JP2015007746A - 電子写真感光体および電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電子写真感光体の感度特性および耐高湿流れ性を向上させ、画像解像力の高さと画像メモリーの抑制とを両立させること。【解決手段】 光導電層と、光導電層の上の水素化アモルファスシリコンカーバイド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、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））を０．５０以上０．６５以下とし、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を６．６０?１０２２原子／ｃｍ３以上とし、表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度が９．０?１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２?１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下とする。【選択図】 図１
Description
本発明は、水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層を有する電子写真感光体および前記電子写真感光体を有する電子写真装置に関する。
無機材料の電子写真感光体として、光導電層に水素化アモルファスシリコンなどのアモルファスシリコンを用いたアモルファスシリコン感光体が知られている。なお、アモルファスシリコンを、以下「ａ−Ｓｉ」とも表記する。また、電子写真感光体を単に「感光体」とも表記する。
ａ−Ｓｉ感光体の構成例として、基体上に下部電荷注入阻止層、光導電層および表面層を順に積層した構成が挙げられる。その中でも、表面層の材料として水素化アモルファスシリコンカーバイドを適用したａ−Ｓｉ感光体が知られている。なお、水素化アモルファスシリコンカーバイドを、以下「ａ−ＳｉＣ」とも表記する。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いる。
ａ−Ｓｉ感光体の構成例として、基体上に下部電荷注入阻止層、光導電層および表面層を順に積層した構成が挙げられる。その中でも、表面層の材料として水素化アモルファスシリコンカーバイドを適用したａ−Ｓｉ感光体が知られている。なお、水素化アモルファスシリコンカーバイドを、以下「ａ−ＳｉＣ」とも表記する。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いる。
従来、ａ−ＳｉＣ表面層は、耐摩耗性を優先して設計されることが多い。耐摩耗性を向上する手段として、ａ−ＳｉＣ表面層を構成してい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）の比率（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が高い組成が選択される場合が多い。これは、ケイ素原子と炭素原子の結合力に比べ、炭素原子同士の結合力が高いことから、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が高くなるほど炭素原子同士の結合が増え、ａ−ＳｉＣの結合力が向上できるからである。一方、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が高くなると、炭素原子間の二重結合も増える傾向がある。
炭素原子間の二重結合が増えると、ａ−ＳｉＣ表面層は光透過の観点では不利となり、光導電層へ到達する光が減少して感光体の感度低下を生じる。また、ａ−ＳｉＣ表面層の光透過が低い場合には、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、ａ−ＳｉＣ表面層の摩耗むらが発生した場合、感光体の感度むらが生じて画像濃度むらの原因にもなる。
炭素原子間の二重結合が増えると、ａ−ＳｉＣ表面層は光透過の観点では不利となり、光導電層へ到達する光が減少して感光体の感度低下を生じる。また、ａ−ＳｉＣ表面層の光透過が低い場合には、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、ａ−ＳｉＣ表面層の摩耗むらが発生した場合、感光体の感度むらが生じて画像濃度むらの原因にもなる。
別の課題として、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、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。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。
高湿流れは、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。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。
特許文献１によれば、以下の要件を満たすことで、耐高湿流れ性（高湿流れ抑制効果）と耐摩耗性の両立が図られている。
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））を０．６１以上０．７５以下とし、
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を６．６０×１０２２（原子／ｃｍ３）以上とする。
また、これまでａ−Ｓｉ感光体は主にジャンピング現像を採用した白黒の電子写真装置に搭載されてきた。今後、フルカラー化や高画質化に対応してくためには、ａ−Ｓｉ感光体を二成分現像などの現像システムにもさらに適応していくことが望まれている。
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））を０．６１以上０．７５以下とし、
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を６．６０×１０２２（原子／ｃｍ３）以上とする。
また、これまでａ−Ｓｉ感光体は主にジャンピング現像を採用した白黒の電子写真装置に搭載されてきた。今後、フルカラー化や高画質化に対応してくためには、ａ−Ｓｉ感光体を二成分現像などの現像システムにもさらに適応していくことが望まれている。
近年、電子写真装置の高速化およびフルカラー化が着実に進んでおり、従来に比べて感光体に掛かる物理的ストレスは大きくなる傾向にある。特に、ＰＯＤ市場のように出力画像が商品として扱われる分野では、今まで以上に高画質な画像を安定して出力できる電子写真装置が求められている。つまり、感光体の高い画像解像力とともに高い耐久性が求められている。
特許文献１に開示された技術を用いることによって、感光体のａ−ＳｉＣ表面層の耐摩耗性を向上することができる。しかし、ＰＯＤ（プリントオンデマンド）市場ではオフィス市場に比べて数倍から十数倍の耐久性が求められており、耐摩耗性を向上させるだけの手法には限界があった。したがって、耐摩耗性を向上しつつ、厚く積層することによって、表面層の摩耗の許容範囲を増やし、感光体の耐久性を向上させることができる。
特許文献１に開示された技術を用いることによって、感光体のａ−ＳｉＣ表面層の耐摩耗性を向上することができる。しかし、ＰＯＤ（プリントオンデマンド）市場ではオフィス市場に比べて数倍から十数倍の耐久性が求められており、耐摩耗性を向上させるだけの手法には限界があった。したがって、耐摩耗性を向上しつつ、厚く積層することによって、表面層の摩耗の許容範囲を増やし、感光体の耐久性を向上させることができる。
しかし、従来の技術を用いて、ａ−ＳｉＣ表面層を単に厚く積層した場合、ａ−ＳｉＣ表面層による光吸収が無視できなくなり、感度特性の低下や、摩耗むらに起因する感度むらが課題となる。また、特許文献１に開示された技術を用いた場合には、積層されたａ−ＳｉＣ表面層の残留応力によって膜剥がれが発生する場合もあった。
さらに、ａ−ＳｉＣ表面層による光透過を改善する目的で、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を比較的低く設定し、特許文献１に開示された技術を用いて耐摩耗性を向上させた場合、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が多くなる場合があった。
さらに、ａ−ＳｉＣ表面層による光透過を改善する目的で、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を比較的低く設定し、特許文献１に開示された技術を用いて耐摩耗性を向上させた場合、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が多くなる場合があった。
また、ａ−Ｓｉ感光体をフルカラー化や高画質化に対応してくためには、二成分現像などの現像システムに適応していくことが望まれる。例えば、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が多いａ−Ｓｉ感光体を二成分現像の電子写真装置に適用した場合、現像工程において現像スリーブから感光体へ磁性キャリア粒子を介して電荷注入が発生し、画像ボケが生じる場合があった。
本発明の目的は、感度特性および耐高湿流れ性に優れ、画像解像力の高さと画像メモリーの抑制とを両立した電子写真感光体、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。
本発明の目的は、感度特性および耐高湿流れ性に優れ、画像解像力の高さと画像メモリーの抑制とを両立した電子写真感光体、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。
本発明は、光導電層と、前記光導電層の上の水素化アモルファスシリコンカーバイド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、
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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が、０．５０以上０．６５以下であり、
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、６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、
前記表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度が、９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が、０．５０以上０．６５以下であり、
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、６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、
前記表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度が、９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層の光透過性が向上することで感度特性が向上する。また、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を高く設定することで耐高湿流れ性が向上する。ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度を適正化することで、画像解像力の高さと画像メモリーの抑制とを両立した電子写真感光体、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。
本発明者らは、電子写真感光体の長寿命化を目的として水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ）表面層の膜厚を厚く積層した構成でも、感度特性および耐高湿流れ性に優れ、画像解像力が高く、画像メモリーが抑えら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、これらの性能は、主に表面層の特性を制御することが重要であることがわかった。
以下、ケイ素原子の原子密度を「Ｓｉ原子密度」とも表記する。また、炭素原子の原子密度を「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「Ｓｉ＋Ｃ原子密度」とも表記する。
以下、ケイ素原子の原子密度を「Ｓｉ原子密度」とも表記する。また、炭素原子の原子密度を「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「Ｓｉ＋Ｃ原子密度」とも表記する。
（本発明の電子写真感光体）
まず、本発明の電子写真感光体の層構成について説明する。
図１（Ａ）は、ａ−Ｓｉ感光体の層構成を示す模式図である。基体１０１上に下部電荷注入阻止層１０２、光導電層１０３、表面層１０４が順次積層されている。この層構成は主に正帯電用のａ−Ｓｉ感光体に適用される。
図１（Ｂ）は、光導電層１０３、表面層１０４の間に中間層１０５を設けたａ−Ｓｉ感光体の層構成を示す模式図である。中間層１０５に電荷注入阻止能を付与することによって負帯電用のａ−Ｓｉ感光体にも適用できる。
まず、本発明の電子写真感光体の層構成について説明する。
図１（Ａ）は、ａ−Ｓｉ感光体の層構成を示す模式図である。基体１０１上に下部電荷注入阻止層１０２、光導電層１０３、表面層１０４が順次積層されている。この層構成は主に正帯電用のａ−Ｓｉ感光体に適用される。
図１（Ｂ）は、光導電層１０３、表面層１０４の間に中間層１０５を設けたａ−Ｓｉ感光体の層構成を示す模式図である。中間層１０５に電荷注入阻止能を付与することによって負帯電用のａ−Ｓｉ感光体にも適用できる。
図１（Ｃ）は、光導電層１０３、表面層１０４の間に複数の中間層１０６を設けたａ−Ｓｉ感光体の層構成の模式図である。この構成も複数の中間層１０６のいずれかに電荷注入阻止能を付与することによって負帯電用のａ−Ｓｉ感光体にも適用できる。
図１（Ｄ）は、光導電層１０３、表面層１０４の間に変化層１０７を設けたａ−Ｓｉ感光体の層構成の模式図である。この構成も変化層１０７の一部分に電荷注入阻止能を付与することによって負帯電用のａ−Ｓｉ感光体にも適用できる。
次に、前述した層構成の感光体を構成する各層および基体について説明する。
図１（Ｄ）は、光導電層１０３、表面層１０４の間に変化層１０７を設けたａ−Ｓｉ感光体の層構成の模式図である。この構成も変化層１０７の一部分に電荷注入阻止能を付与することによって負帯電用のａ−Ｓｉ感光体にも適用できる。
次に、前述した層構成の感光体を構成する各層および基体について説明する。
（表面層）
表面層は、以下の要件を満たすことで、上記効果を得ることができる。
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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上０．６５以下とし、
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を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とし、
前記表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下とする。
表面層は、以下の要件を満たすことで、上記効果を得ることができる。
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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上０．６５以下とし、
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を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とし、
前記表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下とする。
まず、感光体の感度特性を向上させるためには、ａ−ＳｉＣ表面層の光透過率を高くして光導電層に到達する光量を増やすことが重要である。そのためには、表面層を構成しているａ−ＳｉＣのＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．５０以上０．６５以下の範囲にすることによって、ａ−ＳｉＣ表面層の光学的バンドギャップが広くなり、光透過率を向上させることができる。特に、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．５５以上０．６３以下の範囲にすることがより好ましい。
次に、ａ−ＳｉＣ表面層は、画像出力の際に繰り返し帯電されることによって、最表面が酸化されて極性基が生成される。極性基が生成されると、表面自由エネルギーが増大するため、水分の吸着量が増大する。表面に吸着した水分は、表面抵抗を低抵抗化するため、高湿性流れが発生する。つまり、耐高湿流れ性を向上させるためには、ａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することが有効である。
ａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制するためには、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以上となるようにする。このようにすることによって、ａ−ＳｉＣ表面層の骨格を形成するケイ素原子と炭素原子の結合力が強まり、耐酸化性が向上する。
ａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制するためには、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以上となるようにする。このようにすることによって、ａ−ＳｉＣ表面層の骨格を形成するケイ素原子と炭素原子の結合力が強まり、耐酸化性が向上する。
また、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度に応じてａ−ＳｉＣ表面層の抵抗率が変化して画像解像度に影響を及ぼす。ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が多くなると抵抗率が小さくなる。極端に抵抗率が低くなると、潜像を形成している電荷が横流れを引き起こして、画像ボケの原因になる。一方、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が少なくなり過ぎると、抵抗率が大きくなる。極端に抵抗率が大きくなると、表面層の膜厚を厚膜化した場合には表面層の抵抗が顕著に増大するため、画像メモリーの原因になる。つまり、画像解像度の高さと画像メモリーの抑制とを両立するためには、欠陥密度を適正な範囲に設定する必要がある。
さらに、ａ−ＳｉＣ表面層の感光体を、二成分現像方式を採用した電子写真装置に適用した場合、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度は、単に表面層の抵抗率へ影響を及ぼすだけでなく、現像工程において電荷注入を発生させる原因にもなる。ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が多くなるほど、現像スリーブから感光体に磁性キャリア粒子を介した電荷注入が増大し、画像ボケの原因となる。この現象は、磁性キャリア粒子を用いた二成分現像方式だけではなく、液体のキャリア液を用いる液体現像方式などでも同様の効果が見込まれる。
本発明者らの検討の結果、ａ−ＳｉＣ表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下に制御することによって上記課題を解決できることがわかった。特に、１．１×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１．８×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下がより好ましい範囲であった。
本発明者らの検討の結果、ａ−ＳｉＣ表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下に制御することによって上記課題を解決できることがわかった。特に、１．１×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１．８×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下がより好ましい範囲であった。
また、耐高湿流れ性の観点から、ａ−ＳｉＣ表面層における赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１は０．５２以下がより好ましい範囲であった。赤外線吸収スペクトルにおける波数２９６０ｃｍ−１の吸収は、ｓｐ３−ＣＨ３による吸収に起因したピークであり、波数２８９０ｃｍ−１の吸収は、ｓｐ３−ＣＨによる吸収に起因したピークである。つまり、ａ２／ａ１が高くなるほど、ａ−ＳｉＣ表面層中にメチル基が多く含まれることを意味する。
Ｓｉ＋Ｃ原子密度の低いａ−ＳｉＣ表面層では、ＣＨ２鎖やメチル基が増える傾向がある。ただ、同じＳｉ＋Ｃ原子密度のａ−ＳｉＣ表面層であっても、ＣＨ２鎖やメチル基の密度は異なる場合がある。
特に、ａ−ＳｉＣ表面層中のメチル基が多くなるということは、局所的にケイ素原子と炭素原子のネットワークが途切れることを意味する。そこで、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にしたうえで、ａ２／ａ１を低く制御する。そうすることで、ａ−ＳｉＣ表面層中のケイ素原子と炭素原子のネットワーク中に局所的に弱い部分が形成されにくくなる。その結果、ａ−ＳｉＣの骨格がさらに強靭になり、耐高湿流れ性が向上すると考えられる。もちろん、ケイ素原子と水素原子の結合状態もａ−ＳｉＣの骨格に影響する。
特に、ａ−ＳｉＣ表面層中のメチル基が多くなるということは、局所的にケイ素原子と炭素原子のネットワークが途切れることを意味する。そこで、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にしたうえで、ａ２／ａ１を低く制御する。そうすることで、ａ−ＳｉＣ表面層中のケイ素原子と炭素原子のネットワーク中に局所的に弱い部分が形成されにくくなる。その結果、ａ−ＳｉＣの骨格がさらに強靭になり、耐高湿流れ性が向上すると考えられる。もちろん、ケイ素原子と水素原子の結合状態もａ−ＳｉＣの骨格に影響する。
しかし、Ｃ−Ｈ結合とＳｉ−Ｈ結合のエネルギーは、それぞれ９８．８（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）、７０．４（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）であることから、実際にはＳｉ−Ｈ結合よりもＣ−Ｈ結合の方が多くなる傾向がある。つまり、水素原子のａ−ＳｉＣ表面層への取りこまれ方の変化は、Ｃ−Ｈ結合に顕著に表れる。よって、本発明では、炭素原子と結合している水素原子の状態に着目し、赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を０．５２以下がより好ましい範囲であった。
（中間層）
ａ−ＳｉＣ表面層の光透過率を向上させた本発明では、ａ−ＳｉＣ表面層と光導電層の間にａ−ＳｉＣで構成された中間層を設けることが好ましい。
本発明では、光透過率を向上するために、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．５０以上０．６５以下の範囲とし、ａ−ＳｉＣ表面層の光学的バンドギャップを広く設定している。すなわち、光導電層のバンドギャップを変更しない限り、表面層と光導電層の光学的バンドギャップの差が大きくなる。光学的バンドギャップの差が大きくなると、バンドの不整合が大きくなり、表面層と光導電層の層間で電荷の移動がスムーズではなくなる。
例えば、露光により光導電層で発生した光キャリアが表面層と光導電層の界面の光導電層側にトラップされた場合、光導電層の抵抗が低いため、光キャリアが横流れして画像ボケが生じる場合が考えられる。
ａ−ＳｉＣ表面層の光透過率を向上させた本発明では、ａ−ＳｉＣ表面層と光導電層の間にａ−ＳｉＣで構成された中間層を設けることが好ましい。
本発明では、光透過率を向上するために、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．５０以上０．６５以下の範囲とし、ａ−ＳｉＣ表面層の光学的バンドギャップを広く設定している。すなわち、光導電層のバンドギャップを変更しない限り、表面層と光導電層の光学的バンドギャップの差が大きくなる。光学的バンドギャップの差が大きくなると、バンドの不整合が大きくなり、表面層と光導電層の層間で電荷の移動がスムーズではなくなる。
例えば、露光により光導電層で発生した光キャリアが表面層と光導電層の界面の光導電層側にトラップされた場合、光導電層の抵抗が低いため、光キャリアが横流れして画像ボケが生じる場合が考えられる。
そのような場合、ａ−ＳｉＣの組成を適正化した中間層を設けることによって、露光により発生した光キャリアを表面層まで移動しやすくできる。そうすることで、前述の課題を解消できる。そのためには、ａ−ＳｉＣ中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））をａ−ＳｉＣ表面層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））よりも低く設定する。
もちろん、ａ−ＳｉＣ中間層に（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を段階的に変化させた複数の層を設けたり、ａ−ＳｉＣ中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を連続的に変化させたりしてもよい。この場合、光導電層からａ−ＳｉＣ表面層までａ−ＳｉＣ中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が単調増加するように構成することが好ましい。単調増加とは、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が光導電層から表面層に向かって実質的に下がっている領域を有さないことである。
もちろん、ａ−ＳｉＣ中間層に（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を段階的に変化させた複数の層を設けたり、ａ−ＳｉＣ中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を連続的に変化させたりしてもよい。この場合、光導電層からａ−ＳｉＣ表面層までａ−ＳｉＣ中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が単調増加するように構成することが好ましい。単調増加とは、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が光導電層から表面層に向かって実質的に下がっている領域を有さないことである。
また、負帯電用の感光体の場合、中間層に電荷注入阻止能を付与することが帯電特性を得るために有効である。電荷注入阻止能を向上させるためには、ａ−ＳｉＣ中間層に周期表第１３族を含有させることが有効である。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。なお、電荷注入阻止能を付与した中間層を、以下「上部阻止層」とも表記する。
（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、ａ−Ｓｉ光導電層が好ましい。
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。
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、ａ−Ｓｉ光導電層が好ましい。
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。
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。
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い。一方、１×１０２原子ｐｐｍ以下であることが好ましい。
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い。一方、１×１０２原子ｐｐｍ以下であることが好ましい。
本発明において、光導電層の膜厚は、電子写真特性やコストなどの点から、１５μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。光導電層の膜厚が１５μｍ以上であれば、帯電部材への通過電流量が増大しにくく、劣化しにくくなる。
光導電層の膜厚が６０μｍ以下であれば、ａ−Ｓｉの異常成長部位（例えば、水平方向で５０μｍ以上１５０μｍ以下、高さ方向で５μｍ以上２０μｍ以下の部位。）が大きくなりにくく、表面を摺擦する部材へのダメージが抑えられ、画像欠陥の発生が抑えられる。
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（例えば、電荷発生層および電荷輸送層）で構成されてもよい。
光導電層の膜厚が６０μｍ以下であれば、ａ−Ｓｉの異常成長部位（例えば、水平方向で５０μｍ以上１５０μｍ以下、高さ方向で５μｍ以上２０μｍ以下の部位。）が大きくなりにくく、表面を摺擦する部材へのダメージが抑えられ、画像欠陥の発生が抑えられる。
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（例えば、電荷発生層および電荷輸送層）で構成されてもよい。
（下部電荷注入阻止層）
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。なお、下部電荷注入阻止層を、以下「下部阻止層」とも表記する。下部阻止層は、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、下部阻止層は、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。
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。なお、下部電荷注入阻止層を、以下「下部阻止層」とも表記する。下部阻止層は、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、下部阻止層は、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下部阻止層に含有させる原子は、下部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下部阻止層に含有されることが、特性の均一化を図るうえからも好ましい。
伝導性を制御するために下部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。
伝導性を制御するために下部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、下部阻止層には、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、下部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。
下部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の少なくとも１種の原子は、下部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。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。
下部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の少なくとも１種の原子は、下部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。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。
下部阻止層の膜厚は、電子写真特性やコストの点から、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。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、下部阻止層の形成時間の延長に起因する製造コストの増加を抑えることができる。
（基体）
基体は、導電性を有するもの（導電性基体）が好ましく、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が好ましい。基体の材質としては、例えば、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。
基体は、導電性を有するもの（導電性基体）が好ましく、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が好ましい。基体の材質としては、例えば、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。
（本発明の電子写真感光体を有する電子写真装置）
図２を用いてａ−Ｓｉ感光体を有する電子写真装置による画像形成方法を説明する。
まず、感光体２０１を回転させ、感光体２０１の表面を主帯電器（帯電手段）２０２により均一に帯電させる。その後、静電潜像形成手段（露光手段）２０３により感光体２０１の表面に画像露光光を照射し、感光体２０１の表面に静電潜像を形成した後、現像器（現像手段）２０４より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、感光体２０１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手段の一例である中間転写体２０５に転写し、中間転写体２０５から紙などの転写材（不図示）に２次転写して、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感光体２０１の表面に残留するトナーをクリーナー（クリーニング手段）２０６により除去し、その後、感光体２０１の表面を前露光器２０７により露光する。このようにすることにより感光体２０１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。
図２を用いてａ−Ｓｉ感光体を有する電子写真装置による画像形成方法を説明する。
まず、感光体２０１を回転させ、感光体２０１の表面を主帯電器（帯電手段）２０２により均一に帯電させる。その後、静電潜像形成手段（露光手段）２０３により感光体２０１の表面に画像露光光を照射し、感光体２０１の表面に静電潜像を形成した後、現像器（現像手段）２０４より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、感光体２０１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手段の一例である中間転写体２０５に転写し、中間転写体２０５から紙などの転写材（不図示）に２次転写して、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感光体２０１の表面に残留するトナーをクリーナー（クリーニング手段）２０６により除去し、その後、感光体２０１の表面を前露光器２０７により露光する。このようにすることにより感光体２０１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。
（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）
本発明の電子写真感光体の製造方法は、前述した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。
以下に、プラズマＣＶＤ法を用いた製造装置および製造方法について説明する。
本発明の電子写真感光体の製造方法は、前述した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。
以下に、プラズマＣＶＤ法を用いた製造装置および製造方法について説明する。
図３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内を減圧するための排気装置（図示せず）から構成されている。
堆積装置３１００中の反応容器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。
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内を減圧するための排気装置（図示せず）から構成されている。
堆積装置３１００中の反応容器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ー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。
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内の圧力が例えば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を例えば５０℃以上３５０℃以下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ー３２１１〜３２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラーの流量が安定したところで、真空計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内を例えば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。原料ガスの流量や、圧力などを光導電層形成時の条件に向けて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後、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。
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。原料ガスの流量や、圧力などを光導電層形成時の条件に向けて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後、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。
ａ−ＳｉＣ表面層の形成は、ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、例えば、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、例えば、メタン（ＣＨ４）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）などのガスが好適に使用できる。それらの原料ガスの混合比を調整することによって、ａ−ＳｉＣの（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を調整できる。
なお、本発明のａ−ＳｉＣ表面層を形成において、Ｓｉ＋Ｃ原子密度と欠陥密度を調整するために、水素（Ｈ２）希釈が有用な方法であった。原料ガスを水素で希釈することによって、形成されるａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量は一旦大きく減少し、その後微増に転じる。ａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量が減少する領域では、ａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量の減少に応じてＳｉ＋Ｃ原子密度が増大する。
なお、本発明のａ−ＳｉＣ表面層を形成において、Ｓｉ＋Ｃ原子密度と欠陥密度を調整するために、水素（Ｈ２）希釈が有用な方法であった。原料ガスを水素で希釈することによって、形成されるａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量は一旦大きく減少し、その後微増に転じる。ａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量が減少する領域では、ａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量の減少に応じてＳｉ＋Ｃ原子密度が増大する。
さらに、水素原子による希釈量（以下「水素希釈量」とも表記する。）を増大させてａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量が微増する領域では、ａ−ＳｉＣ表面層に含有される水素原子の量の微増に伴って、欠陥密度が減少する。つまり、水素希釈量を最適化することによって、Ｓｉ＋Ｃ原子密度と欠陥密度の制御が可能になる。
なお、他のパラメーターとして、原料ガスの流量を少なくすること、高周波電力を高くすること、または、基体の温度を高くすることなどが、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を高くすることができる。一方、反応容器内の圧力（以下「反応圧力」とも表記する。）を高くすることによって、欠陥密度を下げることができる。これらの条件を適宜組み合わせて、設定すればよい。
なお、他のパラメーターとして、原料ガスの流量を少なくすること、高周波電力を高くすること、または、基体の温度を高くすることなどが、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を高くすることができる。一方、反応容器内の圧力（以下「反応圧力」とも表記する。）を高くすることによって、欠陥密度を下げることができる。これらの条件を適宜組み合わせて、設定すればよい。
中間層の形成は、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原料ガスなどの量、高周波電力、反応圧力、基体の温度などの条件を、必要に応じて設定することで形成される。なお、中間層に電荷注入阻止能を付与するには、帯電極性に応じて周期表１３族または１５族に属する原子を含有する原料ガスを添加して中間層を形成すればよい。周期表１３族または１５族に属する原子を含有する原料ガスとしては、ホスフィン（ＰＨ３）、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）などが挙げられる。
光導電層の形成は、ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、例えば、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、例えば、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。
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。
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。
（実施例１および比較例１）
図３のプラズマ処理装置を用いて、下記表１に示す条件で、円筒状基体の上に下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。円筒状基体として、直径８４ｍｍ、長さ３７１ｍｍ、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を使用した。
なお、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体の温度（基体温度）を下記表２に示す条件とした。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。また、表１の下部阻止層、光導電層および上部阻止層のみを形成したリファレンス感光体を１本作製した。
（実施例１および比較例１）
図３のプラズマ処理装置を用いて、下記表１に示す条件で、円筒状基体の上に下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。円筒状基体として、直径８４ｍｍ、長さ３７１ｍｍ、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を使用した。
なお、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体の温度（基体温度）を下記表２に示す条件とした。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。また、表１の下部阻止層、光導電層および上部阻止層のみを形成したリファレンス感光体を１本作製した。
実施例１および比較例１で作製した各成膜条件の１本の感光体を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））および欠陥密度を、後述の分析方法により求めた。また、赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を、後述の分析方法により求めた。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、後述の評価条件にて感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を後述の方法により行った。実施例１および比較例１の評価結果を表３に示す。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、後述の評価条件にて感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を後述の方法により行った。実施例１および比較例１の評価結果を表３に示す。
（表面層の膜厚の測定）
まず、リファレンス感光体の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、下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を形成した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。
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。
まず、リファレンス感光体の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、下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を形成した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。
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、下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成した。そして、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の関係の
平均二乗誤差が最小となった。
さらに、下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成した。そして、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の関係の
平均二乗誤差が最小となった。
（（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））およびＳｉ＋Ｃ原子密度の測定）
分光エリプソメトリーによる測定が終了した後、上記測定用試料について下記の装置を用いてＲＢＳ（ラザフォード後方散乱法）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。
後方散乱測定装置：ＡＮ−２５００ 日新ハイボルテージ（株）製
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。
なお、中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））は、ＲＢＳの測定結果をシミュレーション解析によって、深さ方向の分析を行った。
ＲＢＳ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。
分光エリプソメトリーによる測定が終了した後、上記測定用試料について下記の装置を用いてＲＢＳ（ラザフォード後方散乱法）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。
後方散乱測定装置：ＡＮ−２５００ 日新ハイボルテージ（株）製
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。
なお、中間層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））は、ＲＢＳの測定結果をシミュレーション解析によって、深さ方向の分析を行った。
ＲＢＳ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。
（欠陥密度の測定）
ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）法により、以下の装置を用いて測定した。
本体：ＢＲＵＫＥＲ社製 Ｅｌｅｘｓｙｓ Ｅ５８０、
ガウスメーター：ＢＲＵＫＥＲ社製 ＥＲ０３６ＴＭ、
クライオスタット：ＯＸＦＯＲＤ社製 ＥＳＲ９００。
測定用試料は感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を短冊状（２０ｍｍ×３ｍｍ）に切り出し、以下の条件でＥＳＲ測定を行った。
リファレンス感光体からも同様にリファレンス試料を切り出した。リファレンス試料についても同様にＥＳＲ測定を行い、測定用試料とリファレンス試料との差分から表面層に起因する欠陥数を算出した。なお、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度（スピン密度）は、主にＣ上のダングリングボンドに起因すると考えられる信号（ｇ値＝２．００２０〜２．００３０付近）から算出した。ＥＳＲの測定面積から求めた欠陥数に対し、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、欠陥密度を求めた。
ＥＳＲ法の具体的な測定条件は、以下のとおりとした。
測定温度：３０Ｋ、中心磁場：３３６９Ｇ、磁場掃引範囲：２００Ｇ、
変調：１００ｋＨｚ，２０Ｇ、マイクロ波：９．４３ＧＨｚ，２μＷ、
掃引時間：８３．８８６ｓ×１０ｔｉｍｅｓ、時定数：１６３．８４ｍｓ、
データポイント数：１０２４ｐｏｉｎｔｓ、キャビティ：ＴＥ０１１，円筒型。
ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）法により、以下の装置を用いて測定した。
本体：ＢＲＵＫＥＲ社製 Ｅｌｅｘｓｙｓ Ｅ５８０、
ガウスメーター：ＢＲＵＫＥＲ社製 ＥＲ０３６ＴＭ、
クライオスタット：ＯＸＦＯＲＤ社製 ＥＳＲ９００。
測定用試料は感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を短冊状（２０ｍｍ×３ｍｍ）に切り出し、以下の条件でＥＳＲ測定を行った。
リファレンス感光体からも同様にリファレンス試料を切り出した。リファレンス試料についても同様にＥＳＲ測定を行い、測定用試料とリファレンス試料との差分から表面層に起因する欠陥数を算出した。なお、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度（スピン密度）は、主にＣ上のダングリングボンドに起因すると考えられる信号（ｇ値＝２．００２０〜２．００３０付近）から算出した。ＥＳＲの測定面積から求めた欠陥数に対し、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、欠陥密度を求めた。
ＥＳＲ法の具体的な測定条件は、以下のとおりとした。
測定温度：３０Ｋ、中心磁場：３３６９Ｇ、磁場掃引範囲：２００Ｇ、
変調：１００ｋＨｚ，２０Ｇ、マイクロ波：９．４３ＧＨｚ，２μＷ、
掃引時間：８３．８８６ｓ×１０ｔｉｍｅｓ、時定数：１６３．８４ｍｓ、
データポイント数：１０２４ｐｏｉｎｔｓ、キャビティ：ＴＥ０１１，円筒型。
（ＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ法）
ａ−ＳｉＣ表面層の官能基についてＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ（フーリエ変換赤外分光−減衰全反射）法により、以下の装置を用いて測定した。
Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｄｉｇｉｌａｂ製：ＦＴ−ＩＲ装置 ＦＴＳ−５５Ａ
測定サンプルは感光体の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、以下の条件でＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ測定を行った。
ＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ法の具体的な測定条件は、以下のとおりとした。
光源：特殊セラミックス、検出器：ＨｇＣｄＴｅ、分解能：４ｃｍ−１、
積算回数：２５６回、ＩＲＥ：Ｇｅ、入射角：６０度、
アタッチメント：一回反射ＡＴＲ用アタッチメント（シーガル）。
なお、上記条件でａ−ＳｉＣ表面層の屈折率を１．９〜２．５とした場合、ＡＴＲ法の測定深度は２０００ｃｍ−１で、最大０．２μｍである。よって、ａ−ＳｉＣ表面層を０．３μｍ以上積層することで、ａ−ＳｉＣ表面層よりも下層の影響を無視できる。
測定波形のベースライン補正を行い、波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
ａ−ＳｉＣ表面層の官能基についてＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ（フーリエ変換赤外分光−減衰全反射）法により、以下の装置を用いて測定した。
Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｄｉｇｉｌａｂ製：ＦＴ−ＩＲ装置 ＦＴＳ−５５Ａ
測定サンプルは感光体の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、以下の条件でＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ測定を行った。
ＦＴ−ＩＲ−ＡＴＲ法の具体的な測定条件は、以下のとおりとした。
光源：特殊セラミックス、検出器：ＨｇＣｄＴｅ、分解能：４ｃｍ−１、
積算回数：２５６回、ＩＲＥ：Ｇｅ、入射角：６０度、
アタッチメント：一回反射ＡＴＲ用アタッチメント（シーガル）。
なお、上記条件でａ−ＳｉＣ表面層の屈折率を１．９〜２．５とした場合、ＡＴＲ法の測定深度は２０００ｃｍ−１で、最大０．２μｍである。よって、ａ−ＳｉＣ表面層を０．３μｍ以上積層することで、ａ−ＳｉＣ表面層よりも下層の影響を無視できる。
測定波形のベースライン補正を行い、波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
（感度特性）
感度特性の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加する構成とした。
作製した感光体をデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」のＢｋステーションに搭載した。一次帯電の一次電流とグリット電圧をワイヤーおよびグリットを調整して感光体の暗部表面電位が５００Ｖに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、現像器位置の電位を１５０Ｖとした。
評価結果は比較例４−３の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。
感度特性の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加する構成とした。
作製した感光体をデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」のＢｋステーションに搭載した。一次帯電の一次電流とグリット電圧をワイヤーおよびグリットを調整して感光体の暗部表面電位が５００Ｖに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、現像器位置の電位を１５０Ｖとした。
評価結果は比較例４−３の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。
Ａ…比較例４−３で作製した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０．９０未満。
Ｂ…比較例４−３で作製した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０．９０以上０．９５未満。
Ｃ…比較例４−３で作製した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０．９５以上。
Ｂ…比較例４−３で作製した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０．９０以上０．９５未満。
Ｃ…比較例４−３で作製した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０．９５以上。
（耐高湿流れ性）
耐高湿流れ性の評価は、耐久試験を行ったうえでの画像流れ（耐久流れ）の評価である。
耐高湿流れ性の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ８１０５ Ｐｒｏ」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加する構成とし、一次帯電および現像バイアスの直流成分を負帯電に変更した。また、感光体への露光部を反転させて、感光体の露光部にトナーを現像する反転現像プロセスに変更した。
上記電子写真装置に作製した感光体を設置し、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。
耐高湿流れ性の評価は、耐久試験を行ったうえでの画像流れ（耐久流れ）の評価である。
耐高湿流れ性の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ８１０５ Ｐｒｏ」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加する構成とし、一次帯電および現像バイアスの直流成分を負帯電に変更した。また、感光体への露光部を反転させて、感光体の露光部にトナーを現像する反転現像プロセスに変更した。
上記電子写真装置に作製した感光体を設置し、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時間静置した。
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、それぞれ下記のデジタル電子写真装置を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
デジタル電子写真装置：キヤノン（株）製 「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ８１０５ Ｐｒｏ」（商品名）
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時間静置した。
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、それぞれ下記のデジタル電子写真装置を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
デジタル電子写真装置：キヤノン（株）製 「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ８１０５ Ｐｒｏ」（商品名）
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、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の比率を求め、耐久流れの評価を行った。
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。
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。
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９０％以上１１０％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８０％以上９０％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８０％未満。
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８０％以上９０％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８０％未満。
（画像解像力１）
画像解像力１の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加できる構成とした。
また、画像データは、プリンタードライバーを介さずに直接出力可能な構成とし、画像露光光による４５度２１２ｌｐｉ（１インチあたり２１２線）の線密度で面積階調ドットスクリーンの面積階調画像（すなわち画像露光を行うドット部分の面積階調）を出力した。面積階調画像は、１７段階に均等配分した階調データを用いた。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。
画像解像力１の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加できる構成とした。
また、画像データは、プリンタードライバーを介さずに直接出力可能な構成とし、画像露光光による４５度２１２ｌｐｉ（１インチあたり２１２線）の線密度で面積階調ドットスクリーンの面積階調画像（すなわち画像露光を行うドット部分の面積階調）を出力した。面積階調画像は、１７段階に均等配分した階調データを用いた。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。高湿流れの影響を除外するために、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、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。
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、比較例３−３で作製した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感光体の相関係数から算出される差分の比を画像解像力の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど画像解像力が優れていることを示している。
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。
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、比較例３−３で作製した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感光体の相関係数から算出される差分の比を画像解像力の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど画像解像力が優れていることを示している。
Ａ…比較例３−３で作製した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１．５０以下。
Ｂ…比較例３−３で作製した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１．５０より大きく、２．００以下。
Ｃ…比較例３−３で作製した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感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が２．００より大きい。
Ｂ…比較例３−３で作製した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１．５０より大きく、２．００以下。
Ｃ…比較例３−３で作製した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感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が２．００より大きい。
（画像メモリー）
画像メモリーの評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加できる構成とした。
また、画像データは、プリンタードライバーを介さずに直接出力可能な構成とし、図４示すＡ３のテストチャートを出力して行った。このテストチャートは、画像の先端側にベタ白とベタ黒の繰り返しパターンがあり、その後、６００ｄｐｉの１ドット１スペースの面積比率２５％のハーフトーンで形成されている。感光体の１サイクル目でベタ白ベタ黒の画像を形成した感光体部の２周目にあたる部分が、２周目でハーフトーンを出力した部分における濃度差を反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ製：５０４ 分光濃度計）により画像濃度を測定した。
この評価において、濃度差から以下の基準で評価を行った。
画像メモリーの評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ７０６５」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、一次帯電および現像バイアスを外部電源から印加できる構成とした。
また、画像データは、プリンタードライバーを介さずに直接出力可能な構成とし、図４示すＡ３のテストチャートを出力して行った。このテストチャートは、画像の先端側にベタ白とベタ黒の繰り返しパターンがあり、その後、６００ｄｐｉの１ドット１スペースの面積比率２５％のハーフトーンで形成されている。感光体の１サイクル目でベタ白ベタ黒の画像を形成した感光体部の２周目にあたる部分が、２周目でハーフトーンを出力した部分における濃度差を反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ製：５０４ 分光濃度計）により画像濃度を測定した。
この評価において、濃度差から以下の基準で評価を行った。
Ａ…濃度差が０．０１未満
Ｂ…濃度差が０．０１以上０．０２未満
Ｃ…濃度差が０．０２以上
Ｂ…濃度差が０．０１以上０．０２未満
Ｃ…濃度差が０．０２以上
（総合評価）
総合評価は、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの各評価項目のうち、最も低い評価値を用いた。なお、総合評価がＢ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
総合評価は、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの各評価項目のうち、最も低い評価値を用いた。なお、総合評価がＢ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
本実施例および比較例の評価結果から、原料ガスのＳｉＨ４とＣＨ４の比率を変えることによって、ａ−ＳｉＣ表面層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を制御できることがわかる。
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上に設定すると高湿流れ性が向上している。一方、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．６５以下に設定すると、感度特性が向上している。
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を高く設定した方が、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を高く制御しやすい。これは、ケイ素原子同士の結合間距離が０．２３５ｎｍ、ケイ素原子と炭素原子の結合距離が０．１８８ｎｍであり、炭素原子同士の結合距離が０．１５４ｎｍであるためと推測できる。
もちろん、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６０を超える範囲では、炭素原子同士の結合状態、すなわち、単結合、二重結合および三重結合についても考慮する必要があるため、単純ではない。しかし、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６０以下の範囲では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上に設定することによって、Ｓｉ＋Ｃ原子密度は高くなる。また、ＳｉＣ表面層の光学的バンドギャップも広くなり、光透過率が高く感度特性が向上する。
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上に設定すると高湿流れ性が向上している。一方、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．６５以下に設定すると、感度特性が向上している。
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を高く設定した方が、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を高く制御しやすい。これは、ケイ素原子同士の結合間距離が０．２３５ｎｍ、ケイ素原子と炭素原子の結合距離が０．１８８ｎｍであり、炭素原子同士の結合距離が０．１５４ｎｍであるためと推測できる。
もちろん、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６０を超える範囲では、炭素原子同士の結合状態、すなわち、単結合、二重結合および三重結合についても考慮する必要があるため、単純ではない。しかし、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６０以下の範囲では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上に設定することによって、Ｓｉ＋Ｃ原子密度は高くなる。また、ＳｉＣ表面層の光学的バンドギャップも広くなり、光透過率が高く感度特性が向上する。
一方、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６０を超える範囲では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））の増大に伴って、炭素原子同士の結合確率が急激に増えるため、炭素原子間の二重結合も増える。つまり、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．６５以下にすることで炭素原子間の二重結合を減らすことができるので、ＳｉＣ表面層の光透過率が高くでき、感度特性が向上する。
なお、ＳｉＣ表面層を透過する光量は、ＳｉＣ表面層の膜厚に対して指数関数的に低下する。したがって、ＳｉＣ表面層が厚いほど、感度特性への影響は大きくなる。実際にはＳｉＣ表面層が１μｍを超えるような構成で課題となりやすい。すなわち、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上０．６５以下に設定することによって本発明の効果が得られる。その中でも、０．５５以上０．６３以下がより好ましい範囲であった。
なお、ＳｉＣ表面層を透過する光量は、ＳｉＣ表面層の膜厚に対して指数関数的に低下する。したがって、ＳｉＣ表面層が厚いほど、感度特性への影響は大きくなる。実際にはＳｉＣ表面層が１μｍを超えるような構成で課題となりやすい。すなわち、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））を０．５０以上０．６５以下に設定することによって本発明の効果が得られる。その中でも、０．５５以上０．６３以下がより好ましい範囲であった。
（実施例２および比較例２）
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度を下記表４に示す条件とした。また、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。
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度を下記表４に示す条件とした。また、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。
実施例２および比較例２で作製した各成膜条件の１本の感光体を用い。そして、実施例１と同様の方法で、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））、欠陥密度および赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１および比較例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。さらに、画像解像力２の評価を後述の方法により行った。また、総合評価は感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１、画像解像力２および画像メモリーの各評価項目のうち、最も低い評価値を用いた。なお、総合評価がＢ以上で本発明の効果が得られていると判断した。実施例２、比較例２および実施例１−３の評価結果を、表５に示す。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１および比較例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。さらに、画像解像力２の評価を後述の方法により行った。また、総合評価は感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１、画像解像力２および画像メモリーの各評価項目のうち、最も低い評価値を用いた。なお、総合評価がＢ以上で本発明の効果が得られていると判断した。実施例２、比較例２および実施例１−３の評価結果を、表５に示す。
（画像解像力２）
画像解像力２の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ８１０５ Ｐｒｏ」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、外部電源を使用して一次帯電および現像バイアスの直流成分を負帯電に変更した。また、感光体への露光部を反転させて、感光体の露光部にトナーを現像する反転現像プロセスに変更した。画像解像力２では、現像装置としてジャンピング現像を用いることで、現像工程における電荷注入の影響を分離することを目的としている。
また、出力画像データを、プリンタードライバーを介さずに直接出力可能な構成とした。そして、画像露光光による４５度２１２ｌｐｉ（１インチあたり２１２線）の線密度で面積階調ドットスクリーンの面積階調画像（すなわち画像露光を行うドット部分における面積階調）を出力する構成とした。面積階調画像は１７段階に均等配分した階調データを用いた。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。
画像解像力２の評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ８１０５ Ｐｒｏ」（商品名）の改造機を用いた。改造機は、外部電源を使用して一次帯電および現像バイアスの直流成分を負帯電に変更した。また、感光体への露光部を反転させて、感光体の露光部にトナーを現像する反転現像プロセスに変更した。画像解像力２では、現像装置としてジャンピング現像を用いることで、現像工程における電荷注入の影響を分離することを目的としている。
また、出力画像データを、プリンタードライバーを介さずに直接出力可能な構成とした。そして、画像露光光による４５度２１２ｌｐｉ（１インチあたり２１２線）の線密度で面積階調ドットスクリーンの面積階調画像（すなわち画像露光を行うドット部分における面積階調）を出力する構成とした。面積階調画像は１７段階に均等配分した階調データを用いた。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。高湿流れの影響を除外するために、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、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。
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、比較例３−３で作製した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感光体の相関係数から算出される差分の比を画像解像力の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど画像解像力が優れていることを示している。
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。
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、比較例３−３で作製した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感光体の相関係数から算出される差分の比を画像解像力の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど画像解像力が優れていることを示している。
Ａ…比較例３−３で作製した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１．５０以下。
Ｂ…比較例３−３で作製した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１．５０より大きく、２．００以下。
Ｃ…比較例３−３で作製した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感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が２．００より大きい。
Ｂ…比較例３−３で作製した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１．５０より大きく、２．００以下。
Ｃ…比較例３−３で作製した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感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が２．００より大きい。
本実施例、本比較例および実施例１−３のａ−ＳｉＣ表面層では、水素希釈量に対して原料ガスの混合比を適正したので、ａ−ＳｉＣ表面層の（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））は０．６０以上０．６１以下に制御でき、十分な感度特性が得られた。
本実施例、本比較例および実施例１−３のａ−ＳｉＣ表面層では、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、十分な耐高湿流れ性が得られた。
本実施例および本比較例のａ−ＳｉＣ表面層を作製する際の水素希釈量の範囲では、水素希釈量の増加に伴って、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が減少していることがわかる。
本実施例、本比較例および実施例１−３のａ−ＳｉＣ表面層では、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、十分な耐高湿流れ性が得られた。
本実施例および本比較例のａ−ＳｉＣ表面層を作製する際の水素希釈量の範囲では、水素希釈量の増加に伴って、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度が減少していることがわかる。
評価の結果、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度を２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下に制御することによって画像解像度が向上している。画像解像度は、画像解像度１の評価の方が画像解像度２の評価よりも変化が大きく、本発明の感光体は、二成分現像のように現像工程で電荷注入しやすいシステムにも適していることがわかる。一方、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上に制御することによって、画像メモリーの抑制効果が向上している。
すなわち、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下に制御することによって、画像解像度の高さと画像メモリーの抑制とが両立し、本発明の効果が得られる。その中でも、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度は、１．１×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１．８×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下がより好ましい範囲であった。
すなわち、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度を９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下に制御することによって、画像解像度の高さと画像メモリーの抑制とが両立し、本発明の効果が得られる。その中でも、ａ−ＳｉＣ表面層の欠陥密度は、１．１×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１．８×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下がより好ましい範囲であった。
（実施例３）
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度を下記表６に示す条件とした。また、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。
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度を下記表６に示す条件とした。また、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。
実施例３で作製した各成膜条件の１本の感光体を用いた。そして、実施例１と同様の方法で、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））、欠陥密度および赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例３、実施例１−３、比較例３および比較例４の評価結果をまとめて表９に示す。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例３、実施例１−３、比較例３および比較例４の評価結果をまとめて表９に示す。
（比較例３）
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度は、下記表７に示す条件とした。また、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。
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度は、下記表７に示す条件とした。また、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。
比較例３で作製した各成膜条件の１本の感光体を用いた。そして、実施例１と同様の方法で、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））、欠陥密度および赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。評価結果を表９に示す。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。評価結果を表９に示す。
（比較例４）
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度は、下記表８に示す条件とした。また、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。
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度は、下記表８に示す条件とした。また、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。
比較例４で作製した各成膜条件の１本の感光体を用いた。そして、実施例１と同様の方法で、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））、欠陥密度および赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。評価結果を表９に示す。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。評価結果を表９に示す。
実施例３で作製したａ−ＳｉＣ表面層は、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、欠陥密度が最適化されているので、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーのすべての項目で良い結果が得られ、本発明の効果が得られている。
実施例３に対して、ａ−ＳｉＣ表面層を形成する際に水素希釈を行わずに作製した比較例３の感光体では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））と欠陥密度は適正な範囲であるが、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が適正な範囲よりも低いため、耐高湿流れ性が劣る結果となった。
実施例３に対して、ａ−ＳｉＣ表面層を形成する際に水素希釈を行わず、高周波電力と基板温度を高く設定して作製した比較例４の感光体では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））とＳｉ＋Ｃ原子密度は適正な範囲であるが、欠陥密度が適正な範囲よりも高い。このため、画像解像力１が劣る結果となった。
実施例３に対して、ａ−ＳｉＣ表面層を形成する際に水素希釈を行わずに作製した比較例３の感光体では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））と欠陥密度は適正な範囲であるが、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が適正な範囲よりも低いため、耐高湿流れ性が劣る結果となった。
実施例３に対して、ａ−ＳｉＣ表面層を形成する際に水素希釈を行わず、高周波電力と基板温度を高く設定して作製した比較例４の感光体では、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））とＳｉ＋Ｃ原子密度は適正な範囲であるが、欠陥密度が適正な範囲よりも高い。このため、画像解像力１が劣る結果となった。
（実施例４および比較例５）
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度を下記表１０に示す条件とした。また、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。
実施例１と同様に上記表１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
ただし、表面層形成時の原料ガスの流量、反応圧力、高周波電力および基体温度を下記表１０に示す条件とした。また、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。
実施例４および比較例４で作製した各成膜条件の１本の感光体を用いた。そして、実施例１と同様の方法で、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））、欠陥密度および赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１を求めた。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例４、比較例５および比較例２−１の評価結果を表１１に示す。
一方、各成膜条件の残りの１本の感光体を用い、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例４、比較例５および比較例２−１の評価結果を表１１に示す。
評価の結果、ａ−ＳｉＣ表面層形成時に反応圧力を低く設定することによって、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が向上する傾向があり、耐高湿流れ性は向上している。Ｓｉ＋Ｃ原子密度が十分な領域でも、ａ２／ａ１が高くなりすぎると耐高湿流れ性は低下している。よって、耐高湿流れ性の観点から、ａ２／ａ１を０．５２以下に制御することがより好ましいと言える。
（実施例５）
実施例１と同様に下記表１２に示す条件で下部阻止層、光導電層および表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例１と同様に下記表１２に示す条件で下部阻止層、光導電層および表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例５で作製した感光体を用いた。そして、実施例１と同様の方法で、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。ただし、本実施例では正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製したので、評価機も正帯電用プロセスに変更した。正帯電用のプロセスとは一次帯電および現像バイアスの直流成分を正帯電に変更し、感光体の帯電部にトナーを現像する正現像プロセスにすることである。
また、表面層の膜厚の測定に使用するリファレンス試料は、下部阻止層および光導電層のみを積層したものを使用した。実施例５の評価結果を表１７に示す。
また、表面層の膜厚の測定に使用するリファレンス試料は、下部阻止層および光導電層のみを積層したものを使用した。実施例５の評価結果を表１７に示す。
（実施例６）
実施例１と同様に下記表１３に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層および表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例１と同様に下記表１３に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層および表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例６で作製した感光体を用いた。そして、実施例５と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例６の評価結果を表１７に示す。
（実施例７）
実施例１と同様に下記表１４に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層１、中間層２、中間層３、表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例１と同様に下記表１４に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層１、中間層２、中間層３、表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例６で作製した感光体を用いた。そして、実施例５と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例７の評価結果を表１７に示す。
（実施例８）
実施例１と同様に下記表１５に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層（変化層）、表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
実施例１と同様に下記表１５に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層（変化層）、表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
実施例６で作製した感光体を用いた。そして、実施例５と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例８の評価結果を表１７に示す。
（比較例６）
実施例１と同様に下記表１６に示す条件で下部阻止層、光導電層および表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
実施例１と同様に下記表１６に示す条件で下部阻止層、光導電層および表面層を順次形成し、正帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。
比較例６で作製した感光体を用いた。そして、実施例５と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。比較例６の評価結果を表１７に示す。
評価の結果、実施例５および比較例６の比較から、本発明のａ−ＳｉＣ表面層を用いることで、正帯電用でも負帯電用と同様に画像解像力が向上し、本発明の効果が得られた。
次に、実施例５および６の比較から、光導電層と表面層の間に中間層を設けることで、露光により光導電層で発生した光キャリアが、光導電層から表面層へスムーズに移動できるようになり、画像解像力が向上したと考えられる。
さらに、実施例６〜８の比較から、光導電層と表面層の間の中間層を複数層構成もしくは変化層にすることによって、露光により光導電層で発生した光キャリアが、光導電層から表面層へよりスムーズに移動できるようになったと考えられる。その結果、画像メモリーの抑制効果が向上したと考えられる。
つまり、光導電層と表面層と間に中間層を設ける構成が本発明のより好ましい構成であり、中間層を複数層構成もしくは変化層にすることがさらに好ましい構成である。
次に、実施例５および６の比較から、光導電層と表面層の間に中間層を設けることで、露光により光導電層で発生した光キャリアが、光導電層から表面層へスムーズに移動できるようになり、画像解像力が向上したと考えられる。
さらに、実施例６〜８の比較から、光導電層と表面層の間の中間層を複数層構成もしくは変化層にすることによって、露光により光導電層で発生した光キャリアが、光導電層から表面層へよりスムーズに移動できるようになったと考えられる。その結果、画像メモリーの抑制効果が向上したと考えられる。
つまり、光導電層と表面層と間に中間層を設ける構成が本発明のより好ましい構成であり、中間層を複数層構成もしくは変化層にすることがさらに好ましい構成である。
（実施例９）
実施例１と同様に下記表１８に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層１、中間層２、中間層３および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例１と同様に下記表１８に示す条件で下部阻止層、光導電層、中間層１、中間層２、中間層３および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を１本作製した。
実施例９で作製した感光体を用いた。そして、実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。実施例９と実施例１−３の評価結果を表１９に示す。
評価の結果、実施例９の感光体は実施例１−３の感光体と同等以上の特性が得られた。評価基準では差は見られていないが、画像解像力１および画像メモリーは若干ではあるが、実施例９の感光体の方が良い結果が得られた。
（実施例１０）
実施例１と同様に下記表２０に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお、表面層の膜厚を１．５μｍ、２．０μｍ、２．５μｍの３水準とした。
実施例１と同様に下記表２０に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお、表面層の膜厚を１．５μｍ、２．０μｍ、２．５μｍの３水準とした。
実施例１０および実施例１−３で作製した感光体について実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価を行った。さらに、膜密着性について以下の基準で評価した。実施例１０、実施例１−３、比較例７および比較例４−２の評価結果を表２２にまとめて示す。
Ａ…膜剥がれが発生していない
Ｂ…感光体の表面積の１０％未満で膜剥がれが発生した。
Ｃ…感光体の表面積の１０％以上で膜剥がれが発生した。
Ｂ…感光体の表面積の１０％未満で膜剥がれが発生した。
Ｃ…感光体の表面積の１０％以上で膜剥がれが発生した。
（比較例７）
実施例１と同様に下記表２１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお、表面層の膜厚を１．５μｍ、２．０μｍ、２．５μｍの３水準とした。
実施例１と同様に下記表２１に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層を順次形成し、負帯電用のａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお、表面層の膜厚を１．５μｍ、２．０μｍ、２．５μｍの３水準とした。
比較例７および比較例４−２で作製した感光体について実施例１と同様の方法で、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリー、膜密着性について評価した。実施例１０、実施例１−３、比較例７および比較例４−２の評価結果を表２２に示す。
評価の結果、実施例１０で作製した感光体では膜剥がれは発生せず、密着性が優れていることがわかった。一方、比較例７で作製した感光体は表面層の膜厚が１．５μｍ以上で膜剥がれが発生した。表９に示す比較例４−２の評価結果から、比較例の感光体は欠陥密度が多いことがわかっている。欠陥密度が多いということは、膜が堆積される過程で残留応力が十分に緩和されずに堆積していることが考えられる。よって、膜厚に応じて感光体に掛かる残留応力が増大し、膜剥がれが発生したものと推察される。
よって、欠陥密度を適正な範囲とする本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層を厚く積層しても膜剥がれが発生しなかったと考えられる。
なお、膜剥がれが発生した比較例７の感光体では、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価は実施していない。
また、実施例１０で作製した感光体の評価結果から、ＳｉＣ表面層の膜厚が薄い方が画像メモリーは良化することがわかる。これは、膜厚が厚くなるほどＳｉＣ表面層の膜厚方向の抵抗が大きくなることに起因していると考えられる。
以上のことから、感光体の耐摩耗性の観点からは、表面層の膜厚を厚く積層した方が好ましいが、画像メモリーの観点からは、２．０μｍ以下に設定した方が好ましいと考えられる。
よって、欠陥密度を適正な範囲とする本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層を厚く積層しても膜剥がれが発生しなかったと考えられる。
なお、膜剥がれが発生した比較例７の感光体では、感度特性、耐高湿流れ性、画像解像力１および画像メモリーの評価は実施していない。
また、実施例１０で作製した感光体の評価結果から、ＳｉＣ表面層の膜厚が薄い方が画像メモリーは良化することがわかる。これは、膜厚が厚くなるほどＳｉＣ表面層の膜厚方向の抵抗が大きくなることに起因していると考えられる。
以上のことから、感光体の耐摩耗性の観点からは、表面層の膜厚を厚く積層した方が好ましいが、画像メモリーの観点からは、２．０μｍ以下に設定した方が好ましいと考えられる。
２０１…感光体、２０２…主帯電器（帯電手段）、２０３…静電潜像形成手段（露光手段）、２０４…現像器（現像手段）、２０５…中間転写体（転写手段）、２０６…クリーナー（クリーニング手段）、２０７…前露光器
Claims (10)
- 光導電層と、前記光導電層の上の水素化アモルファスシリコンカーバイド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、
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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が、０．５０以上０．６５以下であり、
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、６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、
前記表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度が、９．０×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上２．２×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が、０．５５以上０．６３以下である請求項１に記載の電子写真感光体。
- 前記表面層の電子スピン共鳴測定によって求められる欠陥密度が、１．１×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１．８×１０１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
- 前記表面層における赤外線吸収スペクトルにおける波数２８９０ｃｍ−１の吸光度ａ１に対する波数２９６０ｃｍ−１の吸光度ａ２の比ａ２／ａ１が、０．５２以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
- 前記電子写真感光体が、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、
前記中間層が、水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された層であり、
前記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、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）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））よりも小さい
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。 - 前記中間層が、段階的に前記（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が変化する複数の層からなる水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された層であり、
前記光導電層から前記表面層に向かって、前記（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が単調増加する
請求項５に記載の電子写真感光体。 - 前記中間層が、連続的に前記（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が変化する水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された層であり、
前記光導電層から前記表面層に向かって、前記（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が単調増加する
請求項５に記載の電子写真感光体。 - 前記表面層の膜厚が、１．５μｍ以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
- 請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段とを有することを特徴とする電子写真装置。
- 前記現像手段が二成分現像方式を用いた現像手段である請求項９に記載の電子写真装置。
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