JP2000098846A

JP2000098846A - 画像形成装置

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Publication number: JP2000098846A
Application number: JP10285956A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kawada; 将也河田; Toshiyuki Ebara; 俊幸江原; Harumi Ishiyama; 晴美石山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2000-04-07
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: US6272301B1; EP0989470A2; DE69931865T2; JP3302326B2; EP0989470B1; EP0989470A3; DE69931865D1

Abstract

(57)【要約】【課題】接触帯電を用いてオゾンの発生及び画像流れ
などの画像不良を防止し、更に、像担持体の均一な帯
電、及び安定したクリーニングが可能であり、高湿環境
下でも長期に亙り安定して高品位の画像を形成すること
ができ、従って省エネルギー化、小型化、メンテナンス
フリー化が更に進んだ画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体表面を帯電させる工程を含む潜
像形成工程にて像担持体表面に静電潜像を形成し、静電
潜像を現像装置により現像して得られた顕画像を転写材
上に転写し、その後像担持体上に残留する転写残トナー
を除去する画像形成装置は、像担持体を帯電し且つ像担
持体上の転写残トナーを除去するために、像担持体に当
接する帯電兼クリーニング部材を有し、帯電兼クリーニ
ング部材の像担持体接触する表面は、抵抗を制御され多
孔質の弾性材料にて形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体の表面を
帯電させる工程を含む潜像形成工程にて像担持体表面に
露光を行い静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して顕
像とし、該顕像を転写材上に転写及び定着することで永
久画像を得、更に、顕像の転写を終了した像担持体の表
面から転写残トナーの除去を行い繰り返し画像形成を行
う、例えば電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシ
ミリなどとされる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いる画像形成装
置は、概略中心部に像担持体として、例えばドラム状と
される電子写真感光体を回転可能に備えており、その表
面を帯電手段が一様に帯電する。その後、感光体表面
は、例えばライン走査レーザ光などとされる露光を受け
て、該表面には画像信号に対応する静電潜像が形成す
る。この静電潜像は感光体の回転に伴って現像装置と対
向する位置にて可視化されて、所謂、トナー像が感光体
上に形成する。その後このトナー像は、転写手段によっ
て転写材上に静電的に転写され、更に、定着装置にて、
熱及び圧力によって定着されて、転写材上に永久画像が
形成する。又、転写終了後の感光体上に残留する転写残
トナーなどを除去するクリーニング手段が所望位置に配
設され、感光体の表面をクリーニングすることにより繰
り返し画像形成を行う。

【０００３】このような一連のプロセスを有する画像形
成装置は、複写機のみならず、コンピュータ、ワードプ
ロセッサの出力手段、所謂、プリンタとして広く利用さ
れている。又、このような画像形成装置は、オフィスで
の利用の他に、近年、個人の利用も増加しており、低価
格、メンテナンスフリー、などといった経済性が重視さ
れるようになった。

【０００４】更に、エコロジーの観点から、例えば、両
面コピー、再生紙利用などの紙の消費量低減と並んで、
特に、消費電力低減による省エネルギー対策、及びオゾ
ン発生量低減による画像形成装置近傍の生物への影響対
策などが、上記の経済性と共に重視され、希求されてい
る。

【０００５】上述の概略構成をとる画像形成装置におい
て、帯電手段として、従来帯電方式の主流であったコロ
ナ帯電器を用いる方式は、外径５０μｍ〜１００μｍ程
度の金属ワイヤーに、５ｋＶ〜１０ｋＶ程度の高圧電圧
を印加し、雰囲気を電離して非帯電体（例えば、感光
体）に帯電を付与する。即ち、コロナ放電を利用してい
る。

【０００６】しかし、コロナ帯電器の使用には、以下の
ような問題があった。

【０００７】即ち、コロナ帯電器は、帯電の過程でワイ
ヤー自身が汚れを吸着し、定期的に清掃及び交換する必
要がある。又、コロナ放電に伴い、オゾンが大量に発生
してしまう。

【０００８】近年電子写真感光体は、耐刷枚数の増大を
図るために、表面硬度の硬いものが使用される。このよ
うな高硬度の感光体は、コロナ帯電器が発生するオゾン
から派生するコロナ生成物の影響で、感光体表面は繰り
返し使用によって湿度に敏感となり、水分を吸収し易く
なり、これが感光体表面の電荷の横流れの原因となり、
所謂、画像流れが発生し、画像品位が低下する欠点を有
している。

【０００９】上述の画像流れを防止するために、実公平
１−３４２０５号公報に記載される感光体ヒータによる
加熱、特公平２−３８９５６号公報に記載されるマグネ
ットローラ及び磁性トナーの協働にて形成するブラシに
より感光体表面を摺擦してコロナ生成物を取り除く方
法、及び特開昭６１−１００７８０号公報に記載される
弾性ローラによる感光体表面の摺擦によってコロナ生成
物を取り除く方法などが用いられてきた。

【００１０】しかし、上記画像流れの防止方法の内、感
光体表面を摺擦することを含む方法は、極めて硬度の高
いアモルファスシリコン感光体で使用されるが、これら
クリーニング装置が大きくなり、画像形成装置本体の小
型化が困難となる。又、感光体ヒータによる常時加熱を
含む方法は、消費電力の増大を招き、省エネルギーの観
点から非常に問題である。

【００１１】感光体ヒータの容量は、１５Ｗ〜８０Ｗ程
度であり、必ずしも大電力量、といった印象を得ない
が、夜間も含め常時通電されているケースが殆どであ
り、一日当たりの消費電力量としては、画像形成装置全
体の消費電力量の５〜１５％にも達する。

【００１２】又、上述の感光体ヒータに類似する形態で
の外部ヒータ加熱方式を提案する特開昭５９−１１１１
７９号公報及び特開昭６２−２７８５７７号公報におい
ても、感光体の温度変動に伴う画像濃度不安定要素の改
善については何ら開示されていない。

【００１３】更に、こうした画像流れの元凶であるオゾ
ンは、従来、オゾン除去フィルターで分解し画像形成装
置外に排出していた。特に画像形成装置を個人利用する
場合には、排出オゾン量は極力低減することが望まし
い。経済面からも、帯電時の発生オゾン量を大幅に低減
する方式が求められている。

【００１４】こうした状況に鑑み、新たな帯電部材、帯
電装置といったものによるか、或は画像形成装置とし
て、発生オゾン量を皆無とするか、或は低減することが
可能な帯電手段或は除湿手段を備える画像形成装置が求
められている。

【００１５】そこで、上記問題を解決すべく、各種の帯
電装置が提案されている。

【００１６】特開昭６３−２０８８７８号公報などに記
載されているような、所謂、接触帯電方式は、電圧を印
加した帯電部材を被帯電体（例えば、感光体）の表面に
当接させ、斯かる表面を所望の電位に帯電させるもので
ある。このような接触帯電方式は、コロナ帯電器に比べ
て、感光体表面に所望の電位を得るのに必要とされる印
加電圧の低電圧化が図れること、帯電過程で発生するオゾン量が皆無、或は極微量で
あり、オゾン除去フィルターの必要性が無くなり、従っ
て、画像形成装置本体の排気系の構成が簡素化されるこ
と、帯電過程において発生したオゾン並びにオゾン派生
物が、被帯電体としての像担持体（例えば、感光体）の
表面に付着し、これらコロナ生成物の影響で感光体表面
が湿度に敏感となって水分を吸着し易くなり、感光体表
面が低抵抗化することによる画像流れを防止できるの
で、終日行われている加熱ヒータによる除湿の必要性が
無くなり、夜間常時通電などの電力消費の大幅な低減が
図れること、などの点で有利である。

【００１７】従って、例えば複写機、レーザービームプ
リンタ、静電記録装置などの画像形成装置において、感
光体、誘電体などとされる像担持体、或はその他の被帯
電体を帯電処理する手段として、接触帯電方式はコロナ
帯電器に替わるものとして注目されている。

【００１８】接触帯電方式にて用いられる接触帯電部材
としては、例えば特開昭５９−１３３５６９号公報に開示される、磁性
体及び磁性粒子を含むブラシ状とされる接触帯電部材、
所謂、磁気ブラシ、特開昭５７−０４６２６５号公報に開示される、導電
性の繊維を含むファーを用いたファーブラシ状とされる
接触帯電部材、特開平２−０５０１７３号公報に開示される、導電性
のスポンジを含む弾性材を用い、弾性ローラ状とされる
接触帯電部材、などが提案されている。

【００１９】図１４は、接触帯電方式を用いた従来の画
像形成装置の一例の概略構成を示す。

【００２０】像担持体としてのドラム型の電子写真感光
体（以下、単に「感光体」と呼ぶ。）３は、矢印Ｘ方向
に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動さ
れ、その表面には、接触帯電部材である帯電部材５が当
接している。

【００２１】又、帯電部材５には、電圧印加手段（図示
せず）により直流電圧（Ｖｄｃ）を単独で、或は更に交
流電圧（Ｖａｃ）を重畳したものが印加され、矢印Ｘ方
向に回転駆動される感光体３の外周面を均一に帯電させ
る。

【００２２】一方、露光手段７として、ランプ７１が発
光した光Ｌが原稿台ガラス６上に置かれた原稿Ｇに反射
し、ミラー系７２を経由し、レンズユニット７３が備え
る結像レンズによって結像され、ミラー７４を経由して
感光体３の表面へと導かれて投影されるか、或は画像信
号に応じて強度変調されるライン走査レーザ光が走査さ
れる（図示せず）ことによって感光体３上に静電潜像が
形成する。

【００２３】この静電潜像は、感光体３の回転に伴って
現像装置３と対向する現像位置に至り、適宜な極性の現
像剤が塗布された現像スリーブ８１によって顕画像化さ
れ、所謂、感光体３上にはトナー像が形成する。その
後、感光体３上のトナー像は転写材Ｐ上に転写手段１０
によって静電的に転写され、更に、定着装置１２によっ
て転写材Ｐ上の未定着トナー像は熱及び圧力によって定
着されて、転写材Ｐは画像形成装置外へと排出される。

【００２４】転写材Ｐ上へのトナー像の転写後に感光体
３上に残留する転写残トナーなどは、クリーニング装置
６と対向する部位に至り、感光体３上に当接する周知の
磁気ブラシ、或はファーブラシなどとされるクリーニン
グ部材としてのクリーニングローラ６１及び／又はクリ
ーニング部材としてのクリーニングブレード６２によっ
て堰き止められ且つ摺擦される（堰き止め摺擦）ことに
よって感光体３上から除去される。一方、感光体３に残
留する静電潜像は、除電光源１３によって消去される。

【００２５】上記帯電部材５として磁気ブラシを用いる
場合は、フェライト磁石、ゴムマグネットなどの磁性材
料などからなる多極磁性体、或は磁性体を内蔵したスリ
ーブ様の円筒状部材によって形成される部材の表面に磁
性粒子により磁気ブラシ層が形成する。

【００２６】磁性粒子としては、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｆｅ−Ｏ
系などの磁性酸化鉄（フェライト）粉、マグネタイト
粉、樹脂中にフェライトやマグネタイトなどの磁性材料
を分散させたもの、或は、周知の磁性トナー材などが一
般的に用いられる。

【００２７】又、帯電部材５としてファーブラシが用い
られる場合は、金属などの導電部材である芯金と、導電
性の繊維を使用したファーを含むファーブラシ層とから
形成される。

【００２８】導電性繊維には、ビニルやＰＥＴ、ポリス
チレンなどの繊維にカーボンを分散させたものなどが一
般的に使用される。

【００２９】又、帯電部材５として弾性ローラを用いる
場合は、支軸と、導電処理を施された発泡ウレタンフォ
ームなどのスポンジ層とから形成される。

【００３０】上記のいずれの帯電部材５を用いる場合に
も、その抵抗値は、使用される環境、或いは被帯電体で
ある例えば感光体３の表面層の耐圧特性などに応じて、
高帯電効率が得られるように適宜選択されることが望ま
しい。

【００３１】更に、図１４に示す画像形成装置では、帯
電部材による帯電とクリーニング部材による転写残トナ
ーの除去が個別の工程として設けられているが、接触帯
電部材を用いて、被帯電体の帯電とクリーニングを同時
に行うことが提案されている。

【００３２】特開平２−０６４６６８号公報などにはフ
ァーブラシとされる帯電兼クリーニング部材（以下、
「ＣＬＮ帯電部材」と呼ぶ。）を有する画像形成装置
が、又、特開平４−１３４４６４号公報などには磁気ブ
ラシを用いたＣＬＮ帯電部材を有する画像形成装置が提
案されている。

【００３３】このようなＣＬＮ帯電部材を用いる場合に
も、図１４に示す画像形成装置にて説明すれば、上記と
同様に、感光体３上への静電潜像形成、顕画像化及び転
写材へのトナー像の転写が行われる。その後、感光体３
上の転写残トナーなどは、感光体３上に当接するように
クリーニング装置６に備えられる周知の磁気ブラシ、或
いはファーブラシなどとされるＣＬＮローラ６１により
摺擦除去される。ＣＬＮローラ６１には電圧印加手段
（図示せず）から高圧の電圧が印加され、感光体３の表
面を均一に帯電させる。この場合、クリーニング部材と
別個に帯電部材５は設けない。従って、このように帯電
兼クリーニングを行う機構は、オゾンレスとともに、画
像形成装置の小型化の点で有利である。

【００３４】ここで、従来、像担持体として用いられて
いる電子写真感光体（感光体）について説明する。

【００３５】先ず、従来、電子写真感光体として、有機
光導電体（以下、「ＯＰＣ」と呼ぶ。）が知られてい
る。即ち、感光体の光導電材料として、近年種々の有機
光導電材料の開発が進み、特に電荷発生層と電荷輪送層
を積層した機能分離型感光体は既に実用化され複写機や
レーザービームプリンターに搭載されている。しかしな
がら、これらの感光体は一般的に耐久性が低いことが１
つの大きな欠点であるとされてきた。

【００３６】感光体の耐久性としては、感度、残留電
位、帯電能、画像ぼけなどの電子写真物性面の耐久性、
及び摺擦による感光体表面の摩耗や引っ掻き傷などの機
械的耐久性に大別され、いずれも感光体の寿命を決定す
る大きな要因となっている。

【００３７】上記の耐久性の内、電子写真物性面の耐久
性、特に画像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生す
るオゾン、ＮＯ_X などの活性物質によって感光体表面層
に含有される電荷輸送物質が劣化することが原因である
と知られている。

【００３８】又、機械的耐久性に関しては、感光層に対
して紙、ブレード及び／又はローラとされるクリーニン
グ部材、及びトナーなどが物理的に接触して摺擦するこ
とが原因であることが知られている。

【００３９】電子写真物性面の耐久性を向上させる為に
は、オゾン、ＮＯ_X などの活性物質により劣化されにく
い電荷輸送物質を用いることが重要であり、酸化電位の
高い電荷輪送物質を選択することが知られている。又、
機械的耐久性を向上させる為には、紙やクリーニング部
材による摺擦に耐える為に表面の潤滑性を上げて摩擦を
小さくすることや、トナーのフィルミング融着などを防
止する為に表面の離形性をよくすることが重要であり、
フッ素系樹脂粉体粒子、フツ化黒鉛、ポリオレフィン系
樹脂粉体などの滑材を表面層に配合することが知られて
いる。

【００４０】しかしながら、感光体表面の摩耗が著しく
小さくなるとオゾン、ＮＯ_X などの活性物質により生成
した吸湿性物質が感光体表面に堆積し、その結果として
表面抵抗が下がり、表面電荷が横方向に移動して、所
謂、画像流れを生ずるという間題がある。

【００４１】又、従来、感光体として、アモルファスシ
リコン系感光体（以下、「ａ−Ｓｉ感光体」と呼ぶ。）
が知られている。電子写真において、感光体の感光層を
形成する光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比（光電
流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ））が高く、照射する電磁波
のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有するこ
と、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、及
び使用時において人体に対して無害てあることなどの特
性が要求され、特に事務機としてオフィスで使用される
画像形成装置内に組み込まれる感光体の場合には、大量
に、且つ長期にわたり画像形成を行うことを考えると、
画質、画像濃度の長期安定性も重要な点である。

【００４２】このような点に優れた性質を示す光導電材
料に、水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ」と表記する。）があり、例えば、特公昭６０−
３５０５９号公報には画像形成装置用の感光体としての
応用が記載されている。

【００４３】このような画像形成装置用の感光体は、一
般的には、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、
この支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオン
プレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマ
ＣＶＤ法などの成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層
を形成する。上記方法の内、プラズマＣＶＤ法、即ち、
原料ガスを直流又は高周波或いはマイクロ波グロー放電
によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する
方法が好適なものとして実用化されている。

【００４４】又、特開昭５４−８３７４６号公報におい
ては、導電性支持体と、ハロゲン原子を含むａ−Ｓｉ
（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する。）の光導電層と
を有する画像形成装置用の感光体が提案されている。

【００４５】当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン
原子を１〜４０原子％含有させることにより、耐熱性が
高く、画像形成装置用感光体の光導電層として良好な電
気的、光学的特性を得ることができるとしている。

【００４６】又、特開昭５７−１１５５５６号公報に
は、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性などの電気的、
光学的、光導電的特性、及び耐湿性などの使用環境特
性、更には経時的安定性についての改善を図るため、シ
リコン原子を母体とした非晶質材料で構成された光導電
層上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性の
非晶質材料で構成された表面障壁層を設ける技術が記載
されている。

【００４７】更に、特開昭６０−６７９５１号公報に
は、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有
する透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体につ
いての技術が記載されており、特開昭６２−１６８１６
１号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子
と４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非
晶質材料を用いる技術が記載されている。

【００４８】更に、特開昭５７−１５８６５０号公報に
は、水素を１０〜４０原子％含有し、赤外吸収スペクト
ルの２１００ｃｍ^-1と２０００ｃｍ^-lの吸収ピークの吸
収係数比が０．２〜１．７であるａ−Ｓｉ：Ｈを光導電
層に用いることにより高感度で高抵抗な画像形成装置用
の感光体が得られることが記載されている。

【００４９】一方、特開昭６０−９５５５１号公報に
は、ａ−Ｓｉ感光体の画像品質向上のために、感光体表
面近傍の温度を３０〜４０℃に維持して帯電、露光、現
像および転写といった画像形成工程を行うことにより、
感光体表面においる水分吸着による表面抵抗の低下と、
それに伴って発生する画像流れを防止する技術が開示さ
れている。

【００５０】これらの技術により、画像形成装置用の感
光体の電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性
が向上し、それに伴って画像品質も向上した。

【００５１】更に、以上説明した感光体を画像形成装置
にて使用する際に、前述したような高湿下における画像
流れを防止、除去する為に、感光体内面に熱源を設ける
ことが知られており、最も一般的には、面状或いは棒状
の電熱ヒータを円筒状の感光体内面に配設する。

【００５２】

【発明が解決しようとする課題】接触帯電部材を用いる
画像形成装置、及び帯電兼クリーニングを行う画像形成
装置の有する利点について説明したが、これらには、以
下に示すような問題点がある。

【００５３】先ず、帯電部材（ＣＬＮ帯電部材を含む）
として磁気ブラシを備え、これに電圧を印加して被帯電
体（例えば、感光体）を帯電させるために磁性粒子を用
いる場合、磁性粒子の漏れが発生するという問題があ
る。

【００５４】これは、磁性体と、磁気ブラシ層を構成す
る磁性粒子の磁気的吸引力に対して、例えばドラム状と
される感光体の回転による摩擦などの機械的力、及び磁
気ブラシ層と感光体表面の非帯電部の電位差により生じ
る電界のクーロン力などとのバランスにより生じると考
えられる。

【００５５】特に、感光体の回転速度或いは帯電部材と
の相対速度や、印加される帯電電位（以下、「Ｖｐ」と
呼ぶ。）と帯電前の感光体表面の電位との差が大きい時
などには、磁気ブラシ層を構成する磁性粒子などが帯電
工程中などにおいて、回転する感光体の表面へ移動する
ことが有り、その結果、帯電効率が低下し、画像の濃度
差が見られるようになる。多極磁性体などの磁気的吸引
力を確保するものとしては、特開平０６−１９４９２８
号公報などに記載されるような、磁性粒子の磁化率と粒
径を規定したものがある。

【００５６】又、感光体の表面に関して、特開昭６３−
２５４４６２号公報に開示されるように、樹脂中にＳｎ
Ｏ₂ を分散した表面層において、このＳｎＯ₂ の径と表
面層の表面粗さを規定した物がある。しかしながら、磁
性粒子と感光体の有効な接触面積、又それに伴う帯電効
率や耐久性についての開示はない。

【００５７】又、磁性粒子と感光体の接触が充分に確保
されていない場合は局部的に非接触になり、部分的に、
或いは広い範囲で帯電不良が生じる場合がある。

【００５８】特に、ａ−Ｓｉ感光体などのように高速で
使用され、極めて長い寿命を有する感光体を用いる画像
形成装置においては、帯電部材の磁性粒子の減少や帯電
の不均一により画質が品位が低下し、メンテナンス或い
は帯電部材の交換を不可欠となる。こうしたことはサー
ビスコストの増加を招き、メンテナンスフリー化を阻害
する。

【００５９】磁性粒子の減少を防止する為に、磁性粒子
径を大きくする方法もあるが、磁性粒子と感光体との非
接触な部分が帯電不良になって生じる画像上のスジ、所
謂、「掃きむら」の原因となり、画質の面から好ましく
ない。

【００６０】又、磁性粒子の再捕獲機構を有する、或は
複数の帯電部材を使用して、段階的に感光体を帯電させ
る方法などもあるが、画像形成装置の小型化や低コスト
化の面で不利である。

【００６１】次に、接触帯電部材（ＣＬＮ帯電部材を含
む）に導電性繊維からなるファーブラシを用いる場合、
繊維の寸法や繊維の強度が問題となる。

【００６２】即ち、一般にファーブラシを構成する繊維
は、断面積、長さ共に、その使用する電子写真の画素よ
りも非常に大きく、ファーブラシの植毛密度や形状は画
質に大きな影響を及ぼす。

【００６３】通常、ファーブラシを使用する系では、フ
ァーブラシと感光体との相対速度を、磁気ブラシを用い
る場合に比べて大きくして、振動或いは回転させること
で画質の向上を図る。

【００６４】しかしながら、高速駆動機構が必要になる
他、ファーが抜けることによって、帯電不良が生じる場
合がある。更に、断面積が小さい繊維は変形しやすく、
長期使用により帯電効率が変化する場合がある。

【００６５】このような変形を防止するために太い繊維
を使用すると、上記の磁性粒子の大径化同様に画質の点
からは「掃きむら」の原因として、又、クリーニングの
点からは、クリーニング不良の原因となり好ましくな
い。

【００６６】又、被帯電体（例えば、感光体）の表面の
微小な欠陥やその他の原因により過剰な電流が生じる
と、その部分に該当するファーブラシの繊維が燃損す
る。燃損した部位では被帯電体との接触状態の変化、ひ
いては帯電不良が常時発生するという不具合が生じる。

【００６７】次に、接触帯電部材（ＣＬＮ帯電部材を含
む）として弾性ローラを用いる場合、被帯電体（例え
ば、感光体）との相対速度を有する系では、その摩擦な
どによりローラ及び／又は被帯電体が損傷を受ける場合
がある。画質向上のために密な構造とすると、摩擦が増
加し、又、感光体の突起や異物との衝突の影響が大きく
なる。それにより弾性ローラや感光体が損傷しやすくな
る。

【００６８】従って、本発明の目的は、接触帯電を用い
てオゾンの発生及び画像流れなどの画像不良を防止し、
且つ省エネルギーを実現でき、又、小型化が可能な画像
形成装置を提供することにある。

【００６９】又、本発明の他の目的は、像担持体の均一
な帯電、及び像担持体の安定したクリーニングが可能で
あり、高湿環境下でも長期に亙り安定して高品位の画像
を形成することができ、従ってメンテナンスフリー化が
更に進んだ画像形成装置を提供することである。

【００７０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体表面を帯電させる工程を含む潜像形成工程にて
前記像担持体表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を
現像装置により現像して得られた顕画像を転写材上に転
写し、その後前記像担持体上に残留する転写残トナーを
除去する画像形成装置において、前記像担持体を帯電し
且つ前記像担持体上の転写残トナーを除去するために、
前記像担持体に当接する帯電兼クリーニング部材を有
し、前記帯電兼クリーニング部材の前記像担持体接触す
る表面は、抵抗を制御され多孔質の弾性材料にて形成さ
れることを特徴とする画像形成装置である。本発明の好
ましい実施態様によると、前記帯電兼クリーニング部材
は、前記像担持体表面のクリーニングと前記像担持体表
面の帯電とを同時に行う。又、好ましくは、前記帯電兼
クリーニング部材は、表面に帯電促進用の粒子が塗布さ
れる。又、その一実施態様によると、前記帯電促進用の
粒子はＺｎＯである。他の実施態様によると、前記帯電
促進用の粒子はトナーである。

【００７１】本発明の一実施態様によると、前記帯電兼
クリーニング部材の表面は、帯電促進用の粒子を機械的
に保持しうる。

【００７２】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材の表面は、前記像担持体上から転写
残トナーを機械的に除去しうる。

【００７３】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材の表面の孔の深さは、前記帯電促進
用の粒子の半径以上の深さを有し、２ｍｍ以下である。

【００７４】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材の表面の孔の径は、数μｍ以上、５
００μｍ以下である。

【００７５】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材の硬度は、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で１
５度以上、７０度以下である。又、好ましくは、前記帯
電兼クリーニング部材の硬度は、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で
２０度以上、６０度以下である。

【００７６】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材の抵抗は、１×１０³ Ωｃｍ以上、
１×１０¹²Ωｃｍである。又、好ましくは、前記帯電兼
クリーニング部材の抵抗は、１×１０⁵ Ωｃｍ以上、１
×１０⁹ Ωｃｍである。

【００７７】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材は、ローラ状又はベルト状とされ
る。又、好ましい実施態様によると、前記帯電兼クリー
ニング部材は、前記像担持体と相対速度を持って移動す
る。又、好ましくは、前記帯電兼クリーニング部材は、
回転及び／又は振動するように駆動される。又、好まし
くは、前記帯電兼クリーニング部材は、前記帯電兼クリ
ーニング部材と前記像担持体との当接部において両者の
表面が順方向又は逆方向に移動するように駆動される。

【００７８】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材は、直流電圧が印加される。又、他
の実施態様によると、前記帯電兼クリーニング部材は、
直流電圧と交流電圧を重畳した電圧が印加される。又、
好ましくは、前記帯電兼クリーニング部材に印加される
前記電圧は、最小放電電圧以下である。

【００７９】本発明の他の実施態様によると、前記帯電
兼クリーニング部材に前記帯電促進用の粒子を供給及び
／又は除去する手段を更に設ける。又、他の実施態様に
よると、前記帯電兼クリーニング部材と前記像担持体と
の当接ニップを規制する手段を更に設ける。

【００８０】本発明の他の実施態様によると、前記像担
持体は、少なくともシリコン原子を母体として水素原子
及び／又はハロゲン原子を含有する非晶質材料にて構成
され、電荷を保持し得る。

【００８１】本発明の他の実施態様によると、前記像担
持体は、支持体と、光導電性を有する光導電層及び電荷
を保持し得る表面層を含む光受容層と、を有する電子写
真感光体であって、前記光受容層は、シリコン原子を母
体として水素原子及び／又はハロゲン原子を含有する非
晶質材料にて構成され、又、前記光導電層は、１０〜３
０原子％の水素を含有し、少なくとも光の入射する部分
のサブバンドギャップ光吸収スペクトルから得られる指
数関数裾の特性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶであり、
局在状態密度が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3であり、
更に、前記表面層の電気抵抗は、１×１０¹⁰〜５×１０
¹⁵Ωｃｍである。又、その一実施態様によると、前記表
面層の電気抵抗が１×１０¹²〜１×１０¹⁴Ωｃｍであ
る。又、他の実施態様によると、前記表面層は、フッ素
を含有する非晶質炭素である。更に、他の実施態様によ
ると、前記表面層は、最表面にフッ素を結合させた非晶
質炭素である。

【００８２】本発明の他の実施態様によると、前記像担
持体は、光導電性を有する電子写真感光体であり、表面
層として導電性微粒子をバインダ樹脂中に分散した層を
有し、前記表面層の電子準位に電荷が直接注入されるこ
とで前記最表面が帯電する。又、その一実施態様による
と、前記表面層は、フッ素が含有及び／又は結合され
る。

【００８３】更に、本発明の他の実施態様によると、前
記帯電兼クリーニング部材と前記像担持体としての電子
写真感光体とは一体的にカートリッジ化され、画像形成
装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとさ
れる。又、他の実施態様によると、前記帯電兼クリーニ
ング部材、前記現像装置及び前記像担持体としての画像
形成装置は一体的にカートリッジ化され、画像形成装置
本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされ
る。

【００８４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００８５】実施例１図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成を示す。本実施例によると画像形成装置は、電子写真
方式の複写機に具現化されているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えばレーザービームプリン
タ、ファクシミリ等にも適用可能である。

【００８６】本実施例の複写機において、像担持体とし
てのドラム型の電子写真感光体３は、矢印Ｘ方向に所定
の周速度（プロセススピード）にて回転駆動され、その
表面には、帯電兼クリーニング装置２の帯電兼クリーニ
ング部材（ＣＬＮ帯電部材）２１が当接している。

【００８７】又、ＣＬＮ帯電部材２１には、電圧印加手
段（図示せず）により直流電圧（Ｖｄｃ）を単独で、或
は更に交流電圧（Ｖａｃ）を重畳した電圧（Ｖｄｃ＋Ｖ
ａｃ）が印加され、矢印Ｘ方向に回転駆動される感光体
３の外周面を均一に帯電させる。

【００８８】一方、露光手段７として、ランプ７１が発
光した光が原稿台ガラス６上に置かれた原稿Ｇに反射
し、ミラー系７２を経由し、レンズユニット７３が備え
る結像レンズによって結像され、ミラ一７４を経由して
感光体３の表面へと導かれて投影され、この露光Ｌによ
り感光体３上に静電潜像が形成する。

【００８９】この静電潜像は、感光体３の回転に伴って
現像装置３と対向する現像位置に至り、適宜な極性の現
像剤（トナーを含む）が塗布された現像スリーブ８１に
よって顕画像化され、感光体３上には所謂、トナー像が
形成する。その後、感光体３上のトナー像は転写材Ｐ上
にローラ状或はベルト状とされる転写手段１０によって
静電的に転写され、更に、定着装置１２によって転写材
Ｐ上の未定着トナー像は熱及び圧力によって定着され
て、転写材Ｐは画像形成装置外へと排出される。

【００９０】転写材Ｐ上へのトナー像の転写後に感光体
３上に残留する転写残トナーなどは、帯電兼クリーニン
グ装置２のＣＬＮ帯電部材２１によって感光体３上から
除去される。

【００９１】次に、本発明に従うＣＬＮ帯電部材につい
て更に説明する。

【００９２】図２は、本発明に従うＣＬＮ帯電部材２１
の断面の概略を示す。

【００９３】本実施例によるとＣＬＮ帯電部材２１はロ
ーラ状とされ、芯金２１ａ、スポンジ層２１ｂとを有
し、その最表面には帯電促進用の微小粒子（詳しくは後
述する。）が塗布されることにより塗布粒子層２１ｃを
有している。ＣＬＮ帯電部材２１には、電圧印加手段
（図示せず）により直流電圧Ｖｄｃ、或いは交流を重畳
した電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃが芯金２１ａを経由し、或いは
直接にスポンジ層２１ｂに印加され、感光体３の表面と
の接触部位からこの感光体３表面に電荷を直接注入し、
均一に帯電させる。

【００９４】芯金２１ａは、一般に金属などの導電性構
造材からなり、使用するプロセススピードその他の使用
条件により、その形状や寸法などは適宜設計される。ス
ポンジ層２１ｂは、抵抗を制御された導電性の材料から
なり、スポンジ層２１ｂは、少なくとも最表面近傍が多
孔質とされる。その孔径は、接触性の均一性から５００
μｍ以下が好ましい。又、その孔の深さは、転写残トナ
ーなどのクリーニングと、被帯電体、即ち感光体３への
帯電を行う際に、孔がトナー及び帯電促進粒子により充
填された状態で、空孔部と非空孔部が実質的に同一面に
なることが好ましいが、少なくとも空孔部に上記の粒子
が保持され得ることが必要である。その為、孔径は帯電
促進粒子の半径と同等以上であることが好ましい。

【００９５】更に、画像形成中のトナーなどの粒子の増
減や、スポンジ層２１ｂの表面での適宜な流動性を有し
ていることが好ましい。

【００９６】従って、スポンジ層２１ｂの空孔の径は、
具体的には数μｍ〜５００μｍ程度が好適である。

【００９７】孔の深さについても上述の如く、上記粒子
の半径以上が好ましい。一方、あまり深くなると部材の
強度や耐久性が低下してくる。又、上記粒子の流動性な
どの観点から、概略２ｍｍ以下程度が好ましい。

【００９８】ＣＬＮ帯電部材２１は感光体３上の転写残
トナーなどのクリーニングに際して、堰き止め摺擦で粒
子を取り込むことができ、又、トナーなどの粒子の保持
が、表面の構造にて可能であるので、クリーニング対象
の磁性／非磁性、誘電率及び静電極性などは不問であ
る。更に、例えばローラ状である場合にはその回転方向
など、ＣＬＮ帯電部材２１の移動方向の規制は無い。

【００９９】ＣＬＮ帯電部材２１の作製方法としては、
芯金２１ａ上に、例えば導電材料を分散させたＥＰＤＭ
などを発泡成型し、それを所定の寸法に研磨することに
より作製できる。又、パイル状に成型して芯金に巻き付
けるなどの方法でもよい。導電材料としては、カーボン
ブラックやケッチェンブラック（Ｋｅｔｊｅｎｂｌａ
ｃｋ）などが挙げられる。

【０１００】スポンジ層２１ｂの厚さ、ゴム硬度などは
使用するプロセススビード（感光体３の周速に相当）や
相対速度などの使用条件により適宜選択することが可能
である。

【０１０１】ＣＬＮ帯電部材２１のスポンジ層２１ｂの
硬度が低硬度であれば、トナーなどの粒子などの押圧や
摺擦による、感光体３表面及びＣＬＮ帯電部材２１自身
の損傷を防止できる。又、低負荷でニップ巾を確保でき
る。更に、特に交流電圧を重畳した帯電における帯電音
が低減される。

【０１０２】一方、スポンジ層２１の硬度が高硬度な方
が、変形防止、即ち耐久性の点から有利である。又、凹
凸部の強度が確保され、一旦捕獲したトナーなどの粒子
を良好に保持できる。

【０１０３】従って、スポンジ層２１ｂの硬度は、その
表面に捕獲した転写残トナーなどの粒子の保持及びニッ
プ巾を保持可能で、変形などの不都合が生じない範囲内
に調整することが好ましい。更に、このような硬度範囲
内で、比較的低硬度の状態で使用するのが好ましい。

【０１０４】具体的には、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で１５〜
７０度程度の硬度を有するものが使用される。交流電圧
を重畳した電圧を印加することを前提とするならば、Ａ
ＳＣＥＲ−Ｃ硬度で６０度以下の柔らかいＣＬＮ帯電部
材２１を使用することが好ましい（特開平５−２４９８
０５号公報、特公平７−１０１３２４号公報などに記
載）。又、耐久性との相関から、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で
２０〜６０度程度が好ましい。

【０１０５】又、使用する感光体３の硬度によっても適
宜選択されることが好ましい。即ち、使用する画像形成
装置のプロセススピードや耐刷寿命などの条件により適
宜選択する。

【０１０６】更に、スポンジ層２１ｂの硬度は、導電材
料の含有量など、その組成によっても変化する。又、ス
ポンジ層２１ｂ中の気泡、空孔の大きさや量などの調整
などにより、硬度の調整を行うことも可能である。

【０１０７】スポンジ層２１ｂの抵抗は、帯電効率を良
好に保持し、一方でリークポチや、感光体３の表面の微
小欠陥によって帯電部材長軸方向で電位が低下してしま
うことの防止などのために、１×１０³ 〜１×１０¹²Ω
ｃｍの抵抗率を有することが好ましい。より好ましくは
ｌ×１０⁵ 〜１×１０⁹ Ωｃｍである。

【０１０８】ここで、抵抗値の測定は、測定対象である
ＣＬＮ帯電部材２１の表面に、巾１ｃｍの金属テープを
巻きつけ、ＨＩＯＫＩ社製のＭΩテスターを用いて、５
０〜１０００Ｖの電圧を印加して測定した。

【０１０９】以上のように、本実施例のＣＬＮ帯電部材
２１は、その最表面部に塗布される後述の帯電促進粒子
や、感光体３上からクリーニングした転写残トナーなど
を、表面の構造自体により保持することが可能であるの
で、磁気ブラシを用いる場合に発生するような粒子の漏
れが抑制される。

【０１１０】又、感光体３表面への接触性の点では、フ
ァーブラシと比較して非常に密に接触することが可能で
あるので、クリーニング、帯電の双方において、掃きむ
らが抑制される。

【０１１１】更に、帯電促進粒子、トナーなどの粒子
が、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３との間に介在するこ
とにより、ＣＬＮ帯電部材２１が単体で使用される場合
よりも接触性が向上し、均一な帯電に有効である。又、
これら粒子の流動により、ＣＬＮ帯電部材と被帯電体と
しての感光体３との摩擦が低減されることにより、ＣＬ
Ｎ帯電部材２１と感光体３との双方の損傷を抑制する事
が可能である。

【０１１２】ここで、感光体３とＣＬＮ帯電部材２１と
の接触巾（ニップ）を安定に制御する為に、コロ、スペ
ーサ或はその他適宣な方法で、ＣＬＮ帯電部材と感光体
３との位置は、所望距離に設定される必要がある。又、
ＣＬＮ帯電部材２１は感光体３の回転方向Ｘに対して適
宜な相対速度で回転、及び／又は移動、及び／又は振動
していることが好ましい。この際、ＣＬＮ帯電部材２１
は感光体３に従動することは、好ましくない。即ち、転
写残トナーなどの摺擦除去を最適に行うために、又、微
視的な接触の不均一に起因する帯電不良を防止するため
にも、所定の相対速度を有することが好ましい。

【０１１３】尚、本実施例ではＣＬＮ帯電部材２１はロ
ーラ状であるとして説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、ベルト状など、他の形状とすること
も可能である。

【０１１４】更に、本実施例では、被帯電体としての像
担持体はドラム状の感光体であるとして説明するが、本
発明は、これに限定されるものではないことを理解され
たい。

【０１１５】次に、本実施例にてＣＬＮ帯電部材２１の
スポンジ層２１ｂ上に塗布される塗布粒子について説明
する。

【０１１６】ＣＬＮ帯電部材２１の表面に帯電促進用の
粒子を塗布することは、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３
との接触状態の均一性を向上させ、帯電を促進させるた
めに、又潤滑性を向上させるために有効である。

【０１１７】ＣＬＮ帯電部材２１の表面に塗布する粒子
は、磁性／非磁性のいずれでも良い。又、この粒子の粒
径はスポンジの孔の寸法、ひいては使用するトナーの粒
径などにより適宜選択される。接触性、クリーニング性
及び帯電性といった画質の観点から、現像装置８に収容
される現像剤に含まれるトナーと同等或はそれ以下の粒
径の物を使用することが好ましい。又、帯電促進用の粒
子の粒径は、均一な物を用いても良いし、流動性向上の
ため、異なる粒径の帯電促進粒子を混合して使用しても
良い。

【０１１８】尚、帯電促進粒子及びトナーの粒径、及び
粒度分布のピークはレーザー回折式粒度分布測定装置Ｈ
ＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて、０．０５μｍ〜２０
０μｍの範囲を３２対数分割して測定し、５０％平均粒
径をもって平均粒径とした。又、帯電促進用の粒子全体
での平均粒径はこの他に、光学顕微鏡又は走査型電子顕
微鏡により、ランダムに１００個以上の粒子を抽出し、
水平方向最大弦長をもって平均粒径としても良い。

【０１１９】更に、帯電促進用の粒子としては、上述の
スポンジ層２１ｂと同様に導電性が制御された物質を用
いることが好ましく、具体的にはＺｎＯなどが挙げられ
る。又、周知の一成分現像剤として用いられるトナー
や、二成現像剤に用いられるキャリアなどでもよく、そ
の他にクリーニング工程にて捕獲された転写残トナーを
使用しても良い。

【０１２０】以上説明したように、本発明に従って抵抗
や形状を制御した多孔質のＣＬＮ帯電部材２１、及びそ
の表面に塗布した帯電促進粒子を用いることにより、帯
電促進用の粒子を含め、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３
との微視的な接触を好適な状態で利用し、帯電不良によ
る画質低下を防止することが可能となる。

【０１２１】即ち、例えば、前露光を有する画像形成装
置、特にアモルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓｉ感光
体）を使用した画像形成装置においては、電圧印加中の
ＣＬＮ帯電部材２１から感光体３に、電流が多い場合に
は数１０μＡ／ｃｍ² （全電流で数１００μＡ）という
電流が流れる。その際、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３
との当接ニップにおいて、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体
３との、帯電に係る接触面積を広く取ることにより微視
的な電荷の移動がスムーズになる。又、この当接ニップ
内にて、ＣＬＮ帯電部材２１の表面の凹凸などでの粒子
の攪拌などにより、帯電のむらが防止される。

【０１２２】又、ＣＬＮ帯電部材２１の表面近傍に塗布
されている帯電促進用の粒子は、ＣＬＮ帯電部材２１の
機械的な凹凸構造により保持されるので、この粒子が電
荷を持ったまま感光体３の表面側に移動する、所謂、粒
子の「漏れ」が発生するのを防止することができる。

【０１２３】更に、感光体３の表面及び／又はＣＬＮ帯
電部材２１を機械的に損傷する危険性が減少し、画像形
成装置の長寿命化、メンテナンスフリーの点で有利であ
る。

【０１２４】又、ＣＬＮ帯電部材２１上に帯電促進用の
粒子を除去及び／又は補充する機構を用いることによ
り、この粒子の交換、追加などのサービンスメンテナン
ス間隔の延長或はメンテナンスフリーが可能となる。

【０１２５】更に、プロセススピードや感光体３表面の
帯電設定などの画像形成装置の設計変更、或は感光体３
の耐久性の変更などに対して広範囲に対応出来る。

【０１２６】次に、本実施例ではドラム型とされる、本
発明に従う電子写真感光体（感光体）３について更に説
明する。

【０１２７】本発明に従うＣＬＮ帯電部材２１によって
帯電させられる被帯電体である像担持体としての感光体
３には、例えば、従来の感光体と同様のものを用いるこ
とが可能であるが、好ましくは、必要に応じて後述する
新規な感光体を用いる。

【０１２８】本発明に従えば、感光体３の表面層の抵抗
値は、良好な特性が保持できるように所定の抵抗に制御
される。

【０１２９】図９は、感光体３の表面層の抵抗と、この
表面層を有する感光体３の帯電性、残電、耐電圧の各特
性との相関を示す。

【０１３０】感光体３の表面層の抵抗値の測定は、ＨＩ
ＯＫＩ社製のＭΩテスターを用い、２５０Ｖ〜１ｋＶの
電圧を印加して測定した。図９に示すように、感光体３
が電荷保持能、帯電効率などの電気的特性を良好に有
し、電圧により表面層が損傷する、所謂、ピンホールリ
ークが発生するのを防止する為には、１×１０¹⁰〜５×
１０¹⁵Ωｃｍの抵抗率を有することが好ましい。より好
ましくは１×１０¹²〜１×１０¹⁴Ωｃｍである。

【０１３１】本発明者らは上記の条件に加え、前述の問
題を解決する為の一つの手段として、温度依存性が小さ
く、且つ表面耐久性に優れた感光体３を用い、長期にわ
たり極めて良好な画像安定化が達成されることを見いだ
した。

【０１３２】更に、前述の問題を解決する為のもう一つ
の手段として、感光体３の最表層に導電性微粒子をバイ
ンダ樹脂中に分散した層を設け、この最表面層の電子準
位にＣＬＮ帯電部材２１から電荷を直接注入する構成の
感光体３を用い、極めて良好な画像を安定して得ること
ができることを見いだした。

【０１３３】先ず、本実施例の感光体３として有機光導
電体（ＯＰＣ）を用いる場合について説明する。

【０１３４】図３は、本発明に従う画像形成装置用の感
光体の層構成を模式的に示す。

【０１３５】図３（ｆ）に画像形成装置用のＯＰＣ感光
体の一例を示す。本実施例ではドラム状とされるＯＰＣ
感光体３は、支持体３１の上に、光受容層としての感光
層（以下、光受容層を単に「感光層」と呼ぶ。）３２が
設けられている。感光層３２は電荷発生層３７と電荷輪
送層３８とを含む光導電層３３を有し、必要に応じて、
表面保護層或は表面層３４′が設けられ、又、支持体３
１と電荷発生層３７の間に中間層３５′を設けて構成さ
れている。

【０１３６】本発明に従うＯＰＣ感光体において、光導
電層３３、必要に応じて設けられる中間層３５′及び特
に表面層３４′はＣＬＮ帯電部材２１からの電荷注入を
効率的に受容し、その電荷を有効に保持することが必要
である。本発明者らは、特に表面層３４′の材料として
は、高融点ポリエステル樹脂と硬化樹脂の混成材などの
高抵抗樹脂中にＳｎＯ₂ など金属酸化物などの電荷保持
粒子を分散させた材料がそれぞれの樹脂成分の特性を相
乗的に作用し合い、上記の条件を満足することを見いだ
した。

【０１３７】本発明に従うＯＰＣ感光体の表面層３
４′、光導電層３３、電荷輸送層３８及び電荷発生層３
７の形成に用いる樹脂の一例を挙げる。

【０１３８】ここで、ポリエステルとは酸成分とアルコ
ール成分との結合ポリマーであり、ジカルボン酸とグリ
コールとの縮合あるいはヒドロキシ安息香酸のヒドロキ
シ基とカルボキシ基とを有する化合物の縮合によって得
られる重合体である。

【０１３９】酸成分としてテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン
酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環族ジ
カルボン酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸などのオキシ
カルボン酸などを用いることができる。

【０１４０】グリコール成分としては、エチレングリコ
ール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメ
チロール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコールなどを使用することができる。

【０１４１】尚、上記のポリエステル樹脂が実質的に線
状である範囲でペンタエリスリトール、ロリメチロール
プロパン、ピロメリット酸及びこれらのエステル形成誘
導体などの多官能化合物を共重合させても良い。

【０１４２】又、ポリエステル樹脂としては、高融点ポ
リエステル樹脂を用いても良い。高融点ポリエステル樹
脂としては、オルソクロロフェノール中３６℃で測定し
た極限粘度が０．４ｄｌ／ｇ以上、好ましくは０．５ｄ
ｌ／ｇ以上、更に好ましくは、０．６５ｄｌ／ｇ以上の
ものが用いられる。但し、粘度が高すぎると作業性が悪
くなる他、反応が十分に進まない、十分な特性を得難い
などの理由から、極限粘度は１．０ｄｌ／ｇ以下が好ま
しい。

【０１４３】本発明に従う好ましい高融点ポリエステル
樹脂としては、ポリアルキレンテレフタレート系が挙げ
られる。ポリアルキレンテレフタレート系樹脂は、酸成
分としてテレフタール酸、グリコール成分としてアルキ
レングリコールから主として成るものを用いる。

【０１４４】その具体例としては、テレフタル酸成分と
エチレングリコール成分とから主として成るポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、テレフタル酸成分と１、
４−テトラメチレングリコール（ｌ、４−ブチレングリ
コール）成分とから主として成るポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、テレフタル酸成分とシクロヘキサン
ジメチロール成分とから主として成るポリシクロヘキシ
ルジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）などを挙げるこ
とができる。

【０１４５】他の好ましい高分子量ポリエステル樹脂と
しては、ポリアルキレンナフタレート系樹脂を例示でき
る。ポリアルキレンナフタレート系樹脂は酸成分として
ナフタレンジカルボン酸成分とグリコール成分としてア
ルキレングリコール成分とから主として成るものであっ
て、その具体例としては、ナフタレンジカルボン酸成分
とエチレングリコール成分とから主として成るポリエチ
レンナフタレート（ＰＥＮ）などを挙げることができ
る。

【０１４６】高融点ポリエステル樹脂としては、その融
点が、好ましくは１６０℃以上、特に好ましくは２００
℃以上のものである。ポリエステル樹脂の他に、アクリ
ル樹脂を使用しても良い。

【０１４７】又、バインダとしては２官能アクリル、６
官能アクリル、ホスファゼンなどが使用される。

【０１４８】これらの樹脂は、比較的結晶性が高く、硬
化樹脂ポリマー鎖と高融点ポリマー鎖との相互の絡み合
いが均一且つ密になって、高耐久性の表面層を形成でき
るものと考えられる。

【０１４９】又、低融点ポリエステル樹脂などの場合に
は、結晶性が低いので、硬化樹脂ポリマー鎖との絡み合
いの程度が大きい部分と小さい部分とが生じ、耐久性が
劣るものと考えられる。

【０１５０】ＯＰＣ感光体の表面層３４′に、ＳｎＯ₂
などの電荷保持材を分散させたものを用いることにより
注入帯電特性が向上する。又、電荷保持材は、使用条件
などにより適宜に選択された分散量として、抵抗値、帯
電効率を制御することが好ましい。

【０１５１】又、ＯＰＣ感光体の表面の表面エネルキー
を小さくし、ＯＰＣ感光体のクリーニング性能を向上さ
せるためにバインダー中にフッ素樹脂を分散させること
も有効である。フッ素樹脂としては、例えばポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子であるテフロン（商
標、ｄｕＰｏｎｔ社）粒子を添加するなどの手法があ
る。テフロン粒子の粒径は、分散の容易性や帯電能など
の電気的特性、又、画質、耐久性などにより適宜調整さ
れることが好ましい。本実施例では、粒径０．５μｍ程
度のものを添加し良好な結果を得た。

【０１５２】次に、本実施例の感光体３としてアモルフ
ァスシリコン系感光体（ａ−Ｓｉ感光体）を用いる場合
について説明する。

【０１５３】本発明によればａ−Ｓｉ感光体としては、
図３（ａ）にて理解されるように、支持体３１と、シリ
コン原子を母体とする非単結晶材料から成る光導電層３
３を有する感光層３２とから構成される周知のａ−Ｓｉ
感光体を用いることが可能であるが、必要に応じて特性
を向上させたａ−Ｓｉ感光体を用いる。

【０１５４】即ち、本発明に従って特性を向上させたａ
一Ｓｉ感光体は、光導電層３３は１０〜３０原子％の水
素を含み、サブバンドギャップ光吸収スペクトルの指数
関数裾（アーバックテイル）の特性エネルギーが５０〜
６０ｍｅＶであり、且つ局在状態密度が１×１０¹⁴〜１
×１０¹⁶ｃｍ^-3であることを特徴とする。

【０１５５】上記の構成をとるように設計されたａ−Ｓ
ｉ感光体は、帯電能の温度依存性並びに、極めて優れた
電気的、光学的、光導電的特性、画像品質、耐久性及び
使用環境特性を示す。

【０１５６】以下、本発明に従う画像形成装置用のａ−
Ｓｉ感光体の光導電層３２の構成について更に詳しく説
明する。図３（ａ）〜（ｅ）は本発明に従う画像形成装
置用のａ−Ｓｉ感光体の層構成例を模式的に示す。

【０１５７】図３（ａ）に示すように、本実施例ではド
ラム型とされるａ−Ｓｉ感光体３は、支持体３１の上
に、感光層３２が設けられている。感光層３２は、水素
化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）或はハロゲン
原子を有するａ−Ｓｉ（ａ−Ｓｉ：Ｘ）（以下、これら
を一括にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘと呼ぶ。）を含み、光導電性
を有する光導電層３３にて構成される。

【０１５８】図３（ｂ）に示す他の層構成例によると、
ａ−Ｓｉ感光体３は、支持体３１の上に設けられた感光
層３２がａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘを含み光導電性を有する光導
電層３３と、アモルファスシリコン系表面層３４とにて
構成される。

【０１５９】図３（ｃ）に示す他の層構成例によると、
ａ−Ｓｉ感光体３は、支持体３１の上に設けた感光層３
２がａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘを含み光導電性を有する光導電層
３３と、アモルファスシリコン系表面層３４と、アモル
ファスシリコン系電荷注入阻止層３５とにて構成されて
いる。

【０１６０】図３（ｄ）及び（ｅ）に示す他の層構成例
によると、ａ−Ｓｉ感光体３は、支持体３１の上に設け
られた感光層３２が光導電層３３を構成するａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘを含む電荷発生層３７及び電荷輸送層３８と、ア
モルファスシリコン系表面層３４とにて構成されてい
る。

【０１６１】ここで、ａ−ｓｉ感光体を構成する各層に
ついて更に詳しく説明する。

【０１６２】先ず、本発明に従うａ−Ｓｉ感光体の支持
体３１としては、導電性でも電気絶縁性であっても良
い。

【０１６３】導電性の支持体３１としては、Ａｌ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｆｅなどの金属、及びこれらの合金、例えばステ
ンレスなどが挙げられる。

【０１６４】又、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカ
ーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアアミドなどの合
成樹脂のフィルム、又はシート、ガラス、セラミックな
どの電気絶縁性支持体の、少なくとも感光層３２を形成
する側の表面を導電処理した支持体を用いることができ
る。

【０１６５】更に、支持体３１の形状は平滑表面或は凹
凸表面の円筒状、板状、無端ベルト状であることが可能
であり、本実施例では前述のようにドラム状とされる。
又、その厚さは、所望通りの画像形成装置用の感光体を
形成し得るように適宜決定するが、支持体３１は製造
上、取り扱い上、及び機械的強度などの点から通常は１
０μｍ以上とされる。

【０１６６】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
感光体上に画像記録を行う場合には、可視画像（トナー
像）において現われる、いわゆる干渉縞模様による画像
不良を効果的に解消するために、光生成キャリアの減少
が実質的にない範囲で支持体３１の表面に凹凸を設ける
ことが可能である。支持体３１の表面に設けられる凹凸
は、特開昭６０−１６８１５６号公報、特開昭６０−１
７８４５７号公報、特開昭６０−２２５８５４号公報、
特開昭６１−２３１５６１号公報などに記載された公知
の方法により作成される。

【０１６７】又、レーザー光などの可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
さらに別の方法として、感光層３２内、或いは感光層３
２の下側に光吸収層などの干渉防止層或いは領域を設け
ることも可能である。又、支持体３１の表面に微細なキ
ズをつけることにより感光体表面の微細粗さを制御する
ことも可能である。キズの作成は研磨材を使用すること
ができ、或は化学反応によるエッチングやプラズマ中
の、所謂、ドライエッチング、スパッタリング法などを
用いることもできる。このとき、キズの深さ及び大きさ
は、光生成キャリアの減少が実質的にない範囲であれば
良い。

【０１６８】次に、本発明に従うａ−Ｓｉ感光体の光導
電層３３について説明する。

【０１６９】本発明の目的を効果的に達成するために支
持体３１上か、或は必要に応じて下引き層を介して支持
体３１上に形成される感光層３２の一部を構成する光導
電層３３は、真空堆積膜形成方法によって、所望特性が
得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定
されて作成される。

【０１７０】具体的には、例えばグロー放電法（低周波
ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法又はマイクロ波ＣＶＤ法など
の交流放電ＣＶＤ法、或は直流放電ＣＶＤ法など）、ス
パッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング
法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜堆積法に
よって形成することができる。

【０１７１】これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資
本投資下の負荷程度、製造規模、作成される画像形成装
置用感光体に所望される特性などの要因によって適宜選
択され、採用されるが、所望の特性を有する画像形成装
置用感光体を製造するに当たっての条件の制御が比較的
容易であることから、グロー放電法、特にＲＦ帯、μＷ
帯、又はＶＨＦ帯の電源周波数を用いた高周波グロー放
電法が好適である。

【０１７２】グロー放電法によって光導電層３３を形成
するには、基本的には周知のごとくシリコン原子（Ｓ
ｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子
（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガス及び／又はハロ
ゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内
部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入し
て、斯かる反応容器内にグロー放電を生起させ、予め所
定の位置に設置されてある所定の支持体３１上にａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘを含む層を形成する。

【０１７３】又、シリコン原子の未結合手を補償し、層
品質の向上、特に光導電性及び電荷保持特性を向上させ
るために、光導電層３３中に水素原子及び／又はハロゲ
ン原子が含有されることが必要であるが、水素原子又は
ハロゲン原子の含有量、或は水素原子とハロゲン原子と
の和の量は、シリコン原子と水素原子及び／又はハロゲ
ン原子の和に対して１０〜３０原子％、より好ましくは
１５〜２５原子％とされることが望ましい。

【０１７４】更に、形成される光導電層３３中に水素原
子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御を一層
容易となるようにし、本発明に従う膜特性を得るために
は、これらのガスに更にＨ₂ 及び／又はＨｅ或は水素原
子を含むシリコン化合物のガスも所望量混合して層形成
することが必要である。又、各ガスは単独種のみでなく
所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものであ
る。

【０１７５】又、本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして好適に用いられるものとし
て、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含
むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導
体などのガス状、或はガス化することのできるハロゲン
化合物が好ましい。更に、シリコン原子とハロゲン原子
とを構成要素とするガス状、或はガス化することができ
る、ハロゲン原子を含む水素化シリコン化合物も有効で
ある。

【０１７６】本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ₂ ）、Ｂｒ
Ｆ、ＣｌＦ、ＣｌＦ₃ 、ＢｒＦ₃ 、ＢｒＦ₅ 、ＩＦ₃ 、
ＩＦ₇など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シリコン化合物、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、
例えばＳｉＦ₄ 、Ｓｉ₂ Ｆ₆ などの弗化珪素が好まし
い。

【０１７７】光導電層３３中に含有される水素原子及び
／又はハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体
３１の温度、水素原子及び／又はハロゲン原子を含有さ
せるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する
量、放電電力などを制御すればよい。

【０１７８】本発明に従う光導電層３３には、好ましく
は必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させる。伝
導性を制御する原子は、光導電層３３中に万偏なく均一
に分布した状態で含有させても、或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。

【０１７９】ここで、伝導性を制御する原子としては、
半導体分野における、所謂、不純物を挙げることがで
き、Ｐ型伝導特性を与える周期律表ＩＩＩｂ族に属する
原子（以下、「第ＩＩＩｂ族原子」と呼ぶ。）、或はｎ
型伝導特性を与える周期律表Ｖｂ族に属する原子（以
下、「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができ
る。第ＩＩＩｂ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）などがあり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）などがあり、特にＰ、Ａｓが好
適である。

【０１８０】光導電層３３に含有される伝導性を制御す
る原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-2〜１×
１０⁴ 原子ｐｐｍ、より好ましくは、５×１０^-2〜５×
１０³ 原子ｐｐｍ、更に好ましくは、１×１０^-1〜１×
１０³ 原子ｐｐｍとされる。

【０１８１】伝導性を制御する原子、例えば、第ＩＩＩ
ｂ族原子或は第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に、第ＩＩＩｂ族原子導入用の原料物質あるい
は第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器
中に、光導電層３３３を形成するための他のガスと共に
導入すれば良い。第ＩＩＩｂ族原子導入用の原料物質或
は第Ｖｂ族原子導入用の原料物質と成り得るものとして
は、常温常圧でガス状の、或は少なくとも層形成条件下
で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。

【０１８２】このような第ＩＩＩｂ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
₂ Ｈ₆ 、Ｂ₄ Ｈ₁₀、Ｂ₅ Ｈ₉ 、Ｂ₅ Ｈ₁₁、Ｂ₆ Ｈ₁₀、Ｂ
₆ Ｈ₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄などの水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ
₃ 、ＢＢｒ₃ などのハロゲン化硼素などが挙げられる。
この他、ＡｌＣｌ₃ 、ＧａＣｌ₃ 、Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ 、
ＩｎＣｌ₃ 、ＴｌＣ１₃ なども挙げることができる。

【０１８３】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として好適
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃ 、Ｐ
₂ Ｈ₄ などの水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、ＰＦ₅ 、Ｐ
Ｃｌ₃ 、ＰＣｌ₅ 、ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ などの
ハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ 、ＡｓＦ
₃ 、ＡｓＣｌ₃ 、ＡｓＢｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ₃ 、Ｓ
ｂＦ₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ
₃ 、ＢｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ₃ なども第Ｖｂ族原子導入用
の出発物質の有効なものとして挙げることができる。

【０１８４】又、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてＨ₂ 及び／又はＨｅにより希
釈して使用しても良い。

【０１８５】更に、本発明においては、光導電層３３に
炭素原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子を含有
させることも有効である。炭素原子及び／又は酸素原子
及び／又は窒素原子の含有量はシリコン原子、炭素原
子、酸素原子及び窒素原子の和に対して、好ましくは１
×１０^-5〜１０原子％、より好ましくは１×１０^-4〜８
原子％、最適にはｌ×１０^-3〜５原子％が望ましい。炭
素原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子は、光導
電層中に万遍なく均一に含有されても良いし、光導電層
の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をも
たせた部分があっても良い。

【０１８６】尚、本発明にに従う光導電層３３の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効
果などの点から適宜所望に従って決定され、好ましくは
２０〜５０μｍ、より好ましくは２３〜４５μｍ、更に
好ましくは２５〜４０μｍとされる。

【０１８７】又、光導電層を形成するための支持体３１
の温度は、層設計に従って適宜最適範囲が選択される
が、通常、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましく
は２３０〜３３０℃、に好ましくは２５０〜３１０℃と
する。

【０１８８】更に、光導電層３３を形成するための支持
体温度、ガス圧などの条件は通常は独立的に決められる
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こと
望ましい。

【０１８９】次に本発明に従うａ−Ｓｉ感光体の表面層
３４について説明する。

【０１９０】本発明に従い、上述のようにして支持体３
１上に形成された光導電層３３の上に、更にアモルファ
スシリコン系の表面層３４を形成することが好ましい。
この表面層３４は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰
り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性
において本発明の目的を達成するために設けられる。

【０１９１】表面層３４としては、アモルファスシリコ
ン系の材料であればどのような材料でも使用可能である
が、例えば、水素原子（Ｈ）及び／又はハロゲン原子
（Ｘ）を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファス
シリコン（以下、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と呼ぶ。）、
水素原子（Ｈ）及び／又はハロゲン原子（Ｘ）を含有
し、更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以
下、「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と呼ぶ。）、水素原子
（Ｈ）及び／又はハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に窒
素原子を含有するアモルファスシリコン（以下、「ａ−
ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」と呼ぶ。）、水素原子（Ｈ）及び／又
はハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子、酸素原
子、窒素原子の少なくとも一つを含有するアモルファス
シリコン（以下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と呼ぶ。）
などの材料が好適に用いられる。

【０１９２】表面層３４は、例えばグロー放電法（低周
波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法又はマイクロ波ＣＶＤ法な
どの交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ法な
ど）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法など周知の薄膜堆積
法によって形成することができる。これらの薄膜堆積法
は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、
作成される画像形成装置用感光体に所望される特性など
の要因によって適宜選択されて採用されるが、感光体の
生産性から光導電層３３と同様の堆積法によることが好
ましい。

【０１９３】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘから成る表面層３４を形成するには、基本的
にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給することができるＳｉ
供給用の原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給することが
できるＣ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し
得るＨ供給用の原料ガス及び／又はハロゲン原子（Ｘ）
を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得
る反応容器内に所望のガス状態で導入して、反応容器内
にグロー放電を生起させ、予め所定の位置に設置された
光導電層３３を形成した支持体３１上にａ−ＳｉＣ：
Ｈ，Ｘから成る層を形成する。

【０１９４】表面層３４をａ−ＳｉＣを主成分として構
成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に
対して３０％〜９０％の範囲が好ましい。

【０１９５】又、表面層３４内の水素含有量を３０原子
％以上、７０％以下に制御することで、電気的特性面及
び高速連続使用性において飛躍的な向上を図り、表面層
の高い硬度を確保することができる。

【０１９６】ここで、表面層３４中の水素含有量は、Ｈ
₂ ガスの流量、支持体温度、放電パワー、ガス圧などに
よって制御し得る。又、表面層３４中に含有される水素
原子及び／又はハロゲン原子の量を制御するには、例え
ば支持体３１の温度、水素原子及び／又はハロゲン原子
を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ
導入する量、放電電力などを制御すれば良い。又、炭素
原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子は、表面層
３４中に万遍なく均一に含有されても良いし、表面層の
層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもた
せた部分があっても良い。

【０１９７】更に、本発明に従うａ−Ｓｉ感光体の表面
層３４には、必要に応じて伝導性を制御する原子を含有
させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、表面
層３４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、或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よい。

【０１９８】ここで、伝導性を制御する原子としては、
半導体分野における、所謂、不純物を挙げることがで
き、「第ＩＩＩｂ族原子」又は「第Ｖｂ族原子」を用い
ることができる。又、これらの伝導性を制御する原子導
入用の原料物質を必要に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ
などのガスにより希釈して使用することもできる。

【０１９９】本発明に従う表面層３４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。層厚が０．０
１μｍよりも薄いと、ａ−Ｓｉ感光体を使用中に摩耗な
どの理由により表面層３４が失われてしまい、３μｍを
越えると、残留電位の増加などの電子写真特性の低下が
みられる。

【０２００】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層３４を形成するには、支持体３１の温度、反応容器
内のガス圧を所望に従って、適宜設定する必要がある。
又、表面層３４を形成するための支持体３１の温度、ガ
ス圧などの条件は通常は独立的に決められるものではな
く、所望の特性を有するａ−Ｓｉ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。

【０２０１】更に、本発明に従うａ−Ｓｉ感光体におい
て、光導電層３３と表面層３４の間に、炭素原子、酸素
原子、窒素原子の含有量を表面層より減らしたブロッキ
ング層（下部表面層）を設けることも帯電能などの特性
を更に向上させるためには有効である。

【０２０２】又、表面層３４と光導電層３３との間に炭
素原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子の含有量
が光導電層３３に向かって減少するように変化する領域
を設けても良い。こうすることにより、表面層３４と光
導電層３３密着性を向上させ、界面での光の反射による
干渉の影響をより少なくすることができる。

【０２０３】この他に、表面層として、炭素を主体とす
る非晶質炭素膜（以下、「ａ−Ｃ：Ｈ」と呼ぶ。）を使
用しても良い。このａ−Ｃ：Ｈも、高硬度で耐久性に優
れている。又、低摩擦であり、撥水性にも優れ、環境対
策ヒーターを除去した状態においても、高湿環境下での
画像のぼけを防止する効果がある。又、帯電促進粒子や
その他の粒子などの、機械的な摩擦による感光体への移
動を低減できる。

【０２０４】又、表面層３４として炭素を主体として、
内部及び／又は最表面にフッ素との結合を有する非晶質
炭素膜（以下、「ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ」と呼ぶ。）を使用し
ても良い。ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆは、フッ素の作用により、更
に撥水性に優れ、低摩擦であり、環境対策ヒータ一を除
去した状態においても高湿環境下での画像のぼけを防止
する効果がある。

【０２０５】次に、本発明に従うａ−Ｓｉ感光体の電荷
注入阻止層について説明する。

【０２０６】本発明に従うａ−Ｓｉ感光体の導電性の支
持体３１と光導電層３３との間に、、導電性の支持体３
１側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻
止層３５を設けるのが一層効果的である。即ち、電荷注
入阻止層３５は感光層３２が一定極性の帯電処理をその
自由表面に受けた際、支持体３１側より光導電層３３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、所謂、極性依存性を有している。

【０２０７】このような機能を付与するために、電荷注
入阻止層３５には伝導性を制御する原子を光導電層３３
に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止層３５に含
有される伝導性を制御する原子は、電荷注入阻止層３５
中に万偏なく均一に分布されても良いし、或は層厚方向
には万偏なく含有されているか、又不均一に分布する状
態で含有している部分があっても良い。分布濃度が不均
一な場合には、支持体３１側に多く分布するように含有
させるのが好適てある。しかし、伝導性を制御する原子
の電荷注入阻止層の層厚方向の分布が上記のいずれの場
合にも、支持体３１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、電荷注入阻止層
３５の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。

【０２０８】電荷注入阻止層３５に含有される伝導性を
制御する原子としては、半導体分野における、所謂、不
純物を挙げることができ、「第ＩＩＩ族原子」又は「第
Ｖ族原子」を用いることがてきる。本発明において、電
荷注入阻止層３５の層厚は所望の電子写真特性が得られ
ること、及び経済的効果などの点から好ましくは０．１
〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、更に好まし
くは０．５〜３μｍとされる。

【０２０９】本発明に従う電荷注入阻止層３５を形成す
るための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持体
温度の望ましい数値範囲として光導電層３３の説明にお
いて前述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決められるものではなく、所望
の特性を有するように形成するために、相互的且つ有機
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。

【０２１０】又、本発明の画像形成装置用のａ−Ｓｉ感
光体において、支持体３１と、光導電層３３或は電荷注
入阻止層３５との間の密着性の一層の向上を図る目的
で、例えば、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、或はシリ
コン原子を母体とし、水素原子及び／又はハロゲン原子
と、炭素原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子と
を含む非晶質材料などで構成される密着層を設けても良
い。更に、前述のごとく、支持体３１からの反射光によ
る干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても
良い。

【０２１１】次に、以上説明したａ−Ｓｉ感光体を製造
する装置について説明する。

【０２１２】ａ−Ｓｉ感光体の各層は、図４、図５に示
す周知の膜形成装置を用い、膜形成方法にて製造され
る。

【０２１３】図４は、電源周波数としてＲＦ帯を用いた
高周波プラズマＣＶＤ法（以下、「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と
呼ぶ。）による画像形成装置用のａ−Ｓｉ感光体の製造
装置の一例を模式的に示す。

【０２１４】この製造装置４０は、堆積装置４１ａと、
原料ガスの供給装置４２、反応容器４３内を減圧にする
ための排気装置に大別される。

【０２１５】堆積装置４１ａ中の反応容器４３内には円
筒状支持体４４、支持体加熱用ヒーター４５及び原料ガ
ス導入管４６が設置され、更に高周波マッチングボック
ス４７が接続されている。

【０２１６】原料ガス供給装置４２は、ＳｉＨ₄ 、Ｇｅ
Ｈ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆ 、ＰＨ₃ などの原料ガス
のボンベ４８ａ〜４８ｆとバルブ４９ａ〜４９ｆ、５０
ａ〜５０ｆ、５１ａ〜５１ｆ、及びマスフローコントロ
ーラ５２ａ〜５２ｆから構成され、各原料ガスのボンベ
はバルブ５３及びマミホールド５４を介して反応容器４
３内のガス導入管４６に接続されている。

【０２１７】又、図５は、電源にＶＨＦ帯の周波数を用
いた高周波プラズマＣＶＤ法（以下、「ＶＨＦ‐ＰＣＶ
Ｄ」と呼ぶ。）による画像形成装置用のａ−Ｓｉ感光体
の製造装置にて用いられる堆積装置４１ｂの一例を示
す。

【０２１８】図５に示す堆積装置４１ｂは、例えば、上
述のＲＦ−ＰＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ感光体製造に用い
る、図４に示す製造装置の堆積装置４１ａの代わりに備
えて用いることができる。即ち、図４に示す原料ガス供
給装置４２と接続することにより使用することができ
る。

【０２１９】堆積装置４１ｂは、真空気密化構造を成し
ており減圧し得る反応容器４３、反応容器４３内を減圧
にするための排気装置から構成されており、これに上述
図４の原料ガス供給装置４２を接続する。

【０２２０】反応容器４３内には円筒状支持体４４、支
持体加熱用ヒーター４５、原料ガス導入管４６、及び電
極が設置され、電極には更に高周波マッチングボックス
が接統されている。

【０２２１】又、反応容器４３内は排気管５５を通じて
拡散ポンプに接続されている。

【０２２２】原料ガス供給装置４２は、上述と同様とさ
れ、各原料ガスのボンベはバルブを介して反応容器４３
内のガス導入管４６に接続されている。又、円筒状支持
体４４によって取り囲まれた空間５６が放電空間を形成
している。

【０２２３】以上、本実施例では、本発明に従う画像形
成装置の概略構成、本発明に従うＣＬＮ帯電部材２１及
び帯電促進用の粒子の構成、及び本発明に従う画像形成
装置用の感光体の構成について述べてきた。

【０２２４】本発明によれば、例えば上述した本発明の
ＣＬＮ帯電部材（及び帯電促進用の粒子）や感光体をそ
れぞれ単独で従来の画像形成装置に適用することによっ
ても好適に作用するが、これらを組み合わせて用いるこ
とにより更に優れた作用効果を奏する。

【０２２５】以下に、本実施例の画像形成装置全体での
動作を更に詳しく説明する。

【０２２６】本実施例にて複写機とされる図１に示す画
像形成装置は、前述したように、像担持体として、ドラ
ム型の電子写真感光体感光体、即ち、感光体３を備えて
おり、感光体３は矢印Ｘ方向に所定の周速度（プロセス
スビード）にて回転駆動する。又、本実施例ではこの感
光体３が被帯電体である。

【０２２７】感光体３とＣＬＮ帯電部材２１の当接ニッ
プは、クリーニング特性の保持、及び帯電に寄与する接
触面積の保持のために、スペーサー（図示せず）などで
安定に設定及び制御される。又、ＣＬＮ帯電部材２１の
硬度に応じたバネ定数のバネで、ＣＬＮ帯電部材２１を
感光体３に押圧するなど、その他の当接ニップ調整用の
機構を設けることが可能である。

【０２２８】図６は、ＣＬＮ帯電部材２１を配した帯電
兼クリーニング装置２の一実施例をさらに詳しく示す。

【０２２９】ＣＬＮ帯電部材２１は、帯電兼クリーニン
グ装置２内にて、感光体３の表面に所定の当接ニップを
持つように設置される。ＣＬＮ帯電部材２１は、矢印Ｘ
の方向に所定のプロセススピードで回転する感光体３に
対して、所定の相対速度で駆動される。

【０２３０】ＣＬＮ帯電部材２１の、感光体３から見て
背面側には、ドクターローラ２４がＣＬＮ帯電部材２１
に当接して設けられており、感光体３上からＣＬＮ帯電
部材２１表面に回収された転写残トナーなどは、ドクタ
ーローラ２４によってＣＬＮ帯電部材２１の長軸方向に
均一化され、又、過剰分は、ＣＬＮ帯電部材２１上から
廃トナー溜り２６へと除去されて、更に、例えば翼やス
クリューなどとされる廃トナー搬送系２５などにより廃
トナー容器などへ搬送されて収容される。或は、更にト
ナーリユース機構（図示せず）を備える場合には、廃ト
ナー搬送系２５などにより、そのトナーリユース機構へ
と送られる。尚、ドクターローラ２４の代わりにブレー
ド状のドクターブレードを用いることも可能である。

【０２３１】帯電促進用の粒子としてはトナーを流用し
ても良いし、前述したように、トナーとは別に本発明に
従う帯電促進用の粒子を使用することも可能である。

【０２３２】又、本実施例では、ＣＬＮ帯電部材２１か
らのトナーなどの粒子除去用としての機構を示したが、
更に、必要に応じてＣＬＮ帯電部材２１に帯電促進用の
微粒子を供給する機構（図示せず）を有するものも好適
に用いることができる。

【０２３３】次に、帯電兼クリーニング工程を各段階毎
に説明する。図７は、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３と
の当接ニップ近傍の一例を、帯電兼クリーニングの各段
階毎に示す。

【０２３４】（Ｓｔｅｐ−１）感光体３は所定の周速
度で回転しており、図に示す感光体３の表面は、矢印方
向に移動している。又、ＣＬＮ帯電部材２１は、駆動手
段（図示せず）により、感光体３との当接ニップにおい
て対向する面が感光体３と同一方向に移動するように、
又、感光体３の周速度と所定の相対速度を持って回転駆
動している。

【０２３５】現像工程にて静電潜像が現像されてトナー
像となり、転写手段にて転写材Ｐ上にトナー像が転写さ
れた後、転写材Ｐ上に転写されきらなかった、所謂、転
写残トナーなどの付着物は、静電気力（クーロン力）、
分子間力或は摩擦力やその他の付着力により、感光体３
の表面に付着した状態で、帯電兼クリーニング装置内の
ＣＬＮ帯電部材２１に接近する。

【０２３６】尚、このときＣＬＮ帯電部材２１は、摺擦
により感光体３の表面を所定の電位に帯電させている。
この帯電については後述のＳｔｅｐ−３にて説明する。

【０２３７】（Ｓｔｅｐ−２）感光体３との当接ニッ
プ部において、ＣＬＮ帯電部材２１は感光体３の表面を
摺擦し、転写残トナーなどはＣＬＮ帯電部材２１のスポ
ンジ層２１ｂ（図２）の表面に多数存在する凹凸部、或
いは凹凸部の壁面に堰き止められ且つ掻き取られて、帯
電兼クリーニング装置内へと回収される。

【０２３８】（Ｓｔｅｐ−３）ＣＬＮ帯電部材２１に
は電圧印加手段（図示せず）より電圧が印加されてお
り、感光体３とＣＬＮ帯電部材２１との当接ニップ部に
て、感光体３の表面に電荷を直接注入して感光体３の表
面を所定の電位に帯電している。

【０２３９】ＣＬＮ帯電部材２１は、感光体３との潤滑
性や、接触性、帯電性の為に、微小粉体を塗布した状態
で使用することが可能であり、図７に示すように、ＣＬ
Ｎ帯電部材２１のスポンジ層２１ｂ（図２）には既に回
収された転写残トナーの一部、及び／又は適宜な方法に
て供給される帯電促進用の粒子がに塗布されており、被
覆粒子層２１ｃ（図２）を形成している。

【０２４０】尚、使用するトナーを含む帯電促進用の粒
子は、前述のように、磁性或は非磁性の何れであっても
良い。又、帯電中は、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３の
表面との間には、電位差に起因する電界及び電流が生じ
ている。

【０２４１】ここで、ＣＬＮ帯電部材２１表面上の粒子
に掛かる力において、ＣＬＮ帯電部材２１の表面へ保持
する方向の力としては、ＣＬＮ帯電部材２１の表面と粒
子との摩擦力や、ＣＬＮ帯電部材の表面形状などによる
に機械的な保持力がある。一方、感光体３の表面へ移動
させる方向の力としては、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体
３との電位差に基づく電界、クーロン力、摩擦力などが
挙げられる。

【０２４２】しかし、本発明に従うＣＬＮ帯電部材２１
によれば、スポンジ層２１ｂ（図２）の表面に形成され
る凹凸に粒子は捕獲、保持されているため、従来用いら
れている磁気ブラシなどを用いる場合と比較して、簡易
な構成、及び低コストな構成にて、感光体３表面の均一
な帯電、及び粒子の「漏れ」を良好に抑制することがで
きる。

【０２４３】（Ｓｔｅｐ−４）ＣＬＮ帯電部材２１に
取り込まれた転写残トナーなどは、一部はドクターロー
ラ２４によってＣＬＮ帯電部材２１表面の長軸方向に均
一化され、その一部の粒子は帯電兼クリーニング装置内
に回収され、他はＣＬＮ帯電部材２１のスポンジ層２１
ｂ（図２）上に残留する。

【０２４４】回収された転写残トナーなどは前記のよう
に廃トナー容器２７（図６）へと収容されるか、或はト
ナーリユース機構（図示せず）などへ搬送される。

【０２４５】尚、廃トナー容器２７は、画像形成装置の
不図示の部位に設置されている場合も有り、例えばカー
トリッジ式に画像形成装置本体に対して着脱自在とされ
る場合には、クリーニング装置（帯電兼クリーニング装
置を含む。）に組込まれる場合もある。

【０２４６】以上、ＣＬＮ帯電部材と感光体３との当接
ニップにおける帯電兼クリーニングの工程を、この当接
ニップにおける感光体３表面と、ＣＬＮ帯電部材２１と
が同一方向に移動する系について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ＣＬＮ帯電部材２１
を、当接ニップ部において感光体３表面と反対の方向へ
移動させることも可能であり、本発明は良好に作用す
る。又、必要に応じて、トナーなどの粒子が落下するの
を防止するために、所望位置にすくいシートなどのトナ
ー落下防止手段を設けることも可能である。

【０２４７】図８は、当接ニップにおいて感光体３の表
面とＣＬＮ帯電部材２１の表面とが順方向、或は逆方向
の各方向に移動するようにＣＬＮ帯電部材２１が駆動さ
れる各場合における、ＣＬＮ帯電部材２１によるトナー
などの粒子の捕獲、保持する様子を示す。図８（ａ）
は、当接部において感光体３表面とＣＬＮ帯電部材が順
方向に移動する場合を示す。又、図８（ｂ）は、当接部
において感光体３表面とＣＬＮ帯電部材が逆方向に移動
する場合を示す。

【０２４８】図８（ａ）、（ｂ）にて理解されるよう
に、順方向の移動の場合には、先ずＣＬＮ帯電部材２１
表面の空孔部に粒子が侵入し、その後両部材の回転に伴
って、両部材間に挟み込むようにして、粒子を空孔部内
及び空孔以外のＣＬＮ帯電部材表面に保持する。又、逆
方向の移動の場合には、先ずＣＬＮ帯電部材２１表面の
空孔部に粒子が侵入し、その後両部材の回転に伴って、
ＣＬＮ帯電部材２１がすくい上げるようにして粒子を空
孔部内及び空孔以外のＣＬＮ帯電部材表面に保持する。

【０２４９】以上、本発明の画像形成装置によれば、先
ず、ＣＬＮ帯電部材２１は帯電促進用の粒子を表面に安
定して保持可能であるので、ＣＬＮ帯電部材２１と感光
体３との接触状態を良好に保つことが可能であり、又、
ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３との当接ニップにおける
帯電促進用の流動のために、感光体の均一接触帯電が可
能となる。

【０２５０】更に、温度特性、電気的特性を向上した感
光体を使用することにより、部材の劣化や画像流れなど
の画像劣化のない高品位の画像を長期に亙り形成するこ
とが可能となった。

【０２５１】尚、本発明の更なる効果として、感光体３
上の突起などに起因する画像欠陥或はこの欠陥の成長が
低減された。これは、帯電促進用の粒子の介在により、
当接ニップ内での有効な接触面積の増加及び均一な接触
により、微細な異常放電などが防止されることで、均一
な帯電と共に欠陥部の損傷が防止され、画像欠陥の成長
が抑制されるためだと考えられる。

【０２５２】又、使用するトナーの径を変化させて画像
形成を行った結果、感光体３に付着したトナーが剥がれ
難くなり、画像に黒スジ状の欠陥が生じる、所謂、融着
が抑制されていることが分かった。これは、ＣＬＮ帯電
部材２１が感光体３を均一、且つ密に摺擦することによ
りクリーニング効果が向上したためであると考えられ
る。

【０２５３】更に、耐久評価を行った結果、ＣＬＮ帯電
部材２１の汚染レベルが改善されていることが分かっ
た。これは、画像形成装置内の紙粉などが帯電兼クリー
ニング部材２１中に混入（付着）しても、ＣＬＮ帯電部
材２１上の粒子（転写残トナー、帯電促進用の粒子を含
む）の流動性などによって上記紙粉などの汚染粒子が系
外に速やかに除去されるためであると考えられる。この
ことにより、更に耐刷寿命が向上する。

【０２５４】実施例２上述のように、本発明は、従来同様の電子写真感光体を
使用することができるが、本発明に従って特性を制御さ
れた電子写真感光体を用いることによって更に好適な作
用効果を奏する。そこで、本実施例では、電子写真感光
体の種々特性の評価について説明し、本発明にて好適に
用いられる電子写真感光体について更に詳しく説明す
る。

【０２５５】本実施例では、図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ
法による画像形成装置用のａ−Ｓｉ感光体の製造装置を
用い、切削、洗浄されたアルミニウムシリンダー上に、
表１に示す条件で電荷注入阻止層３５、光導電層３３、
表面層３４を設けたａ−Ｓｉ感光体を形成し、ドラム状
の感光体３を作製した。更に、光導電層のＳｉＨ₄ とＨ
₂ との混合比並びに放電電力を変えることによって種々
のａ−Ｓｉ感光体を作製した。

【０２５６】

【表１】

【０２５７】表１に示される条件にて作製されたａ−Ｓ
ｉ感光体を画像形成装置（テスト用に改造したキヤノン
製ＮＰ６７５０）にセットして、各々のａ−Ｓｉ感光体
の帯電能の温度依存性（温度特性）、メモリー及び画像
欠陥を評価した。尚、このテスト用の画像形成装置で
は、転写及び分離帯電装置としてローラ帯電装置或はベ
ルト状帯電装置を用いた。

【０２５８】先ず、温度特性は、以下のようにして評価
した。

【０２５９】ここで、温度特性は、画像露光信号を感光
体３の表面に照射しない状態での感光体３の表面電位
（暗電位：以下、「Ｖｄ」と呼ぶ。）を、感光体表面温
度を室温〜４５℃まで変化させながら帯電特性を測定
し、この時の１℃あたりのＶｄの変化割合を測定した。
又、この時の１℃当たりの帯電能の変化を測定して、こ
の変化の割合が２Ｖ／℃以内であるものを合格と判定し
た。

【０２６０】尚、光メモリー、画像流れ、がさつきなど
の画像評価は、下記の温度（℃）及び湿度（ＲＨ）の各
環境のうち特性評価に適した環境、或は全環境各々の下
で連続画像出し後に行った。即ち、３５±２℃、８５±１０％ＲＨの環境（以下、単に「Ｈ
／Ｈ」環境という。）２５±２℃、４５±５％ＲＨの環境（以下、単に「Ｎ／
Ｎ」環境という。）２５±２℃、１０±５％ＲＨの環境（以下、単に「Ｎ／
Ｌ」環境という。）１５±２℃、ｌ０±５％ＲＨの環境（以下、単に「Ｌ／
Ｌ」環境という。）又、環境により画質の差が生じた場合は、最も画質が悪
い状態の画像を用いて評価した。

【０２６１】次に、かぶりについての評価は以下のよう
にして評価した。

【０２６２】クリーニング不良、及びベタ白部（形成画
像中の非画像領域）がトナーにより濃度を有する、所
謂、かぶりの有無の評価には、３色（黒／ハーフトーン
／白）チャート（キヤノン製テストチャート、ＦＹ９−
９０１７−０００）、及びＮＡ−７チャート（キヤノン
製テストチヤート、ＦＹ９−９０６０−０００）を使用
した。

【０２６３】具体的には、上記の各環境において画像出
しを行い、各色の境界部の鮮明度、感光体の回転方向へ
のトナー洩れスジの有無、及びかぶりについて評価し
た。

【０２６４】画像上のかぶりの測定は、反射濃度計（リ
フレクトメーターモデルＴＣ−６ＤＳ（東京電色社
製））を用いて行ない、画像形成後の白地部反射濃度の
最悪値をＤｓ、画像形成前の転写材Ｐの反射平均濃度を
Ｄｒとし、ＤｓからＤｒを減じた値（Ｄｓ−Ｄｒ）をか
ぶり量として測定する。又、斯かる方法による値から、
下記の５段階の判定基準（レベル）により評価を行っ
た。即ち、１．非常に良好Ｄｓ−Ｄｒ＜１．０％漏れスジ無し２．良好１．０≦Ｄｓ−Ｄｒ＜１．３％漏れスジ無し３．実質的に良好１．３≦Ｄｓ−Ｄｒ＜１．７％漏れスジ０．５ｍｍ以内、且つ３個以内４．実質的に問題なし１．７≦Ｄｓ−Ｄｒ＜２．０％漏れスジ１ｍｍ以内、且つ３個以内５．実用上、やや間題あり２．０％≦Ｄｓ−Ｄｒ漏れスジが上記１〜４に示すもの以上尚、かぶりの評価において、上記の１〜３のレベルのも
のを合格とした。

【０２６５】次に、光メモリについては以下のようにし
て評価した。

【０２６６】光メモリーの評価には、ハーフトーンチャ
ート（キヤノン製テストチャート、ＦＹ９−９０４２−
０００、或はＦＹ９−９０９８−０００）、及びゴース
トチャート（キヤノン製テストチヤート、ＦＹ９−９０
４０−０００）を使用した。

【０２６７】又、光メモリーについては、上記の各環境
における画像を、顕微鏡による画像観察を含む目視及び
以下に示す濃度測定より評価した。

【０２６８】即ち、濃度測定は、反射濃度計（マクベス
社製）を使用し、画像形成後のハーフトーン部平均反射
濃度をＤｒ、ハーフトーン上の光メモリー部の反射平均
濃度をＤｍとし、ＤｍからＤｒを減じた値（Ｄｍ−Ｄ
ｒ）を光メモリー量として測定し、下記の５段階の評価
基準（レベル）にランク分けした。即ち、ｌ．非常に良好光メモリ量が０．０５未満目視で判別不可能２．良好光メモリ量が０．０５以上、０．１０未満目視で濃度差は殆ど見えない３．やや良好光メモリ量が０．１０以上、０．１５未満目視で濃度差がやや見える４．実用上問題なし光メモリ量が０．１５以上、０．２０未満目視で判別可能５．やや難あり光メモリ量が０．３５以上目視で判別可能

【０２６９】次に、画像流れについては以下のようにし
て評価した。

【０２７０】画像流れの評価には、サンプルとなるａ−
Ｓｉ感光体とトナーを投入した画像形成装置を、Ｈ／Ｈ
環境に少なくとも７２時間以上放置して、機内をＨ／Ｈ
環境に安定させた。その後、５万枚の通紙耐久を行った
後装置の電源をＯＦＦにして２４時間放置する。

【０２７１】２４時間放置した後に、下記のチャートを
使用して、画像出しを連続１００枚行い、その時の画像
をもって判断した。

【０２７２】画出しチャートには、いろはチャート（キ
ヤノン製テストチヤート、ＦＹ９−９０５８−００
０）、及びＮＡ−７チャート（キヤノン製テストチャー
ト、ＦＹ９−９０６０−０００）を使用した。

【０２７３】又、画像流れについては、顕微鏡による画
像観察を含む目視で観察し、細線の間隔がぼやける範囲
によって、以下の５段階の判定基準（レベル）にランク
分けして評価した。

【０２７４】１．非常に良好ぼやける範囲が９．０以上目視で判別可能２．良好ぼやける範囲が７．１以上目視でほぼ判別可能３．やや良好ぼやける範囲が５．０以上目視で判別可能４．実用上問題なしぼやける範囲が４．５以上目視で判別可能５．実用上やや難ありぼやける範囲が４．０以下（或は４．５未満）目視で明確に判別可能

【０２７５】次に、がさつきにについて以下のようにし
て評価した。

【０２７６】がさつきの評価には、各環境下で、サンプ
ルとなるａ−Ｓｉ感光体とトナーを投入した画像形成装
置を、各環境に少なくとも７２時間以上放置して、画像
形成装置内をそれぞれの環境に安定させた。その後、５
万枚の通紙耐久を行った後に画像形成装置の電源を０Ｆ
Ｆにして２４時間放置した。

【０２７７】２４時間放置後に下記のチャートを使用し
て、画像出しを連続１００枚行い、その時の画像をもっ
てがさつきを判断した。

【０２７８】画像だしチャートには、ＮＡ−７チャート
（キヤノン製テストチヤート、ＦＹ９−９０６０−００
０）、及びハーフトーンチャート（キヤノン製テストチ
ヤート、ＦＹ９−９０４２−０００、又はＦＹ９−９０
９８−０００）、を使用した。

【０２７９】がさつきの評価においては、画像を、顕微
鏡による画像観察を含む目視により判定し、特に細線が
がさつきにより切れる範囲によって、以下判定基準（レ
ベル）により５段階にランク分けした。

【０２８０】１．非常に良好細線が切れる範囲が９．０以上目視で判別不可能２．良好細線が切れる範囲が７．１以上目視でほぼ判別不可能３．やや良好細線が切れる範囲が５．０以上目視で判別ほぼ不可能４．実用上間題なし細線が切れる範囲が４．５以上目視で判別可能５．実用上やや難あり細線が切れる範囲が４．０以下（４．５未満）目視で明確に判別可能

【０２８１】尚、上記の各評価に際して、環境対策ヒー
タ（ドラムヒーター）などは排除した状態で行った。
又、通紙耐久は、原稿にＴＣ−Ａ１（キヤノン製テスト
チャート、ＦＹ９−９０４５−０００）を使用して行っ
た。その際、適宜な枚数毎に、上記の各テストチャート
で画像サンプルの画像出しを行った。

【０２８２】一方、円筒形のサンプルホルダーに設置し
たガラス基板（コーニング社７０５９）並びに、Ｓｉウ
エハー上に、光導電層の作成条件で膜厚約１μｍのａ−
Ｓｉ膜を堆積してサンプル感光体を作成した。このガラ
ス基板上の堆積膜にはＡｌの櫛型電極を蒸着し、ＣＰＭ
により指数関数裾の特性エネルギー（Ｅｕ）と、局在状
態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）を測定した。又、Ｓｉウエハー
上の堆積膜の含有水素量、水素結合比（Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓ
ｉ−Ｈ比）はＦＴＩＲにより測定した。

【０２８３】この測定値と、上述の方法及び評価基準に
よるａ−Ｓｉ感光体サンプルの温度特性、光メモリー、
画像流れ及びがさつきの各評価との相関を図１０、図１
１、図１２及び図１３に示す。

【０２８４】尚、いずれの感光体サンプルも水素含有量
は１０〜３０原子％の間である。

【０２８５】図１０は、指数関数裾の特性エネルギー
（Ｅｕ）と温度特性との関係を示す。

【０２８６】図１１は、局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）
と光メモリーとの相関を示す。

【０２８７】図１２は、局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）
と画像流れとの相関を示す。

【０２８８】図１３は、Ｓｉ−Ｈ２／Ｓｉ−Ｈ比とがさ
つきとの相関を示す。

【０２８９】これら図１０〜図１３より明らかなよう
に、サブバンドギャップ光吸収スペクトルから得られる
指数関数裾の特性エネルキー（Ｅｕ）が５０〜６０ｍｅ
Ｖ、且つ伝導帯端下の局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）が
１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3、水素結合比（Ｓｉ一Ｈ
₂ ／Ｓｉ−Ｈ比）が０．２〜０．５であるａ−Ｓｉ感光
体が良好な電子写真特性を獲得し得ることが分かった。

【０２９０】更に本実施例では、表１に示す条件、更に
表面層のＳｉＨ₄ とＣＨ₄ との混合比、並びに放電電力
などを変えることによって、種々の感光体を作製した。

【０２９１】又、上記ではガラス基板上並びにＳｉウエ
ハー上に光導電層３３（例えば、図３（ｃ）参照。）の
作成条件にてａ−Ｓｉ膜を作成したが、表面層３４（例
えば、図３（ｃ）参照。）についても同様にサンプルを
作成し、これに櫛型電極を用いて抵抗値の測定を行なっ
た。抵抗値の測定はＨＩＯＫＩ社製のＭΩテスターを用
い、２５０〜１ｋＶの電圧を印加して測定を行った。

【０２９２】各表面層のサンプル感光体を画像形成装置
に投入し、２０℃、１０％ＲＨの環境に内で少なくとも
７２時間以上放置して、画像形成装置内をこの環境に安
定させた。その状態で、帯電性、および残電の評価を行
った。

【０２９３】又、上記各サンプル感光体の抵抗値と、サ
ンプル及び感光体へ電圧を印加し絶縁破壊の臨界電圧と
して、耐電圧測定とを行った。

【０２９４】更に、５万枚以上の通紙耐久を行った後に
べた黒、ハーフトーンチャート、及び転写材を原稿とし
て、画像出しを連続各１００枚行い、その時の画像をも
って感光体表面の微小欠陥からピンホールリークの発生
を評価した。

【０２９５】図９は、ａ−Ｓｉ感光体の表面層の抵抗
と、耐電性、耐電圧、残電ランクを示す図である。

【０２９６】図９に示す結果より明らかなように、表面
層の抵抗値はその電荷保持能、帯電効率、又、残電など
の電気的特性を良好に有し、電圧により表面層が損傷す
る、所謂、ピンホールリークを防止する為には、１×１
０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍなる抵抗を有することが好まし
い。より好ましくは５×１０¹²〜５×１０¹⁴Ωｃｍであ
る。

【０２９７】実施例３本実施例では、実施例２と同様に本発明に従う電子写真
感光体の特性について説明する。本実施例では、ＶＨＦ
−ＰＣＶＤ法による画像形成装置用の電子写真感光体の
成模装置である図４に示す装置を使用し、切削、洗浄さ
れたアルミニウムシリンダー上に、表２に示す条件で電
荷注入阻止層、光導電層、表面層から成るａ−Ｓｉ感光
体を作成した。

【０２９８】

【表２】

【０２９９】更に、光導電層のＳｉＨ₄ とＨ₂ の混合比
ならびに放電電力を変化することにより、種々の感光体
を作成し、実施例２同様の実験の実験を行った。

【０３００】又、表面層には、ＣＦ４は使用せずに、ａ
−Ｃ：Ｈとした感光体も作成した。

【０３０１】一方、実施例２と同様に、円筒形のサンプ
ルホルダーに設置したガラス基板（コーニング社７０５
９）並びにＳｉウエハー上に、光導電層の作成条件で膜
厚約１μｍのａ−Ｓｉ膜を堆積したサンプル感光体を作
成した。ガラス基板上の堆積膜にはＡｌの櫛型電極を蒸
着し、ＣＰＭ（Constant Photocurrent Method（一定光
電流法））により指数関数裾の特性エネルギー（Ｅｕ）
と局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）を測定し、Ｓｉウエハ
ー上の堆積膜はＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外吸収）に
より含有水素量を測定した。

【０３０２】実施例２と同様に、指数関数裾の特性エネ
ルギー（Ｅｕ）が５０〜６０ｍｅＶ、且つ伝導帯端下の
局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）が１×１０¹⁴〜１×１０
¹⁶ｃｍ^-3であるａ−Ｓｉ感光体が良好な電子写真特性を
獲得し得ることが分かった。

【０３０３】又、実施例２と同様の実験を行った結果、
感光体の表面層の抵抗値は、実施例２の結果と同様に、
１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍなる抵抗を有することが
好ましい。より好ましくは１×１０¹²〜１×１０¹⁴Ωｃ
ｍであった。

【０３０４】実施例４本実施例を含む以下の実施例では、具体的に種々に特性
を制御されたＣＬＮ帯電部材及び電子写真感光体を備え
る画像形成装置にて、耐久評価などを行い、本発明の効
果を更に詳しく説明する。

【０３０５】本実施例では、ＣＬＮ帯電部材２１を構成
するスポンジ層２１ｂは、カーボンブラックと発泡材と
を混練りして分散させたＥＰＤＭを発泡成型することに
より得た。又、このスポンジ層２１ｂに芯金２１ａを通
し、所定の寸法に研磨することによりＣＬＮ帯電部材を
作成した。

【０３０６】本実施例のＣＬＮ帯電部材のスポンジ層２
１ｂの空孔径の平均は１００μｍ、体積抵抗率は約３×
１０⁵ Ωｃｍであとした。又、本実施例ではＣＬＮ帯電
部材２１の硬度は３０度とされる。

【０３０７】この他に、上述のカーボンブラックと発泡
材との混練り比の調整や、空孔径が２０μｍ程度と、極
めて細かい導電性ポリウレタンフオームとして、例えば
ルビセル（商品名、東洋ポリマー（株）製）を使用する
などして、空孔径の異なるＣＬＮ帯電部材２１を作成し
た。

【０３０８】平均空孔径直径が２０μｍ、５０μｍ、１
００μｍ、２００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６０
０μｍ、８００μｍのものを作成した。

【０３０９】又、体積抵抗値は６×１０³ Ωｃｍ、２×
１０⁴ Ωｃｍ、３×１０⁵ Ωｃｍ、７×１０⁷ Ωｃｍ、
１×１０⁹ Ωｃｍ、３×１０¹²Ωｃｍ、１×１０¹³Ωｃ
ｍのものを準備した。尚、硬度は実質的にほぼ同等とし
た。

【０３１０】又、本実施例にて使用する感光体３は、実
施例２に準じて作成されるものであり、具体的には、
Ｄ．Ｏ．Ｓ．が４×１０¹⁵ｃｍ^-3、Ｅｕが５３ｍｅＶ、
表面層の抵抗が５×１０¹³Ωｃｍのａ−Ｓｉ系感光体を
作成した。

【０３１１】これらを、実施例１にて説明した図１の画
像形成装置にセットし、この感光体３への印加電圧、及
び露光量を調整し暗電位、明電位を調整した。尚、本実
施例では、感光体３のプロセススピードは３００ｍｍ／
ｓとした。

【０３１２】ＣＬＮ帯電部材２１の表面には、帯電促進
用の粒子として、トナー分級品よりも十分に微小なＺｎ
Ｏを粉塗布して余剰分は除去し、回転自在であり駆動系
（図示せず）にて駆動されるように設けられる。

【０３１３】又、ＣＬＮ帯電部材２１は、バネにて感光
体３上に押圧せられると共に、コロを用いて、感光体３
との当接ニップ幅は６ｍｍとした。

【０３１４】耐久中、一定間隔で帯電促進用の粒子の消
耗を確認し、その減少分に対してＺｎＯ微粒子を適宜追
加補充した。又、ＣＬＮ帯電部材２１は感光体３の回転
に対してカウンター方向に、周速７０ｍｍ／ｓで回転す
るように設定した。

【０３１５】現像剤には、周知の一成分トナーを使用し
た。尚、トナーの平均粒径は６μｍであるものを用い
た。

【０３１６】上述の各空孔径及び体積抵抗率を有するＣ
ＬＮ帯電部材２１を備えた画像形成装置を、Ｎ／Ｎ（２
５℃、４５％ＲＨ）環境下で、２０万枚の耐刷試験を行
った。

【０３１７】ここで、通紙耐久は、ＴＣ−Ａ１チャート
（キヤノン製テストチャート、ＦＹ９−９０４５−００
０）を使用して、適宜な枚数毎に上記の各テストチャー
トで画像サンプルの画像出しを行った。更に、クリーニ
ング不良の有無の評価、光メモリーの評価、画像流れの
評価、白ポチ、黒ポチなどの画像欠陥の評価を行った。
尚、評価方法は実施例２に準ずる。

【０３１８】表３に、耐久前、耐久後の画質、ＣＬＮ帯
電部材２１及び感光体３の状態などを評価した結果を示
す。尚、表中の記号は、 ◎：非常に良い画質、帯電特性が、非常に良好に確保されているかぶりを含むクリーニング不良レベル良好に保持且つ、画像流れレベルの低下なし。ランク５ ○：良い画質帯電特性が、従来よりも良好に確保されている但し画像上のクリーニング不良のランク変動が１以内ランク４ ●：従来並画質、帯電特性保持率が従来と同等、或は以下ランク３〜１（クリーニング不良ランクにより判別）

【０３１９】

【表３】

【０３２０】次に、ＣＬＮ帯電部材２１の硬度を変化さ
せて、上述と同様の方法にて耐久、評価を行った結果
を、表４に示す。尚、ＣＬＮ帯電部材２１の体積抵抗率
は、３×１０⁵ Ωｃｍ〜５×１０⁷ Ωｃｍの範囲内のも
のを使用した。

【０３２１】

【表４】

【０３２２】ＣＬＮ帯電部材２１の駆動は、感光体３に
対してカウンター（逆方向）で７０ｍｍ／ｓという上述
の回転駆動の他にも、様々な方向、周速度で行った。

【０３２３】ＣＬＮ帯電部材２１の周速度は、感光体３
に対して所定の相対速度を有するようにすることで、Ｃ
ＬＮ帯電部材２１が感光体３への接触が均一になり、又
クリーニング時の転写残トナーなどの掻き取りに有利で
ある。

【０３２４】更に、駆動方向は、感光体３とＣＬＮ帯電
部材２１との当接ニップにて感光体３の回転に対して順
方向へ駆動させても、ＣＬＮ帯電部材２１の良好な特性
が認められた。

【０３２５】尚、現像剤としては、一成分のトナー、二
成分の現像剤（例えばトナーとキャリアを含む）のいず
れを用いても良好な結果が得られた。

【０３２６】又、帯電促進用の粒子としてＺｎＯ粒子に
代えて、本実施例の画像形成装置が現像剤として用いる
のと同じトナーを塗布して使用しても、上記と同様の結
果が得られた。

【０３２７】実施例５本実施例では、実施例４と同様のＣＬＮ帯電部材２１、
感光体３を図１の画像形成装置に適用して、実施例３同
様の耐久評価を行った。又、ＣＬＮ帯電部材２１は感光
体３の回転に対してカウンター方向に、周速７０ｍｍ／
ｓで回転するように設定した。

【０３２８】ここで、図６に示すように、本実施例で
は、帯電兼クリーニング装置２に更に粒子供給手段２３
と、この粒子供給手段２３からＣＬＮ帯電部材２１の回
転方向下流に位置するブレード２２を付加した。

【０３２９】本実施例の構成によっても耐久後の評価に
て良好な結果を得られた。

【０３３０】耐久後にＣＬＮ帯電部材２１を画像形成装
置から取り出し検査を行ったところ、帯電促進用の粒子
の減少や局在は認められなかった。

【０３３１】粒子供給手段２３によって帯電促進用の粒
子がＣＬＮ帯電部材２１の表面に付与される作用と、ブ
レード２２により適量の粒子がＣＬＮ帯電部材２１に保
持、又その長軸方向に均一化される作用とが相乗し、Ｃ
ＬＮ帯電部材２１を好適な状態に維持できたためと思わ
れる。

【０３３２】尚、ＣＬＮ帯電部材２１上のトナーなどの
粒子（帯電促進用の粒子を含む）の除去及び／又は均一
化を行うブレード２２の他、実施例１にて述べたよう
に、ドクターローラー２４など、別の部材も有効に作用
する。

【０３３３】又、この機能を有する部材は同一画像形成
装置内に複数存在させることも有効である。即ち、粒子
供給手段２３がＣＬＮ帯電部材２１に粒子を供給する部
位の前後に、上述のブレード２２、ドクターローラ２３
などとされる粒子の除去／均一化機構を設けることによ
り、感光体３上からクリーニングされた異物などのＣＬ
Ｎ帯電部材２１からの除去がより効率的になされ、続く
画像形成時のクリーニング工程、帯電工程を行う上でに
好適である。

【０３３４】実施例６本実施例では、実施例３に従って、Ｄ．Ｏ．Ｓ．が２×
１０¹⁵ｃｍ^-3、Ｅｕが５２ｍｅＶ、又表面層３４が非晶
質炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）からなり、その抵抗が４×１０¹³
Ωｃｍのａ−Ｓｉ系感光体を作成した。

【０３３５】感光体３以外の、ＣＬＮ帯電部材２１、帯
電促進粒子などは実施例４に準じて耐久評価を行った。
本実施例においても、実施例４と同様に、ＣＬＮ帯電部
材２１を、感光体３の回転に対してカウンター方向で周
速７０ｍｍ／ｓにて回転駆動した。耐久後の場合の結果
を表５、表６に示す。

【０３３６】

【表５】

【０３３７】

【表６】

【０３３８】本実施例のように、表面層３４に、ａ−
Ｃ：Ｈを使用することで、ＣＬＮ帯電部材２１の硬度
や、その表面の空孔径に対する適応性が向上した。即
ち、ＣＬＮ帯電部材２１の硬度が低硬度である場合にも
低摩擦であるため、粒子やスポンジ層２１ｂ自体が、感
光体３との摺擦によって損傷するのが抑制されたためと
思われる。

【０３３９】一方、スポンジ層２１ｂが高硬度な場合に
おいても、感光体３の表面層が高硬度とされるので、Ｃ
ＬＮ帯電部材２１側の摩擦が低減され、ＣＬＮ帯電部材
２１の損傷が抑制されているものと考えられる。

【０３４０】更に、本実施例によるとＣＬＮ帯電部材２
１の駆動に対する負荷も低減され、特に低硬度なＣＬＮ
帯電部材２１使用時の、所謂、へたりも低減された。

【０３４１】実施例７本実施例では、実施例６と同様に、実施例２に従って感
光体３を作製した。但し、本実施例では、感光体３の表
面層３４の作成時に、フッ素を含むガスを原科ガスにし
て、放電パワーや内圧などを適宜調整した。

【０３４２】即ち、感光体３はａ−Ｓｉ系感光体であ
り、その光導電層３３は実施例６と同様とされ、表面層
３４はフッ素を含む非晶質炭素（ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ）から
成り、その抵抗が８×１０¹⁴Ωｃｍとされる。

【０３４３】本実施例においても、実施例６と同様に耐
久評価を行い、良好な結果が得られた。フッ素の作用に
より、感光体表面が低摩擦となったこと好適に作用して
いるものと考える。

【０３４４】実施例８本実施例によれば、感光体３として以下に示すように、
通常の有機光導電層（ＯＰＣ）を有する感光体上に、電
荷注入性の表面保護層（ＯｖｅｒＣｏａｔＬａｙｅ
ｒ：以下、「ＯＣＬ」と呼ぶ。）を付加した。図３
（ｆ）を参照して説明する。

【０３４５】即ち、アルミニウムシリンダーを基体と
し、これにアルコキシメチル化ナイロンの５％メタノー
ル溶液を浸漬法で塗布して、膜厚１μｍの下引き層（中
間層）を設けた。

【０３４６】次に、チタニルフタロシアニン顔科を１０
部（重量部、以下同様。）、ポリビニルブチラール８
部、及びシクロヘキサノン５０部を直径１ｍｍのガラス
ビーズ１００部を用いたサンドミル装置で２０時間混合
分散した。この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２
０部を適宜加えて下引き層上に塗布し、１００℃で５分
間乾燥して０．２μｍの電荷発生層３７を形成した。

【０３４７】次に、この電荷発生層３７の上にスチリル
化合物１０部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１
０部をモノクロルベンゼン６５部に溶解した。この溶液
をディッピング法によって電荷発生層３７上に塗布し、
１２０℃で６０分間の熱風乾燥させて、２０μｍ厚の電
荷輸送層３８を形成した。

【０３４８】次にこの電荷輸送層３８の上に以下の方法
で膜厚１．０μｍの電荷注入性の表面保護層（ＯＣＬ）
３４′を設けた。本実施例によるとＯＣＬは以下のよう
に形成する。即ち、（Ａ）酸成分としてテレフタル酸
を、又グリコール成分としてエチレングリコールを用い
て得られた高融点ポリエチレンテレフタレート（極限粘
度０．７０ｄｌ／ｇ、融点２５８℃、ガラス転移温度７
０℃。尚、ガラス転移温度は、測定しようとするポリエ
ステル樹脂を２８０℃で溶融後、０℃の氷水で急冷して
作成した測定サンプル５ｍｇについて、示差熱測定器を
用いて１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。）１００
部と、（Ｂ）エポキシ樹脂（エボキシ当量１６０、芳香
族エステルタイプ、商品名：エピコート１９０Ｐ（油化
シェルエポキシ社製））３０部とをフェノールとテトラ
クロロエタン（ｌ：ｌ）混合液１００ｍｌに溶解させ
る。

【０３４９】更に、上記溶液中に電荷保持粒子として、
ＳｎＯ₂ 粉を６０重量％混入した。ＯＣＬ層の抵抗値
は、上記の樹脂の選定や電荷保持粒子の混入量などによ
り制御可能である。

【０３５０】次いで、（Ｃ）光重合開始剤としてトリフ
ェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート３
部を添加して樹脂組成物溶液を調製した。

【０３５１】光の照射条件として、２ｋＷ高圧水銀灯
（３０Ｗ／ｃｍ）を２０ｃｍ離した位置から１３０℃で
８秒間照射して硬化させた。

【０３５２】尚、本実施例のＯＣＬ抵抗は８×１０¹³Ω
ｃｍであった。

【０３５３】ＣＬＮ帯電部材２１としては、実施例３と
同様の体積抵抗率、硬度、空孔径のＣＬＮ帯電部材２１
を使用し、図１に示す画像形成装置に投入した。又、プ
ロセススピード（感光体３の周速度）は１５０ｍｍ／ｓ
ｅｃで、感光体３の表面の暗電位が−７００Ｖ、画像信
号付与する手段による露光後電位（画像部）が−１３０
ＶとなるようにＣＬＮ帯電部材２１への印加電圧などの
条件を調整した。

【０３５４】ＣＬＮ帯電部材２１は、感光体３に対して
ニップ巾６ｍｍにて当接し、周速度７０ｍｍ／ｓで駆動
させた。又、実施例４と同様に、帯電促進用の粒子供給
手段２３及びブレード２２をＣＬＮ帯電部材２１の周囲
に備えた。尚、帯電促進用の粒子は実施例３と同様のＺ
ｎＯを使用した。

【０３５５】この状態で、Ｎ／Ｎ環境下にて１万枚の耐
久試験を行い、良好な結果を得ることができた。

【０３５６】即ち、本実施例においても、画質及びＣＬ
Ｎ帯電部材２１の感光体３への接触性に関して、耐久に
よる変化は認められなかった。又、ＣＬＮ帯電部材２１
の損傷やへたりなども認められなかった。更に、耐久後
の感光体３の表面の傷や削れ量に関して、画像上問題と
なる程度の傷及び削れは認められなかった。

【０３５７】これは、本実施例によれば、帯電促進用の
粒子の介在により、ＣＬＮ帯電部材２１と感光体３との
有効な接触面積を広くしたことにより、電荷の注入が高
効率に行なわれたことや、ＣＬＮ帯電部材中２１上での
帯電促進用の粒子の流動性が向上し、局所的な圧力がか
からなくなったことなどによるものと考えられる。

【０３５８】以上、本実施例に示すように、本発明はＯ
ＰＣ感光体使用時にも有効に作用する。

【０３５９】尚、本発明は、ＣＬＮ帯電部材２１及び電
子写真感光体３が画像形成装置に固定される形態に限定
されるものではなく、例えば、ＣＬＮ帯電部材２１と感
光体３とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本
体に対して着脱可能な、所謂、プロセスカートリッジと
することも可能である。更に、ＣＬＮ帯電部材２１、現
像剤担持体８１を有する現像装置８及び電子写真感光体
３を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対
して着脱可能なプロセスカートリッジとすることも可能
である。

【０３６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、像担持体表面を帯電させる工程を含む潜像形成
工程にて像担持体表面に静電潜像を形成し、静電潜像を
現像装置により現像して得られた顕画像を転写材上に転
写し、その後像担持体上に残留する転写残トナーを除去
する画像形成装置において、像担持体を帯電し且つ像担
持体上の転写残トナーを除去するために、像担持体に当
接する帯電兼クリーニング部材を有し、帯電兼クリーニ
ング部材の像担持体接触する表面は、抵抗を制御され多
孔質の弾性材料にて形成される構成とされるので、接触
帯電を利用することでオゾンの発生防止することがで
き、又帯電兼クリーニング部材が帯電促進用の粒子を保
持できるので、像担持体との良好な接触状態、及び均一
な帯電を長期に亙り維持することが可能となった。

【０３６１】又、本発明によれば画像形成装置は、温度
特性、電気的特性を向上した像担持体としての電子写真
感光体を備えることができ、画像流れなどの画像劣化及
び部材の損傷を防止し、高湿環境下でも高品位な画像を
長期に亙り形成することが可能となった。従って、省エ
ネルギー、装置の小型化を図ることが可能となり、更に
メンテナンスフリー化を進めることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】本発明に従うＣＬＮ帯電部材の概略断面図であ
る。

【図３】電子写真感光体の層構成を説明するための概略
断面図である。

【図４】ＲＦ帯の高周波を用いたグロー放電によるアモ
ルファスシリコン系の電子写真感光体の製造装置の一例
を示す模式図である。

【図５】ＶＨＦ帯の高周波を用いたグロー放電によるア
モルファスシリコン系の電子写真感光体の製造装置の一
例を示す模式図である。

【図６】本発明に従うＣＬＮ帯電部材と感光体との当接
部近傍を示す図である。

【図７】本発明に従うＣＬＮ帯電部材が感光体上をクリ
ーニング及び帯電する様子を示す模式図である。

【図８】本発明に従うＣＬＮ帯電部材と感光体との当接
面が順方向、逆方向に移動する場合のＣＬＮ帯電部材が
粒子を保持する様子を示した模式図である。

【図９】本発明に従う感光体の表面層の抵抗値を帯電効
率の関係を示すグラフ図である。

【図１０】本発明に従うアモルファスシリコン系感光体
の光導電層の指数関数裾（アーバックテイル）の特性エ
ネルギー（Ｅｕ）と温度特性との関係を示すグラフ図で
ある。

【図１１】本発明に従うアモルファスシリコン系感光体
の光導電層の局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）と光メモリ
ーとの関係を示すグラフ図である。

【図１２】本発明に従うアモルファスシリコン系感光体
の光導電層の局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）と画像流れ
との関係を示すグラフ図である。

【図１３】本発明に従うアモルファスシリコン系感光体
の光導電層のＳｉ−Ｈ２結合とＳｉ−Ｈ結合のとの比
と、がさつきとの関係を示すグラフ図である。

【図１４】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

２帯電兼クリーニング装置３感光体（電子写真感光体、像担
持体）７露光手段８現像装置１０転写手段１２定着装置２１ＣＬＮ帯電部材（帯電兼クリー
ニング装置）２２ブレード２３粒子供給手段３１支持体３２感光層３３光導電層３４表面層３４′ 表面保護層（表面層）３５電荷注入阻止層３５′ 中間層３７電荷発生層３８電荷輸送層４１ａ、４１ｂ堆積装置４２原料ガスの供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面を帯電させる工程を含む潜
像形成工程にて前記像担持体表面に静電潜像を形成し、
前記静電潜像を現像装置により現像して得られた顕画像
を転写材上に転写し、その後前記像担持体上に残留する
転写残トナーを除去する画像形成装置において、前記像担持体を帯電し且つ前記像担持体上の転写残トナ
ーを除去するために、前記像担持体に当接する帯電兼ク
リーニング部材を有し、前記帯電兼クリーニング部材の
前記像担持体接触する表面は、抵抗を制御され多孔質の
弾性材料にて形成されることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記帯電兼クリーニング部材は、前記像
担持体表面のクリーニングと前記像担持体表面の帯電と
を同時に行うことを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】前記帯電兼クリーニング部材は、表面に
帯電促進用の粒子が塗布されることを特徴とする請求項
１又は２の画像形成装置。
【請求項４】前記帯電促進用の粒子はＺｎＯであるこ
とを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記帯電促進用の粒子はトナーであるこ
とを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項６】前記帯電兼クリーニング部材の表面は、
帯電促進用の粒子を機械的に保持しうることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記帯電兼クリーニング部材の表面は、
前記像担持体上から転写残トナーを機械的に除去しうる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の
画像形成装置。
【請求項８】前記帯電兼クリーニング部材の表面の孔
の深さは、前記帯電促進用の粒子の半径以上の深さを有
し、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７の
いずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記帯電兼クリーニング部材の表面の孔
の径は、数μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴
とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記帯電兼クリーニング部材の硬度
は、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で１５度以上、７０度以下であ
ることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載
の画像形成装置。
【請求項１１】前記帯電兼クリーニング部材の硬度
は、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で２０度以上、６０度以下であ
ることを特徴とする請求項１０の画像形成装置。
【請求項１２】前記帯電兼クリーニング部材の抵抗
は、１×１０³ Ωｃｍ以上、１×１０¹²Ωｃｍであるこ
とを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の
画像形成装置。
【請求項１３】前記帯電兼クリーニング部材の抵抗
は、１×１０⁵ Ωｃｍ以上、１×１０⁹ Ωｃｍであるこ
とを特徴とする請求項１２の画像形成装置。
【請求項１４】前記帯電兼クリーニング部材は、ロー
ラ状又はベルト状とされることを特徴とする請求項１〜
１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記帯電兼クリーニング部材は、前記
像担持体と相対速度を持って移動することを特徴とする
請求項１〜１４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記帯電兼クリーニング部材は、回転
及び／又は振動するように駆動されることを特徴とする
請求項１〜１５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記帯電兼クリーニング部材は、前記
帯電兼クリーニング部材と前記像担持体との当接部にお
いて両者の表面が順方向又は逆方向に移動するように駆
動されることを特徴とする請求項１〜１６の画像形成装
置。
【請求項１８】前記帯電兼クリーニング部材は、直流
電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜１７のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記帯電兼クリーニング部材は、直流
電圧と交流電圧を重畳した電圧が印加されることを特徴
とする請求項１〜１７のいずれかの項に記載の画像形成
装置。
【請求項２０】前記帯電兼クリーニング部材に印加さ
れる前記電圧は、最小放電電圧以下であることを特徴と
する請求項１８又は１９の画像形成装置。
【請求項２１】前記帯電兼クリーニング部材に前記帯
電促進用の粒子を供給及び／又は除去する手段を更に設
けたことを特徴とする請求項１〜２０のいずれかの項に
記載の画像形成装置。
【請求項２２】前記帯電兼クリーニング部材と前記像
担持体との当接ニップを規制する手段を更に設けたこと
を特徴とする請求項１〜２１のいずれかの項に記載の画
像形成装置。
【請求項２３】前記像担持体は、少なくともシリコン
原子を母体として水素原子及び／又はハロゲン原子を含
有する非晶質材料にて構成され、電荷を保持し得ること
を特徴とする請求項１〜２２のいずれかの項に記載の画
像形成装置。
【請求項２４】前記像担持体は、支持体と、光導電性
を有する光導電層及び電荷を保持し得る表面層を含む光
受容層と、を有する電子写真感光体であって、前記光受容層は、シリコン原子を母体として水素原子及
び／又はハロゲン原子を含有する非晶質材料にて構成さ
れ、又、前記光導電層は、１０〜３０原子％の水素を含有
し、少なくとも光の入射する部分のサブバンドギャップ
光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エネル
ギーが５０〜６０ｍｅＶであり、局在状態密度が１×１
０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3であり、更に、前記表面層の電気抵抗は、１×１０¹⁰〜５×１０
¹⁵Ωｃｍであることを特徴とする請求項１〜２２のいず
れかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２５】前記表面層の電気抵抗が１×１０¹²〜
１×１０¹⁴Ωｃｍであることを特徴とする請求項２４の
画像形成装置。
【請求項２６】前記表面層は、フッ素を含有する非晶
質炭素であることを特徴とする請求項２４又は２５の画
像形成装置。
【請求項２７】前記表面層は、最表面にフッ素を結合
させた非晶質炭素であることを特徴とする請求項２４又
は２５の画像形成装置。
【請求項２８】前記像担持体は、光導電性を有する電
子写真感光体であり、表面層として導電性微粒子をバイ
ンダ樹脂中に分散した層を有し、前記表面層の電子準位
に電荷が直接注入されることで前記最表面が帯電するこ
とを特徴とする請求項１〜２２のいずれかの項に記載の
画像形成装置。
【請求項２９】前記表面層は、フッ素が含有及び／又
は結合されることを特徴とする請求項２８の画像形成装
置。
【請求項３０】前記帯電兼クリーニング部材と前記像
担持体としての電子写真感光体とは一体的にカートリッ
ジ化され、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセ
スカートリッジとされることを特徴とする請求項１〜２
９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３１】前記帯電兼クリーニング部材、前記現
像装置及び前記像担持体としての画像形成装置は一体的
にカートリッジ化され、画像形成装置本体に対して着脱
可能なプロセスカートリッジとされることを特徴とする
請求項１〜２９のいずれかの項に記載の画像形成装置。