JP2002049171A - Electrophotographic photoreceptor and electrophotographic device - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor and electrophotographic device

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JP2002049171A
JP2002049171A JP2001147978A JP2001147978A JP2002049171A JP 2002049171 A JP2002049171 A JP 2002049171A JP 2001147978 A JP2001147978 A JP 2001147978A JP 2001147978 A JP2001147978 A JP 2001147978A JP 2002049171 A JP2002049171 A JP 2002049171A
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electrophotographic
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photoreceptor
image
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弘憲 大脇
Masaya Kawada
将也 河田
Toshiyuki Ebara
俊幸 江原
Tetsuya Karaki
哲也 唐木
Kunimasa Kawamura
邦正 河村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an Si photoreceptor and a device for image formation which prevent deposition of toner during cleaning and which realize good image formation. SOLUTION: The photoreceptor has a photoconductive layer 102 containing a-Si formed on a conductive substrate 101 having <9 nm surface roughness Ra, preferably <6 nm in a 10 μm×10 μm area. In the cumulative frequencies of height from the deepest point in the surface roughness as the referential in a 10 μm×10 μm area of the photoconductive layer 102, the difference in height between at 90% and at 50% cumulative values ranges 35 to 200 nm, preferably 45 to 180 nm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアモルファスSiを含
む光導電層および表面保護層を順次積層してなる感光
体、ならびに本発明の感光体を具備した電子写真装置に
関するものである。
The present invention relates to a photoconductor in which a photoconductive layer containing amorphous Si and a surface protective layer are sequentially laminated, and an electrophotographic apparatus provided with the photoconductor of the present invention.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンターなど
の電子写真装置では、表面に光導電層が設けられた感光
体の外周面をコロナ帯電あるいは、ローラ帯電、ファー
ブラシ帯電、磁気ブラシ帯電といった帯電手段で一様に
帯電させ、次いで被複写体の被複写像と反射光や変調信
号に応じたレーザーやLEDによって露光させることによ
り前記感光体の外周面上の静電潜像を形成し、さらに該
感光体上にトナーを付着させることでトナー像を形成
し、これを複写用紙などに転写させて複写が行われる。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, or the like, charging means such as corona charging, roller charging, fur brush charging, and magnetic brush charging are applied to the outer peripheral surface of a photoconductor provided with a photoconductive layer on its surface. To form an electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the photoreceptor by exposing the image to be copied of the object to be copied and a laser or LED corresponding to reflected light or a modulation signal, and further forming A toner image is formed by attaching toner on the photoreceptor, and the toner image is transferred to copy paper or the like to perform copying.

【0003】このようにして電子写真装置で複写を行っ
た後には、感光体の外周面上にトナーが一部残留するた
め、該残留トナーを除去する必要がある。かかる残留ト
ナーの除去は、クリーニングブレード、ファーブラシ、
マグネットブラシなどを用いたクリーニング工程によっ
て行われるのが一般的である。
[0003] After the copying is performed by the electrophotographic apparatus in this manner, since a part of the toner remains on the outer peripheral surface of the photoreceptor, it is necessary to remove the residual toner. The removal of such residual toner is performed by using a cleaning blade, a fur brush,
It is generally performed by a cleaning process using a magnet brush or the like.

【0004】また、近年環境への配慮から、廃トナーの
低減乃至解消を目的にクリーニング装置を省略した電子
写真装置も提案、開示されている。この方式は特開平6
―118741号公報に開示されているようなブラシ帯
電器のような直接帯電器でクリーニング工程を兼ねるも
の、特開平10―307455号公報に開示されている
ような現像器でクリーニング工程を兼ねるものなどがあ
るが、いずれの方式においてもトナーと感光体表面が摺
擦し、除去させる工程を含んでいる。
In recent years, in consideration of the environment, an electrophotographic apparatus in which a cleaning device is omitted for the purpose of reducing or eliminating waste toner has been proposed and disclosed. This method is disclosed in
A direct charger such as a brush charger disclosed in JP-A-1188741, which also serves as a cleaning step, and a developing apparatus disclosed in JP-A-10-307455, which also serves as a cleaning step. However, both methods include a step of rubbing and removing the toner and the surface of the photoreceptor.

【0005】しかしながら、近年印刷画像の高画質化の
ために、従来よりも平均粒径の小さいトナーや省エネル
ギーに対応した融点の低いトナーが用いられるようにな
り、上記のクリーニング工程だけでなく他の工程と同時
に進行させるトナー除去工程においても残留トナーの除
去が難しく、複写を繰り返した結果、該残留トナーが感
光体表面に固着し、画像に黒点または白点の画像欠陥が
発生するトナー付着という問題を生じる場合があった。
However, in recent years, in order to improve the quality of a printed image, a toner having a smaller average particle size and a toner having a lower melting point corresponding to energy saving have been used. It is difficult to remove the residual toner even in the toner removing process that proceeds simultaneously with the process, and as a result of repeated copying, the residual toner adheres to the surface of the photoreceptor, resulting in toner adhesion that causes image defects such as black spots or white spots on the image. In some cases.

【0006】上記の問題を解決するための対策として、
特開平9―297420号公報に開示されているよう
に、アモルファスSiを感光層とした感光体において、
該感光層を成膜形成する導電性基体表面を切削あるいは
回転ボールミル装置でもって予め粗しておく方法が提案
され、基体表面は表面粗さ計により測定したμmオーダ
ーの表面粗さの値で規定されている。
As a measure for solving the above problem,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-297420, in a photosensitive member having a photosensitive layer of amorphous Si,
A method has been proposed in which the surface of the conductive substrate on which the photosensitive layer is formed is roughened by cutting or using a rotary ball mill in advance, and the surface of the substrate is defined by a surface roughness value of μm order measured by a surface roughness meter. Have been.

【0007】また、特開平8―129266号公報にお
いては、表面粗さRaの値が規定されているが、これは導
電性基体の加工形状を規定するものであり、基体表面は
表面粗さ計により測定したμmオーダーの表面粗さの値
で規定されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-129266, the value of the surface roughness Ra is defined, but this defines the processed shape of the conductive substrate. It is defined by the value of the surface roughness on the order of μm measured by the following method.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
電子写真装置のデジタル化の進展に伴い、単一波長を主
とする光源による潜像形勢が主流になりつつある。その
結果、基体を予め切削しておく前記提案の方法では、基
体形状に起因し、光導電層への入射露光量に差を生じ、
その結果縞模様が印刷画像上に発生してしまうという問
題点があった。また、導電性基体の表面を予め粗してお
く工程を新たに設けることはコスト高につながるため好
ましくなかった。逆に、前記縞模様の発生しない範囲の
粗さで基体を加工するとトナー付着を十分に抑制できな
いことが問題となった。
However, in recent years,
With the progress of digitalization of electrophotographic apparatuses, latent image formation by a light source mainly having a single wavelength is becoming mainstream. As a result, in the proposed method of cutting the substrate in advance, a difference occurs in the amount of light incident on the photoconductive layer due to the shape of the substrate,
As a result, there is a problem that a stripe pattern is generated on a printed image. In addition, it is not preferable to newly provide a step of roughening the surface of the conductive substrate in advance, since this increases the cost. Conversely, when the substrate is processed with a roughness in a range where the stripe pattern does not occur, there has been a problem that toner adhesion cannot be sufficiently suppressed.

【0009】そこで、本発明者らが鋭意研究を重ねた結
果、トナー付着防止の効果は必ずしも表面粗さ計により
測定したμmオーダーの基体表面粗さによって決まら
ず、むしろアモルファスSi膜固有の微視的な(具体的
には数nmから数十nmオーダー)表面粗さに大きく依
存していることを見出した。
Therefore, as a result of diligent studies conducted by the present inventors, the effect of preventing toner adhesion is not always determined by the surface roughness of the substrate on the order of μm measured by a surface roughness meter, but rather, the microscopic property inherent to the amorphous Si film. (Specifically, on the order of several nm to several tens of nm).

【0010】したがって本発明は上記知見により完成さ
れたものであり、その目的はクリーニング時のトナー付
着を防止して、良好な画像形成を達成した感光体ならび
に画像形成装置を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been completed based on the above findings, and an object of the present invention is to provide a photosensitive member and an image forming apparatus which achieve good image formation by preventing toner from adhering during cleaning.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、導電性基体上に
少なくともアモルファスSiを含む感光層および表面保
護層を順次積層してなる感光体においては、10μm×
10μmの範囲における表面粗さ凹凸の最も深い点、別
の表現では低い点を基準に凹凸高さの累積度数の90%
と50%にあたる凹凸の高さの差が35nm〜200n
mの範囲、好ましくは45〜180nmの範囲であるこ
とにより、トナー付着を抑制できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a photosensitive layer containing at least amorphous Si and a surface protective layer are sequentially laminated on a conductive substrate. 10 μm ×
90% of the cumulative frequency of the unevenness height based on the deepest point of the surface roughness unevenness in the range of 10 μm, in other words, the low point
And the difference between the height of the unevenness equivalent to 50% is 35 nm to 200 n.
m, preferably in the range of 45 to 180 nm, it has been found that toner adhesion can be suppressed, and the present invention has been completed.

【0012】本発明の10μm×10μmの範囲におけ
る表面粗さ凹凸の最も深い点を基準に凹凸高さの累積度
数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差を好適な範
囲に調整させる手段として、次の様な方法を用いる事が
できる。
Means of the present invention for adjusting the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness height to a suitable range based on the deepest point of the unevenness of the surface roughness in the range of 10 μm × 10 μm. The following method can be used.

【0013】例えば、シリカ、酸化クロム、酸化チタ
ン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、ダイヤモンド、炭化窒
素、炭化ケイ素、チッ化ケイ素、酸化セリウム等の微粉
末を研磨剤として用い、乾式乃至湿式にて研磨し、所望
の表面粗さを得る方法がある。また、バフ研磨、磁気研
磨、磁性流体FFF、電気泳動利用FFF、プラズマ利
用FFF(FFF:Field assisted Fine Finishin
g)、EEH(Elastic Emission Haching)及びラッピ
ングフィルムによる研磨で、所望の表面粗さを得る方法
がある。この方法により前記累積度数の90%と50%
にあたる凹凸の高さの差が所望の値より大きい場合、そ
れを小さくすることができる。
For example, fine powders such as silica, chromium oxide, titanium oxide, iron oxide, zirconium oxide, diamond, nitrogen carbide, silicon carbide, silicon nitride, and cerium oxide are used as an abrasive and polished by a dry or wet method. And a method for obtaining a desired surface roughness. Also, buff polishing, magnetic polishing, magnetic fluid FFF, electrophoresis FFF, plasma FFF (FFF: Field assisted Fine Finishin)
g), there is a method of obtaining a desired surface roughness by polishing with EEH (Elastic Emission Haching) and a wrapping film. By this method, 90% and 50% of the cumulative frequency
When the difference between the heights of the irregularities is larger than a desired value, the difference can be reduced.

【0014】図12は電子写真感光体表面の研磨装置の
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view of a polishing apparatus for polishing the surface of an electrophotographic photosensitive member.

【0015】図12において、符号1は電子写真感光体
ドラムを表し、その表面には、被処理表面層が設けられ
ている。符号2は研磨面に結晶SiCがコーティングされ
た研磨テープ(商品名:ラッピングテープLT−C2000、
製造元:Fuji Film)を表している。符号3は感光体ド
ラム1の表面と研磨テープ2とを接触させるための円筒
形支持体を表している。
In FIG. 12, reference numeral 1 denotes an electrophotographic photosensitive drum, and a surface layer to be processed is provided on the surface thereof. Reference numeral 2 denotes a polishing tape having a polished surface coated with crystal SiC (trade name: Wrapping Tape LT-C2000,
Manufacturer: Fuji Film). Reference numeral 3 denotes a cylindrical support for bringing the surface of the photosensitive drum 1 into contact with the polishing tape 2.

【0016】本発明に用いられる研磨テープとしては、
研磨面に結晶SiCがコーティングされたものの他に、
酸化鉄,アルミナ,ダイヤモンドの粉末等をコーティン
グしたものも好適なものとして用いることができる。符
号4は円筒形支持体3の受台を表し、受台4は感光体ド
ラム1の回転軸方向と平行に配置され、おもり5で荷重
が加えられる。符号6は研磨テープ2を送り出すための
送り出しモーターを表し、このモーター6により研磨テ
ープ2は一定の速度で送り出され、おもり7により研磨
テープ2は引っ張られ、一定の速度で送られる。その
際、研磨テープは、感光体の回転の順方向に送られるの
で、研磨テープ2と感光体ドラム1との間隙にSiCの研
磨粉や異物がたまることなく研磨され所望の表面粗さを
得ることができる。この方法により表面粗さが所望の値
より大きい場合、それを小さくさせることができる。
The polishing tape used in the present invention includes:
In addition to the polished surface coated with crystalline SiC,
A material coated with iron oxide, alumina, diamond powder or the like can also be used as a suitable material. Reference numeral 4 denotes a pedestal for the cylindrical support 3. The pedestal 4 is arranged parallel to the rotation axis direction of the photosensitive drum 1, and a load is applied by a weight 5. Reference numeral 6 denotes a feed motor for feeding the polishing tape 2. The motor 6 feeds the polishing tape 2 at a constant speed, and the weight 7 pulls the polishing tape 2 to be fed at a constant speed. At this time, since the polishing tape is sent in the forward direction of the rotation of the photoconductor, the polishing powder and foreign matter of SiC are polished without accumulating in the gap between the polishing tape 2 and the photoconductor drum 1 to obtain a desired surface roughness. be able to. If the surface roughness is larger than a desired value by this method, it can be reduced.

【0017】図13は図12の研磨装置のA−A´に沿
った断面図である。図13において、感光体ドラム1は
回動軸方向(X方向)に移動が可能である。また逆に研
磨テープ2及び円筒形支持体3を移動させてもよい。こ
れによって、2次元的な研磨制御が可能となり、更に容
易に所望の表面粗さを得ることができる。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the polishing apparatus of FIG. 12 taken along the line AA '. In FIG. 13, the photosensitive drum 1 can move in the rotation axis direction (X direction). Conversely, the polishing tape 2 and the cylindrical support 3 may be moved. As a result, two-dimensional polishing control becomes possible, and a desired surface roughness can be more easily obtained.

【0018】本発明における微視的な表面粗さとは、原
子間力顕微鏡(AFM)[Quesant社製Q―Scope 250]を用
いて測定した表面粗さRaの値を指し、微視的な表面粗さ
を高い精度で再現性よく測定するためには、10μm×
10μmの測定範囲で、かつサンプルの曲率傾き(チル
ト;tilt)による誤差を避けるように測定した結果であ
ることが望ましい。具体的には、Quesant社製Q―Scope
250のTile Removalモードにより、試料のAFM像の持つ曲
率を放物線にフィットさせた後、平坦化する補正(Para
bolic)が挙げられる。電子写真感光体は一般に円筒形
状をとっており好適な手法である。さらに、像に傾きが
残る場合には、傾きを除去する補正(Line by line)を
行う。このように、データに歪みを生じさせない範囲で
サンプルの傾きを適宜補正することが可能である。
The term “microscopic surface roughness” in the present invention refers to the value of surface roughness Ra measured using an atomic force microscope (AFM) [Q-Scope 250 manufactured by Quesant Co.] In order to measure roughness with high accuracy and high reproducibility, 10 μm ×
It is desirable that the measurement result is obtained in a measurement range of 10 μm so as to avoid an error due to a tilt of the curvature of the sample (tilt). Specifically, Q-Scope manufactured by Quesant
Correction to flatten after fitting the curvature of the AFM image of the sample to the parabola by Tile Removal mode of 250
bolic). The electrophotographic photosensitive member generally has a cylindrical shape, which is a suitable method. Further, when the image remains tilted, a correction (Line by line) for removing the tilt is performed. Thus, it is possible to appropriately correct the inclination of the sample within a range that does not cause distortion in the data.

【0019】さらに、本発明者らは、上記の表面形状に
加え、光導電層を複数の層から構成することがトナー付
着の抑制を促進させることを見出した。
Further, the present inventors have found that, in addition to the above surface shape, the formation of the photoconductive layer from a plurality of layers promotes suppression of toner adhesion.

【0020】光導電層のバンドギャップにより生じる画
像露光の実質的な吸収深さの変動により静電潜像の電位
ムラが生ずる。この電位ムラ、具体的には残留電位、ゴ
ースト電位により、トナー付着の核となるカブリ、また
は画像の鮮鋭さを悪化させるものと考える。
Variations in the substantial absorption depth of image exposure caused by the band gap of the photoconductive layer cause potential variations in the electrostatic latent image. It is considered that the potential unevenness, specifically, the residual potential and the ghost potential deteriorates fog serving as a nucleus of toner adhesion or sharpness of an image.

【0021】また、感光体の表面保護層と感光層の界面
組成を連続的に変化させることで、さらに効果的にトナ
ー付着の抑制ができることを見出した。
It has also been found that by continuously changing the composition of the interface between the surface protective layer of the photoreceptor and the photosensitive layer, toner adhesion can be more effectively suppressed.

【0022】上記界面組成は分光反射率が以下の式、 波長450nmから650nmの範囲の光で、反射率(%)の最小値をMinとし最大 値をMaxとしたとき 0≦(Max−Min)/(Max+Min)≦0.4 式(1) を満たすことが望ましい。The above-mentioned interface composition has a spectral reflectance of the following formula: where the minimum value of the reflectance (%) is Min and the maximum value is Max, with light having a wavelength of 450 nm to 650 nm: 0 ≦ (Max−Min) /(Max+Min)≦0.4 It is desirable to satisfy Expression (1).

【0023】ここで、本発明による反射率とは、分光光
度計[大塚電子社製MCPD―2000]を用いて測定した
反射率(百分率)の値を指す。概要を述べるとまず、分
光器の光源の分光発光強度I(O)をとり、次いで感光体
の分光反射光度I(D)をとり、反射率R=I(D)/I(O)
を求める。高い精度で再現性よく測定するためには、曲
率を持つ感光体に対して角度が一定となるようにディテ
クターを治具で固定することが望ましい。
Here, the reflectance according to the present invention refers to a reflectance (percentage) value measured using a spectrophotometer [MCPD-2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.]. In summary, first, the spectral emission intensity I (O) of the light source of the spectroscope is taken, then the spectral reflection intensity I (D) of the photoreceptor is taken, and the reflectance R = I (D) / I (O)
Ask for. In order to measure with high accuracy and high reproducibility, it is desirable to fix the detector with a jig so that the angle is constant with respect to the photoconductor having a curvature.

【0024】界面制御の具体例を図9に示す。図9
(a)に示した例A(上記式(1)の値:0.48)、例B
(上記式(1)の値:0.41)が上記式の範囲外である「界
面あり」の測定例、図9(b)に示した例C(上記式
(1)の値:0.28)、例D(上記式(1)の値:0.16)が本発
明に係わる式を満たす「界面無し」の測定例である。2
本の線があるのはそれぞれ表面保護層の膜厚違いによる
差であり、膜厚の差に応じてグラフ上左右に波形が移動
する。その最大値は波形の振幅に相当するため、界面あ
りは界面無しに比べ、単一波長固定で見た場合、膜厚変
動に対して反射率は大きく変動する。すなわち、膜厚変
動に対して大きく感度変動が生じる。
FIG. 9 shows a specific example of the interface control. FIG.
Example A shown in (a) (the value of the above formula (1): 0.48), Example B
(Value of the above formula (1): 0.41) is out of the range of the above formula, the measurement example of “with interface”, the example C shown in FIG. 9B (the above formula)
The value of (1): 0.28), and Example D (the value of the above formula (1): 0.16) is a measurement example of “no interface” that satisfies the formula according to the present invention. 2
Each line has a difference due to a difference in the thickness of the surface protective layer, and the waveform moves right and left on the graph according to the difference in the film thickness. Since the maximum value corresponds to the amplitude of the waveform, the reflectivity greatly changes with a change in the film thickness when viewed at a fixed wavelength when there is an interface and when there is no interface. That is, the sensitivity varies greatly with the film thickness variation.

【0025】つまり、微細粗さにより生じる画像露光入
射光路上における実質的な表面保護層の膜厚ムラが生ず
る。この膜厚ムラにより界面ありの場合、界面無しの場
合よりも感度の変動が大きくなり、トナー付着の核とな
るカブリ、または画像の鮮鋭さを悪化させるものと考え
る。
In other words, substantial unevenness in the thickness of the surface protective layer on the image exposure incident optical path caused by the fine roughness occurs. It is considered that the film thickness unevenness causes a greater variation in sensitivity when there is an interface than when there is no interface, and deteriorates fog, which is a nucleus of toner adhesion, or sharpness of an image.

【0026】[表面粗さの度数分布]以下、本発明の重要
な指標である表面粗さの度数分布について述べる。
[Frequency Distribution of Surface Roughness] The frequency distribution of surface roughness, which is an important index of the present invention, will be described below.

【0027】原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscop
y)は横分解能(試料面に平行な方向の分解能)は0.5
nmを上回り、縦分解能(試料面の垂直方向の分解能)
は0.01〜0.02nmを持ち、試料の三次元的な形状
を測定することが可能で、従来から広く用いられている
表面粗さ計との大きな違いは、その高い分解能にある。
Atomic Force Microscop
y) is lateral resolution (resolution in the direction parallel to the sample surface) is 0.5
Longer resolution than nm (resolution in the vertical direction of the sample surface)
Has a thickness of 0.01 to 0.02 nm, and can measure the three-dimensional shape of a sample. A major difference from a surface roughness meter that has been widely used in the past is its high resolution.

【0028】これほどまでの高い分解能においては、感
光体基体の粗さが支配的なオーダーの粗さではなく、光
導電層や表面層といった堆積膜そのものの性質に起因す
る粗さの測定が可能である。
At such a high resolution, it is possible to measure the roughness caused by the properties of the deposited film itself such as the photoconductive layer and the surface layer, not the roughness of the order in which the roughness of the photoreceptor substrate is dominant. It is.

【0029】感光体気体の粗さは、前記の旋盤やボール
ミル、あるいはディンプル処理加工といった「歯形」や
「処理部材」といった「型」に依存するものであるが、
堆積膜そのものの粗さには「型」はなく、単にJISで規
定されるRa(中心線平均粗さ)やRz(十点平均粗さ)で
は表現しきれない形状因子が存在し、それが前記トナー
付着防止の糸口になるのではないかと本発明者らは考え
た。
The roughness of the photoreceptor gas depends on the "teeth" such as the above-mentioned lathe, ball mill, or dimple processing, and the "mold" such as "processing member".
There is no “type” in the roughness of the deposited film itself, and there are form factors that cannot be simply expressed by Ra (center line average roughness) or Rz (ten point average roughness) specified by JIS. The present inventors have thought that this may be a clue for preventing the toner adhesion.

【0030】具体的には、同一視野(10μm×10μ
m)の範囲における表面粗さRaが10nm未満の導電性
基体の上に、各種条件にてアモルファスシリコン感光層
(阻止層、光導電層、表面層、各層の界面を含む全層)
を作製し、その凹凸の高さを原子間力顕微鏡で観測し、
度数分布を求めて比較検討した。
Specifically, the same visual field (10 μm × 10 μm)
m) On a conductive substrate having a surface roughness Ra of less than 10 nm in the range of m), an amorphous silicon photosensitive layer (blocking layer, photoconductive layer, surface layer, all layers including interfaces of each layer) under various conditions.
And observe the height of the irregularities with an atomic force microscope,
The frequency distribution was determined and compared.

【0031】同様の測定を従来広く用いられている表面
粗さ計、例えば(株)小坂研究所製接触式表面粗さ計
(SE―3400)では有意な差を観測できず、本出願
で用いる指標はアモルファスシリコン感光体の材料の特
性を示す新規な指標であると考える。
A similar difference can not be observed with a surface roughness meter widely used in the past, for example, a contact surface roughness meter (SE-3400) manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd., and is used in the present application. The index is considered to be a new index indicating the characteristics of the material of the amorphous silicon photoreceptor.

【0032】なお、本発明者らはAFMの測定に際し
て、いくつかの試料に対して、いくつかのスキャンサイ
ズで測定を行った。スキャンサイズとは、スキャンする
四角形の一辺の長さであり、したがって10μmのスキ
ャンサイズとは、10μm×10μmすなわち100μ
2の範囲をスキャンすることを意味する。グラフ横軸
をスキャンサイズにして、その結果の一部を図10に示
す。
The inventors of the present invention measured AFM at several scan sizes for several samples. The scan size is the length of one side of the square to be scanned, so a scan size of 10 μm is 10 μm × 10 μm or 100 μm.
means to scan the range of m 2. The horizontal axis of the graph is the scan size, and a part of the result is shown in FIG.

【0033】この図は、同一基体に作成条件を変えて成
膜した比較的微細粗さの小さいものと中程度のものの2
つの試料について、測定視野と、一般的にイメージし易
い粗さ指標JIS―Ra(中心線平均粗さ)とで示した。
This figure shows two samples, one with relatively small roughness and the other with medium roughness, which were formed on the same substrate under different conditions.
For each of the samples, a visual field of measurement and a roughness index JIS-Ra (center line average roughness) that is generally easy to image are shown.

【0034】スキャンサイズを大きく、すなわち測定範
囲を広くすると測定値は安定するが、試料基体のうね
り、突起などの特異形状、加工形状の影響により、微細
形状が反映され難くなり、視野角が小さいと測定個所の
選択バラツキが大きくなるため、本発明は測定の検知能
力と安定性の総合的に優れた10μm×10μmの視野
で表記した。
When the scan size is large, that is, when the measurement range is widened, the measured value is stable, but the minute shape is hardly reflected and the viewing angle is small due to the influence of the peculiar shape such as undulations and projections of the sample substrate and the processed shape. Therefore, the present invention is described in a 10 μm × 10 μm field of view in which the detection capability and the stability of the measurement are excellent overall.

【0035】以上の経緯から、本発明の発明思想は10
μm×10μm視野に限定されるものではない。
From the above, the inventive idea of the present invention is 10
The visual field is not limited to the μm × 10 μm visual field.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、必要に応じて図面を参照し
つつ、本発明を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings as necessary.

【0037】「本発明に係わるa―Si感光体」図1に
本発明に係わる電子写真感光体の一例における基体に積
層した機能層の部分断面を示す。
[A-Si Photoconductor According to the Present Invention] FIG. 1 shows a partial cross section of a functional layer laminated on a substrate in an example of the electrophotographic photoconductor according to the present invention.

【0038】本例の電子写真感光体は、図1(a)〜
(c)に示すように、例えばAl、ステンレスなどの導
電性材料からなる基体101上に、光導電層102およ
び表面保護層103を順次積層したものである。なお、
これら層の他に、阻止層104、反射防止層ないし界面
層107などの種々の機能層を必要に応じて設けてもよ
い。例えば、阻止層104、界面層107などを設けそ
のドーパントをIII族元素、V族元素など選択することに
より、正帯電、負帯電といった帯電極性の制御も可能と
なる。基体形状は電子写真感光体の駆動方式などに応じ
た所望のものとしてよい。基体材質としては上記Alや
ステンレスのような導電性材料が一般的であるが、例え
ば各種のプラスチックやセラミックスなど、特には導電
性を有しないものにこれら導電性材料を蒸着するなどし
て導電性を付与したものも用いることができる。
The electrophotographic photoreceptor of this embodiment is shown in FIGS.
As shown in (c), a photoconductive layer 102 and a surface protection layer 103 are sequentially laminated on a base 101 made of a conductive material such as Al or stainless steel. In addition,
In addition to these layers, various functional layers such as a blocking layer 104, an antireflection layer or an interface layer 107 may be provided as necessary. For example, by providing the blocking layer 104, the interface layer 107, and the like, and selecting the dopant of the group III element, the group V element, or the like, the charge polarity such as positive charge and negative charge can be controlled. The shape of the substrate may be a desired one according to the driving method of the electrophotographic photosensitive member. As the base material, conductive materials such as the above Al and stainless steel are generally used. For example, various conductive materials such as plastics and ceramics, especially those having no conductivity, are deposited by vapor deposition of such conductive materials. Can be used.

【0039】光導電層102としては、光導電性を有す
るものであれば、有機質のものでも、無機質のものでも
よいが、無機光導電体としては、例えばシリコン原子が
水素原子およびハロゲン原子を含む非晶質材料(「a―S
i(H,X)」と略記する)あるいはa―Seなどが代表的な
ものとして擧げられる。また、光導電層102の層厚と
しては特に限定はないが、製造コストなどを考慮する
と、15〜50μm程度が適当である。
The photoconductive layer 102 may be organic or inorganic as long as it has photoconductivity. Examples of the inorganic photoconductor include a silicon atom containing a hydrogen atom and a halogen atom. Amorphous material ("a-S
i (H, X) ") or a-Se etc. can be mentioned as typical examples. The thickness of the photoconductive layer 102 is not particularly limited, but is preferably about 15 to 50 μm in consideration of manufacturing costs and the like.

【0040】さらに、特性を向上させるために下部光導
電層105と上部光導電層106のように複数の層構成
にしてもよい。特に、半導体レーザーのように、比較的
長い波長であって且つ波長バラツキのほとんどない光源
に対しては、こうした層構成の工夫によって画期的な効
果が現れる。
Further, in order to improve the characteristics, a plurality of layers such as the lower photoconductive layer 105 and the upper photoconductive layer 106 may be used. In particular, for a light source having a relatively long wavelength and almost no wavelength variation, such as a semiconductor laser, a revolutionary effect appears by devising such a layer configuration.

【0041】表面保護層103は、一般的にa―SiC(H,
X)で形成されるが、a―C(H,X)としてもよい。ま
た、光導電層102と表面保護層103の界面組成10
7を連続的に変化させ、当該部分の界面反射を抑制させ
るように制御することが好ましい(図1(b),(c)
参照)。
The surface protective layer 103 is generally made of a-SiC (H,
X), but may be a-C (H, X). Further, the interface composition 10 between the photoconductive layer 102 and the surface protective layer 103
7 is continuously changed, and control is preferably performed so as to suppress the interfacial reflection of the relevant portion (FIGS. 1B and 1C).
reference).

【0042】また、本発明の10μm×10μmの範囲
における表面粗さ凹凸の最も深い点を基準に凹凸高さの
累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差を好
適な範囲に調整させる手段として、堆積膜形成前の基体
の表面の凹凸を適切に調整した上、堆積膜を形成した後
に必要に応じて研磨等の後処理をすることによって得る
ことができる。
Further, the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness height is adjusted to a suitable range based on the deepest point of the unevenness of the surface roughness in the range of 10 μm × 10 μm of the present invention. As a means for this, it can be obtained by appropriately adjusting the unevenness of the surface of the substrate before forming the deposited film, and after forming the deposited film, performing post-processing such as polishing as necessary.

【0043】具体的には、(1)本発明に関する極めて微
細な堆積膜表面の凹凸制御の為には、基体が本発明の測
定の範囲内で平滑である事が好ましく、旋盤等の切削手
段により所望の加工を施し、(2)成膜条件、主にはガス
分解周波数、投入電力、もちろん、堆積膜の形成条件に
もよるが、研磨は堆積された膜の特性によって適宜調整
して行われる。研磨は、例えば、SiCの微粒子を付着
させたテープ(SiC研磨テープ)を用い、成膜形成さ
れた感光体の表面を摺擦することによって行うことがで
きる。
Specifically, (1) In order to control the unevenness of the surface of an extremely fine deposited film according to the present invention, it is preferable that the substrate is smooth within the range of the measurement of the present invention. (2) Deposition depends on the characteristics of the deposited film, depending on the film deposition conditions, mainly the gas decomposition frequency, input power, and, of course, the deposition film formation conditions. Will be Polishing can be performed, for example, by using a tape (SiC polishing tape) to which fine particles of SiC are adhered, and rubbing the surface of the photoconductor on which a film is formed.

【0044】「本発明に係わるa―Si感光体成膜装
置」本発明に係わるa−Si感光体成膜装置の一例を以
下に示す。
"A-Si Photoreceptor Film Forming Apparatus According to the Present Invention" An example of the a-Si photoreceptor film forming apparatus according to the present invention will be described below.

【0045】本発明では、感光ドラムはa−Si感光体
としており、a−Si感光層を高周波プラズマCVD
(PCVD)法により成膜した。本発明で使用したPC
VD装置を図3に示す。図3に示す装置は、電子写真用
感光体の製造に使用する一般的なPCVD装置である。
このPCVD装置は、堆積装置300、原料ガス供給装
置および排気装置(共に図示せず)を備えて構成されて
いる。堆積装置300には縦型の真空容器からなる反応
容器301を有し、この反応容器301内の周囲には内
には縦方向の原料ガス導入管303が複数本配設され、
ガス導入管303の側面には、長手方向に沿って多数の
細孔が設けられている。反応容器301内の中心には、
螺旋状に巻線したヒーター302が縦方向に延設され、
感光体ドラムの基体となる円筒体312は、容器301
内の上部の蓋301aを開けて挿入され、ヒータ302
を内側にして容器301内に垂直に設置される。反応容
器301の側面の一方に設けた凸部304から高周波電
力が供給される。
In the present invention, the photosensitive drum is an a-Si photosensitive member, and the a-Si photosensitive layer is formed by high-frequency plasma CVD.
The film was formed by the (PCVD) method. PC used in the present invention
The VD device is shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 3 is a general PCVD apparatus used for manufacturing an electrophotographic photoconductor.
This PCVD apparatus includes a deposition apparatus 300, a source gas supply apparatus, and an exhaust apparatus (both not shown). The deposition apparatus 300 has a reaction vessel 301 composed of a vertical vacuum vessel, and a plurality of vertical source gas introduction pipes 303 are provided around the inside of the reaction vessel 301.
A number of pores are provided on the side surface of the gas introduction pipe 303 along the longitudinal direction. In the center of the reaction vessel 301,
A spirally wound heater 302 extends in the vertical direction,
The cylindrical body 312 serving as a base of the photosensitive drum is
The upper lid 301a is opened and inserted into the heater 302.
Is set vertically inside the container 301 with the inside as the inside. High-frequency power is supplied from a protrusion 304 provided on one of the side surfaces of the reaction vessel 301.

【0046】反応容器301の下部には、原料ガス導入
管303に接続された原料ガス供給管305が取り付け
られ、この供給管305は、供給バルブ306を介して
図示しないガス供給装置に接続されている。また、反応
容器301の下部には排気管307が取り付けられ、こ
の排気管307はメイン排気バルブ308を介して図示
しない排気装置(真空ポンプ)に接続されている。排気
管307には、他に真空計309、サブ排気バルブ31
0が取り付けられている。
A source gas supply pipe 305 connected to a source gas introduction pipe 303 is attached to a lower portion of the reaction vessel 301, and this supply pipe 305 is connected to a gas supply device (not shown) via a supply valve 306. I have. An exhaust pipe 307 is attached to a lower portion of the reaction vessel 301, and the exhaust pipe 307 is connected to an exhaust device (vacuum pump) (not shown) via a main exhaust valve 308. The exhaust pipe 307 has a vacuum gauge 309, a sub exhaust valve 31 and the like.
0 is attached.

【0047】上記の装置を用いたPCVD法によるa―
Si感光層の形成は次のように行われる。まず、反応容
器301内に感光体ドラムの基体となる円筒体312を
セットし、蓋301aを閉じた後、図示しない排気装置
により容器301内を所定の低圧以下の圧力まで排気
し、以後排気を続けながら、ヒーター302により基体
312を内側から加熱して、基体312を20℃〜45
0℃の範囲内の所定の温度に制御する。基体312が所
定の温度に維持されたら、所望の原料ガスをそれぞれの
流量制御器(図示せず)により調節しながら、導入管3
03を通って反応容器301内に導入する。導入された
原料ガスは反応容器301内を満たした後、排気管30
7を通って容器301外に排気される。
A- by the PCVD method using the above apparatus
The formation of the Si photosensitive layer is performed as follows. First, the cylindrical body 312 serving as the base of the photosensitive drum is set in the reaction vessel 301, the lid 301a is closed, and then the inside of the vessel 301 is evacuated to a predetermined low pressure or lower by an exhaust device (not shown). While continuing, the base 312 is heated from the inside by the heater 302, and
The temperature is controlled to a predetermined temperature within the range of 0 ° C. When the base 312 is maintained at a predetermined temperature, the feed pipe 3 is adjusted while controlling a desired raw material gas by a flow controller (not shown).
03 into the reaction vessel 301. After the introduced source gas fills the inside of the reaction vessel 301, the exhaust pipe 30
7 and is exhausted out of the container 301.

【0048】このようにして、原料ガスが満たされた反
応容器301内が所定の圧力になって安定したことを真
空計309により確認したら、図示しない高周波電源
(13.56MHzのRF帯域、または50〜150MHzの
VHF帯域、など)により、高周波を所望の投入電力量
で容器301内に導入し、容器301内にグロー放電を
発生させる。このグロー放電のエネルギーによって、原
料ガスの成分が分解してプラズマイオンが生成され、基
体312の表面に珪素を主体としてa―Si堆積層が形
成される。この際、ガス種、ガス導入量、ガス導入比
率、圧力、基体温度、投入電力、膜厚などのパラメータ
を調整することにより様々な特性のa―Si堆積層を形
成することにより、電子写真特性を制御することができ
る。
In this way, when it is confirmed by the vacuum gauge 309 that the inside of the reaction vessel 301 filled with the raw material gas has reached a predetermined pressure and stabilized, a high-frequency power source (not shown) (RF band of 13.56 MHz or 50 150150 MHz VHF band, etc.), a high frequency is introduced into the container 301 with a desired input power amount, and a glow discharge is generated in the container 301. By the energy of the glow discharge, the components of the source gas are decomposed to generate plasma ions, and an a-Si deposition layer is formed on the surface of the base 312 with silicon as a main component. At this time, by adjusting parameters such as a gas type, a gas introduction amount, a gas introduction ratio, a pressure, a substrate temperature, a supplied electric power, and a film thickness, an a-Si deposited layer having various characteristics is formed to obtain electrophotographic characteristics. Can be controlled.

【0049】このようにして基体312の表面にa―S
i堆積層が所望の膜厚で形成されたら、高周波電力の供
給を止め、供給バルブ306などを閉じて、反応容器3
01内への原料ガスの導入を停止し、一層分のa―Si
堆積層の形成を終える。同様の操作を複数回繰り返すこ
とにより所望の多層構造のa―Si堆積層、つまりa―
Si感光層が形成され、基体312の表面に多層構造の
a―Si感光層を有する感光ドラムが製造される。
As described above, the surface of the base 312 is a-S
When the i-deposited layer is formed with a desired film thickness, the supply of high-frequency power is stopped, the supply valve 306 and the like are closed, and the reaction vessel 3
01, the introduction of the raw material gas is stopped, and a-Si
Finish the formation of the deposition layer. By repeating the same operation a plurality of times, an a-Si deposited layer having a desired multilayer structure, that is, a-
The photosensitive layer having the multilayered a-Si photosensitive layer on the surface of the base 312 is manufactured.

【0050】また、本発明に係わる表面保護層と光導電
層の界面反射の低減、制御については、前述の一層分の
a―Si堆積層の形成を終える際に、高周波電力を停止
させず、且つ原料ガスの供給も停止させず連続的に次の
層の電力条件、ガス組成に変化させることで達成され
る。または、高周波電力は一旦停止させるものの、原料
ガスを前の層の構成から開始し、所望の構成に連続的に
変化させながら成膜させることによっても達成が可能で
ある。
Regarding the reduction and control of the interface reflection between the surface protective layer and the photoconductive layer according to the present invention, the high frequency power is not stopped when the formation of the a-Si deposition layer for one layer is completed. In addition, it is achieved by continuously changing the power condition and the gas composition of the next layer without stopping the supply of the raw material gas. Alternatively, although the high-frequency power is temporarily stopped, it can be achieved by starting the raw material gas from the configuration of the previous layer and forming the film while continuously changing the configuration to a desired configuration.

【0051】以上において、ガス導入管303の長手方
向上に分布した細孔から反応容器301内に導入される
原料ガスの導入管303長手方向での流量分布、排気管
からの排ガスの流出速度、放電エネルギーなどを調整す
ることによって、基体312上のa―Si堆積層の長手
方向に沿った電子写真特性を制御することができる。
In the above, the flow rate distribution of the raw material gas to be introduced into the reaction vessel 301 through the pores distributed in the longitudinal direction of the gas introducing pipe 303 in the longitudinal direction of the introducing pipe 303, the outflow speed of the exhaust gas from the exhaust pipe, By adjusting the discharge energy and the like, the electrophotographic characteristics of the a-Si deposition layer on the base 312 along the longitudinal direction can be controlled.

【0052】「本発明に係わる電子写真装置」このよう
に作製した電子写真感光体を用いた本発明の電子写真装
置の一例を図2に示す。なお、本例の装置は、円筒状の
電子写真感光体を用いる場合に好適なものであるが、本
発明の電子写真装置は本例に限定されるものではなく、
感光体形状は無端ベルト状などの所望のものであってよ
い。
[Electrophotographic Apparatus According to the Present Invention] FIG. 2 shows an example of the electrophotographic apparatus of the present invention using the electrophotographic photosensitive member manufactured as described above. The apparatus of the present example is suitable when a cylindrical electrophotographic photosensitive member is used, but the electrophotographic apparatus of the present invention is not limited to this example,
The shape of the photoconductor may be a desired one such as an endless belt shape.

【0053】図2において、本発明にいうところの電子
写真感光体204の周囲に、感光体204に静電潜像形
成のための帯電を行う一次帯電器205と、静電潜像の
形成された感光体204に現像剤(トナー)を供給する
ための現像器206と、感光体表面のトナーを紙などの
転写材213に移行させるための転写帯電器207と、
感光体表面の浄化を図るクリーナー208とが配設され
ている。本例は感光体表面の均一削除を有効に行うた
め、前述のような弾性ローラー208―1とクリーニン
グブレード208―2を用いて感光体表面の浄化を行っ
ているが、いずれか一方のみでも差し支えない。また、
クリーナー208と一次帯電器205の間には、次回の
複写動作に備えて感光体表面の除電を行うための除電ラ
ンプ210が配設されており、また転写材213は送り
ローラ214により送られる。露光Aの光源には、ハロ
ゲン光源、あるいは単一波長を主とする光源を用いる。
In FIG. 2, around the electrophotographic photosensitive member 204 according to the present invention, a primary charger 205 for charging the photosensitive member 204 for forming an electrostatic latent image and an electrostatic latent image are formed. A developing device 206 for supplying a developer (toner) to the photoconductor 204, a transfer charger 207 for transferring toner on the photoconductor surface to a transfer material 213 such as paper,
A cleaner 208 for cleaning the surface of the photoconductor is provided. In this embodiment, in order to effectively remove the photosensitive member surface uniformly, the photosensitive member surface is purified using the elastic roller 208-1 and the cleaning blade 208-2 as described above. Absent. Also,
Between the cleaner 208 and the primary charger 205, a charge removing lamp 210 for removing charge on the surface of the photoconductor in preparation for the next copying operation is provided. The transfer material 213 is fed by a feed roller 214. As the light source for the exposure A, a halogen light source or a light source mainly having a single wavelength is used.

【0054】このような装置を用い、複写画像の形成
は、例えば以下のように行われる。
The formation of a copy image using such an apparatus is performed, for example, as follows.

【0055】まず電子写真感光体204を所定の速度で
矢印の方向へ回転させ、一次帯電器205を用いて感光
体204の表面を一様に帯電させる。次に、帯電された
感光体204の表面に画像の露光Aを行い、該画像の静
電潜像を感光体204の表面に形成させる。そして感光
体204の表面の静電潜像の形成された部分が現像器2
06の設置部を通過する際に、現像器206によってト
ナーが感光体204の表面に供給され、静電潜像がトナ
ー206aによる画像として顕像化(現像)され、さら
にこのトナー画像は感光体204の回転と共に転写帯電
器207の設置部に到達し、ここで送りローラー214
によって送られてくる転写材213に転写されるのであ
る。
First, the electrophotographic photosensitive member 204 is rotated at a predetermined speed in the direction of the arrow, and the surface of the photosensitive member 204 is uniformly charged using the primary charger 205. Next, exposure A of an image is performed on the charged surface of the photoconductor 204 to form an electrostatic latent image of the image on the surface of the photoconductor 204. The portion of the surface of the photoconductor 204 where the electrostatic latent image is formed is the developing device 2
06, the toner is supplied to the surface of the photoconductor 204 by the developing device 206, and the electrostatic latent image is visualized (developed) as an image by the toner 206a. With the rotation of the transfer roller 204, the transfer charger 207 reaches the installation portion, where the feed roller 214
Is transferred to the transfer material 213 sent by the printer.

【0056】転写終了後、次の複写工程に備えるために
電子写真感光体204の表面から残留トナーがクリーナ
ー208によって除去され、さらに該表面の電位がゼロ
もしくは殆どゼロになるように除電ランプ210により
除電され、1回の複写工程を終了する。
After the transfer is completed, the residual toner is removed from the surface of the electrophotographic photosensitive member 204 by the cleaner 208 in order to prepare for the next copying step, and further the discharging lamp 210 is used so that the potential on the surface becomes zero or almost zero. The charge is removed, and one copy process is completed.

【0057】図4は本発明に係わるクリーニング装置を
省略した電子写真装置を表す模式図である。図に示す電
子写真装置401は、透光性支持体403上に透光性導
電層404と絶縁性キャリア注入阻止層405aと光導
電層405と表面層406が積層されたドラム状の感光
体401と、露光手段としてのLEDヘッド407と、現
像器408と、転写ローラ409とを備える。LEDヘッ
ド407と現像器408は、感光体402のある一部を
介して、ほぼ対称的に配置される。感光体402の内側
には、イレース用光源としてのLEDアレイ410が配置
されているが、感光体402の外側に配置してもよい。
現像器408においては、例えば8極の円柱状の磁極ロ
ーラ411と、その外周に亘って配設された導電性スリ
ーブ412とからなり、さらにトナー受け413に貯蔵
された現像剤としての一成分磁性導電性トナーはスリー
ブ412の外周へ配送され、磁気ブラシ414を形成す
る。また、スリーブ412と透光性導電層404との間
にはバイアス電源415が設けられ、その両者404,
415の間に感光体402の電位特性に応じてプラアス
あるいはマイナスの0〜300Vの電圧が印加される。
感光体402の表面にはトナー層416が形成され、記
録紙417と接する。符号418は記録紙417との接
触後の感光体表面の残留トナーである。これ以外に現像
剤の回転手段と感光体402の回転手段とが設けられて
いる。
FIG. 4 is a schematic view showing an electrophotographic apparatus in which the cleaning device according to the present invention is omitted. The electrophotographic apparatus 401 shown in the figure has a drum-shaped photoconductor 401 in which a light-transmitting conductive layer 404, an insulating carrier injection blocking layer 405a, a photoconductive layer 405, and a surface layer 406 are stacked on a light-transmitting support 403. , An LED head 407 as an exposure unit, a developing device 408, and a transfer roller 409. The LED head 407 and the developing device 408 are arranged substantially symmetrically via a part of the photoconductor 402. Although an LED array 410 as an erase light source is arranged inside the photoconductor 402, it may be arranged outside the photoconductor 402.
The developing device 408 includes, for example, a columnar magnetic pole roller 411 having eight poles, and a conductive sleeve 412 disposed around the outer periphery thereof, and further includes a one-component magnetic material as a developer stored in a toner receiver 413. The conductive toner is delivered to the outer circumference of the sleeve 412 to form a magnetic brush 414. A bias power supply 415 is provided between the sleeve 412 and the light-transmitting conductive layer 404,
During 415, a positive voltage or a negative voltage of 0 to 300 V is applied according to the potential characteristics of the photoconductor 402.
A toner layer 416 is formed on the surface of the photoconductor 402, and is in contact with the recording paper 417. Reference numeral 418 denotes residual toner on the surface of the photoconductor after contact with the recording paper 417. In addition, a rotating means for the developer and a rotating means for the photoconductor 402 are provided.

【0058】透光性支持体側より露光器により露光する
と共に、現像バイアス供給用の電源によりバイアス電圧
を印加した現像器上の導電性磁性トナーからなる磁気ブ
ラシでもって感光体表面を摺擦させ、これによって帯電
と露光と現像とをほぼ同時に行い、感光体上にトナー像
を形成する。そのトナー像は、転写ローラを用いて記録
紙に転写され、定着手段により定着されて記録画像とな
る。一方、感光体上に残留したトナーは、現像器で回収
され、再利用されるためクリーニング装置は省略され
る。
The surface of the photoreceptor is rubbed with a magnetic brush made of conductive magnetic toner on the developing device to which a light is exposed from the translucent support side by an exposing device and to which a bias voltage is applied by a power supply for developing bias. As a result, charging, exposure and development are performed almost simultaneously, and a toner image is formed on the photoconductor. The toner image is transferred to recording paper using a transfer roller and fixed by a fixing unit to form a recorded image. On the other hand, the toner remaining on the photoreceptor is collected by the developing device and reused, so that the cleaning device is omitted.

【0059】[0059]

【実験例】以下、本発明を種々の実験例に基づき詳細に
説明する。
Experimental Examples Hereinafter, the present invention will be described in detail based on various experimental examples.

【0060】[実験例1]前記a―Si感光体成膜装置を
用いて基板形状および製造条件の各パラメーターを変更
することにより、AFM測定レベルにおける表面粗さの
累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差なら
びに表面粗さ計測定レベルにおける表面粗さRzを変化さ
せた電子写真用感光体No.101〜113を製造し
た。導電性基体にはAlからなる円筒状基体を用い、切
削加工、ディンプル加工など、様々な基体表面加工を施
したものを用いた。
[Experimental Example 1] The parameters of the substrate shape and the manufacturing conditions were changed by using the a-Si photoreceptor film forming apparatus, thereby obtaining 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness at the AFM measurement level. The electrophotographic photosensitive member No. 1 in which the difference in the height of the irregularities corresponding to the surface roughness Rz and the surface roughness Rz at the level measured by the surface roughness meter was changed. 101-113 were produced. A cylindrical substrate made of Al was used as the conductive substrate, and a substrate subjected to various substrate surface processing such as cutting and dimple processing was used.

【0061】上記感光体のいくつかについて、具体的に
は、No.104を10μm×10μmの範囲でAFM
により測定した表面粗さの累積度数の90%と50%に
あたる凹凸の高さの差を図5に示す。この図からわかる
ように、度数分布の幅、高さ、左右のバランスから累積
度数に特徴が現れてくる。さらに、累積度数の90%と
50%にあたる凹凸の高さの差は、最表面部分の凹凸に
あたり、トナー融着防止などの特性に大きく関与する部
分と考えられる。
Regarding some of the above photoreceptors, specifically, AFM in the range of 10 μm × 10 μm
FIG. 5 shows the difference between the heights of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness measured by the method shown in FIG. As can be seen from this figure, a characteristic appears in the cumulative frequency from the width, height, and left / right balance of the frequency distribution. Further, the difference between the heights of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency corresponds to the irregularities on the outermost surface portion, and is considered to be a portion that greatly affects characteristics such as prevention of toner fusion.

【0062】本発明では、累積度数の90%と50%に
あたる凹凸の高さの差に着目して、No.101〜11
3の各々の感光体の10μm×10μmの範囲でAFMに
より測定した表面粗さの累積度数の90%と50%にあ
たる凹凸の高さの差と接触式表面粗さ計で測定した表面
粗さRzおよび画像評価の結果を表1に示す。
In the present invention, focusing on the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency, 101-11
No. 3, the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness measured by AFM in the range of 10 μm × 10 μm and the surface roughness Rz measured by the contact type surface roughness meter. Table 1 shows the results of the image evaluation.

【0063】ここで、本発明におけるμmオーダーの表
面粗さとは、接触式表面粗さ計[株式会社小坂研究所製
サーフコーダSE―3400]を用い、測定長1.25m
mにおいて測定した表面粗さRzの値を指す。
Here, the surface roughness of the order of μm in the present invention means a contact length type surface roughness meter [Surfcoder SE-3400 manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.] and a measurement length of 1.25 m.
The value of the surface roughness Rz measured at m.

【0064】なお、本発明者らは上記表面粗さ計の測定
に際して、いくつかの試料に対して、いくつかの評価長
さで測定を行った。その結果の一部を図11に示す。
The present inventors measured several samples with several evaluation lengths when measuring the surface roughness meter. FIG. 11 shows a part of the result.

【0065】この図は、基体および作成条件を変えて成
膜した比較的粗さの小さいものと中程度のものの2つの
試料について、評価長さと一般的にイメージし易い粗さ
指標JIS―B0601のRz(十点平均粗さ)で示し
た。
This figure shows the evaluation length and the roughness index JIS-B0601, which is generally easy to imagine, for two samples having relatively small and medium roughnesses formed by changing the substrate and preparation conditions. Rz (ten-point average roughness).

【0066】評価長さとRzには相関があり、すなわち評
価長さを規定しないと粗さの正確な表記ができないた
め、本発明は評価長さ1.25mmにおいて測定した表面
粗さRzで表記した。
Since there is a correlation between the evaluation length and Rz, that is, if the evaluation length is not specified, it is not possible to accurately express the roughness, and therefore the present invention is expressed by the surface roughness Rz measured at the evaluation length of 1.25 mm. .

【0067】画像評価はキヤノン製電子写真装置NP6
350機を用いて、印字率3%と通常より印字率を下げ
たテストパターンにて50万枚通紙耐久を行い、定期的
にベタ白、ベタ黒画像を出力し、トナー付着の評価を行
った。
The image evaluation was performed using a Canon electrophotographic apparatus NP6.
Using a 350 machine, 500,000 sheets of paper were passed through a test pattern with a printing rate of 3%, a printing rate lower than normal, and a solid white or solid black image was periodically output to evaluate toner adhesion. Was.

【0068】表1の記号は、◎:優れている、○:実用
上問題なし、×:実用上問題あり、を意味する。
The symbols in Table 1 indicate ◎: excellent, :: no practical problem, x: practical problem.

【0069】表1の結果より、従来の表面粗さRzの値と
トナー付着との間には相関は見出せなかった。反対に、
累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差とト
ナー付着には相関が見られた。
From the results shown in Table 1, no correlation was found between the conventional value of the surface roughness Rz and the toner adhesion. Conversely,
A correlation was found between the difference in the height of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency and the toner adhesion.

【0070】[0070]

【表1】 [Table 1]

【0071】[実験例2]次に、前記a―Si感光体成膜
装置を用いて製造条件の各パラメーターを変更すること
により、AFM測定レベルにおける表面粗さの度数分布
ならびに表面粗さ計測定レベルにおける表面粗さRzを変
化させた電子写真用感光体No. 201〜212と、界
面無しにした以外は同様の感光体No. 213, 21
4とを製造した。導電性基体には純度99.9%以上のA
lからなる円筒状基体を用い、切削により鏡面加工を施
した微視的な表面粗さRaを9nm未満で統一した。
[Experimental Example 2] Next, the frequency distribution of the surface roughness at the AFM measurement level and the measurement with the surface roughness meter were performed by changing each parameter of the manufacturing conditions using the a-Si photosensitive member film forming apparatus. Photoconductors Nos. 201 to 212 having different surface roughnesses Rz at the same level as the photoconductors No. 201 to 212 except that no interface was provided. 213, 21
4 were produced. A with a purity of 99.9% or more on the conductive substrate
The microscopic surface roughness Ra, which was mirror-finished by cutting using a cylindrical substrate made of l, was unified to less than 9 nm.

【0072】No. 201〜212の各々の感光体の1
0μm×10μmの範囲でAFMにより測定した表面粗
さの累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差
と、接触式表面粗さ計で測定した表面粗さRz、画像評価
の結果を表2に示す。
No. 201-212 of each of the photoconductors
The difference between the height of unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of surface roughness measured by AFM in the range of 0 μm × 10 μm, the surface roughness Rz measured by a contact type surface roughness meter, and the result of image evaluation are shown. It is shown in Table 2.

【0073】画像評価はキヤノン製電子写真装置NP6
350をそのまま、ないしは画像露光をLEDアレイおよ
びレーザーに改造したものを用いて印字率3%と通常よ
り印字率を下げたテストパターンにて50万枚の通紙耐
久を行い、トナー付着、クリーニング不良、およびデジ
タル画像の鮮鋭さの評価を行った。
The image evaluation was performed using a Canon electrophotographic apparatus NP6.
Using 350 as it is, or using an image exposure modified to an LED array or laser, with a printing rate of 3% and a test pattern with a printing rate lower than usual, endurance of 500,000 sheets is passed, toner adhesion and cleaning failure , And the sharpness of digital images were evaluated.

【0074】トナー付着、クリーニング不良は定期的に
ベタ白、ベタ黒画像を出力し、デジタル画像の鮮鋭さは
線幅60〜500μm、間隔60〜500μmの範囲で
パターンを形成し、その再現性の良否で判定した。
A solid white or solid black image is output periodically for toner adhesion and poor cleaning, and a sharpness of a digital image forms a pattern with a line width of 60 to 500 μm and an interval of 60 to 500 μm. It was judged by pass / fail.

【0075】表2の記号は、◎:優れている、○:実用
上問題なし、×:実用上問題あり、を意味する。
The symbols in Table 2 mean ◎: excellent, :: no practical problem, x: practical problem.

【0076】表2の結果より、10μm×10μmの範
囲における表面粗さ凹凸の最も深い点を基準に凹凸高さ
の累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差が
35nm〜200nmの範囲にある感光体においては、
トナー付着、クリーニング不良共に良好であった。
From the results shown in Table 2, the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness height was 35 nm to 200 nm based on the deepest point of the unevenness of the surface roughness in the range of 10 μm × 10 μm. For photoconductors in the range,
Both toner adhesion and cleaning failure were good.

【0077】また、累積度数の90%と50%にあたる
凹凸の高さの差が45nm〜180nmの範囲の感光体
においては、トナー付着、クリーニング不良、およびデ
ジタル画像の鮮鋭さのいずれも極めて良好であった。ま
た、界面無しとすることでトナー付着、または画像の鮮
鋭さの領域が広がった
Further, in the case of a photoconductor in which the difference between the heights of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency is in the range of 45 nm to 180 nm, all of the toner adhesion, poor cleaning and sharpness of the digital image are extremely good. there were. In addition, the absence of an interface broadened the area of toner adhesion or image sharpness.

【0078】[0078]

【表2】 [Table 2]

【0079】[実験例3]次に、10μm×10μmの範
囲でAFMにより測定した微視的な表面粗さRaを変化さ
せた導電性基体を用いて、電子写真用感光体No.30
1〜306を製造した。導電性基体には純度99.9%
以上のAlからなる円筒状基体を用い、AFMにより測
定した表面粗さの累積度数の90%と50%にあたる凹
凸の高さの差が概ね100nm〜120nmになるよう
に成膜条件を調整した。
[Experimental Example 3] Next, using a conductive substrate having a microscopic surface roughness Ra measured by AFM in a range of 10 μm × 10 μm, an electrophotographic photosensitive member No. 1 was used. 30
1 to 306 were manufactured. 99.9% purity for conductive substrate
Using the above cylindrical substrate made of Al, the film forming conditions were adjusted so that the difference between the heights of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness measured by AFM was approximately 100 nm to 120 nm.

【0080】No.301〜306の各々の感光体の導
電性基体の微視的表面粗さRaと画像評価の結果を表3に
示す。
No. Table 3 shows the results of the microscopic surface roughness Ra and the image evaluation of the conductive substrates 301 to 306 of the photoconductors.

【0081】画像評価はキヤノン製電子写真装置NP6
350改造機を用いて、印字率7%のテストパターンに
て50万枚通紙耐久を行い、ポチ不良の評価を行った。
ポチ不良とは、感光層の成膜形成において膜が部分的に
異常成長した結果、稀に印刷画像上に黒点や白点を生じ
ることを言う。
The image evaluation was performed using a Canon electrophotographic apparatus NP6.
Using a modified 350 machine, 500,000 sheets were passed through a test pattern with a printing rate of 7%, and the defectiveness of the punch was evaluated.
Pocking failure means that black spots or white spots rarely occur on a printed image as a result of partial abnormal growth of a film during formation of a photosensitive layer.

【0082】表3の記号は、◎:優れている、○:実用
上問題なし、×:実用上問題あり、を意味する。
The symbols in Table 3 represent ◎: excellent, :: no problem in practical use, x: problematic in practical use.

【0083】表3の結果から、導電性基体の微視的な表
面粗さRaが9nm未満、好ましくは6nm未満の感光体
においては、ポチ不良は発生せず極めて良好な画像が得
られた。
From the results shown in Table 3, it was found that the photosensitive member having a microscopic surface roughness Ra of the conductive substrate of less than 9 nm, preferably less than 6 nm did not cause spotting defects and provided an extremely good image.

【0084】[0084]

【表3】 [Table 3]

【0085】[実験例4]次に、前記a−Si感光体成膜
装置を用いて製造条件の各パラメーターを変更すること
により、AFM測定レベルにおける表面粗さの累積度数
の90%と50%にあたる凹凸の高さの差ならびに表面
粗さ計測定レベルにおける表面粗さRzを変化させた光導
電層が単層の電子写真用感光体No.401〜406、
前記光導電層が複層の電子写真用感光体No.407,
412および、前記光導電層が複層で且つ界面無しにし
た以外は同様の感光体No.413, 414を製造し
た。導電性基体には純度99.9%以上のAlからなる
円筒状基体を用い、切削により鏡面加工を施して微視的
な表面粗さRaを6nm未満で統一した。
[Experimental Example 4] Next, 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness at the AFM measurement level were changed by changing each parameter of the manufacturing conditions using the a-Si photosensitive member film forming apparatus. The electrophotographic photosensitive member No. 1 has a single-layer photoconductive layer in which the height difference of the unevenness corresponding to the surface roughness and the surface roughness Rz at the surface roughness meter measurement level are changed. 401-406,
The electrophotographic photoreceptor No. 407,
412 and the same photoreceptor No. 412 except that the photoconductive layer is a multilayer and has no interface. 413 and 414 were produced. A cylindrical substrate made of Al having a purity of 99.9% or more was used as the conductive substrate, and mirror-finished by cutting to uniform a microscopic surface roughness Ra of less than 6 nm.

【0086】No.401〜414の各々の感光体の1
0μm×10μmの範囲でAFMにより測定した表面粗さ
の累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差
と、接触式表面粗さ計で測定した表面粗さRz、画像評価
の結果を表4に示す。
No. One of the photoconductors 401 to 414
The difference between the height of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness measured by AFM in the range of 0 μm × 10 μm, the surface roughness Rz measured by the contact type surface roughness meter, and the result of the image evaluation are shown. It is shown in Table 4.

【0087】画像評価はキヤノン製電子写真装置NP6
350をそのまま、ないしは画像露光をLEDアレイおよ
びレーザーに改造したものを用いて印字率3%と通常よ
り印字率を下げたテストパターンにて50万枚の通紙耐
久を行い、トナー付着、クリーニング不良、およびデジ
タル画像の鮮鋭さの評価を行った。
The image evaluation was performed using a Canon electrophotographic apparatus NP6.
Using 350 as it is, or using an image exposure modified to an LED array or laser, with a printing rate of 3% and a test pattern with a printing rate lower than usual, endurance of 500,000 sheets is passed, toner adhesion and cleaning failure , And the sharpness of digital images were evaluated.

【0088】トナー付着、クリーニング不良は定期的に
ベタ白、ベタ黒画像を出力し、デジタル画像の鮮鋭さは
線幅60〜500μm、間隔60〜500μmの範囲で
パターンを形成し、その再現性の良否で判定した。
A solid white or solid black image is output periodically for toner adhesion and poor cleaning. A digital image is formed with a pattern having a line width of 60 to 500 μm and a spacing of 60 to 500 μm. It was judged by pass / fail.

【0089】表4の記号は、◎:優れている、○:実用
上問題なし、×:実用上問題あり、を意味する。
The symbols in Table 4 represent ◎: excellent, :: no practical problem, x: practical problem.

【0090】表4の結果より、10μm×10μmの範
囲における表面粗さ凹凸の最も深い点を基準に凹凸高さ
の累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差が
35nm〜200nmの範囲にある感光体においては、
トナー付着、クリーニング不良ともに良好であった。
From the results in Table 4, the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness height is 35 nm to 200 nm based on the deepest point of the unevenness of the surface roughness in the range of 10 μm × 10 μm. For photoconductors in the range,
Both toner adhesion and poor cleaning were good.

【0091】また、前記累積度数の90%と50%にあ
たる凹凸の高さの差が35nm〜200nm、好ましく
は45nm〜180nmの範囲の感光体においては、ト
ナー付着、クリーニング不良、およびデジタル画像の鮮
鋭さのいずれも極めて良好であった。また、界面無しと
することでトナー付着、または画像の鮮鋭さの領域が広
がった。
Further, in the case of a photoconductor in which the difference between the heights of the concavities and convexities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency is in the range of 35 nm to 200 nm, preferably 45 nm to 180 nm, toner adhesion, poor cleaning, and sharpness of digital images. Both were extremely good. Further, by eliminating the interface, the area of toner adhesion or image sharpness was widened.

【0092】[0092]

【表4】 [Table 4]

【0093】[0093]

【実施例】以下、本発明を実施例と比較例に基づき説明
する。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples.

【0094】前記a−Si感光体成膜装置を用いてφ8
0mmの円筒状基体形状および製造条件の各パラメータ
ーを変更することにより、感光体の10μm×10μm
の範囲における表面粗さ凹凸の最も深い点を基準に凹凸
の高さの累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さ
の差およびμmオーダーの表面粗さRzを変化させたプラ
ス帯電電子写真用感光体(実施例1〜実施例4、比較例
1〜3)を製造した。
Using the a-Si photoreceptor film forming apparatus, φ8
By changing each parameter of the cylindrical substrate shape of 0 mm and the manufacturing conditions, the photoreceptor was 10 μm × 10 μm.
Charged electrophotography in which the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness and the surface roughness Rz on the order of μm are changed based on the deepest point of the unevenness in the range of Photoconductors (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3) were manufactured.

【0095】実施例1〜実施例4、比較例1〜3の各々
の感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さ
の累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高さの差、
および導電性基体の微視的表面粗さRa、画像評価の結果
を表5に示す。
The difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the surface roughness in the range of 10 μm × 10 μm of each of the photosensitive members of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3;
Table 5 shows the results of the microscopic surface roughness Ra and the image evaluation of the conductive substrate.

【0096】また、実施例1に用いた導電性基体の10
μm×10μmの範囲でAFMにより測定した微視的な
粗さの観察像を図8に、本発明の感光体表面の10μm
×10μmの範囲でAFMにより測定した微視的な粗さ
の観察像を図6、図7に示す。
The conductive substrate used in Example 1
FIG. 8 shows an observation image of microscopic roughness measured by AFM in a range of μm × 10 μm.
FIGS. 6 and 7 show observation images of microscopic roughness measured by AFM in a range of × 10 μm.

【0097】画像評価はキヤノン製電子写真装置NP6
350をデジタル露光に改造した機械を用いて100万
枚の通紙耐久を行い、トナー付着、クリーニング不良、
およびデジタル画像の鮮鋭さの評価をし、その結果から
総合評価を行った。ここで、実施例2、比較例2はキヤ
ノン製電子写真装置NP6350改造機を用い、アナロ
グ画像における評価を行った。
The image evaluation was performed using a Canon electrophotographic apparatus NP6.
Using a machine converted from 350 to digital exposure, 1,000,000 sheets of paper were passed, and toner adhesion, poor cleaning,
In addition, the sharpness of the digital image was evaluated, and a comprehensive evaluation was performed from the results. Here, in Example 2 and Comparative Example 2, an analog image was evaluated using a modified electrophotographic apparatus NP6350 manufactured by Canon.

【0098】表5の記号は、◎:優れている、○:実用
上問題なし、×:実用上問題あり、を意味する。
The symbols in Table 5 mean ◎: excellent, :: no practical problem, x: practical problem.

【0099】[0099]

【表5】 [Table 5]

【0100】また、前記a―Si感光体成膜装置を用い
てφ30mmの円筒状基体形状および製造条件の各パラ
メーターを変更することにより、感光体の10μm×1
0μmの範囲における表面粗さ凹凸の最も深い点を基準
に凹凸の高さの累積度数の90%と50%にあたる凹凸
の高さの差およびμmオーダーの表面粗さRzを変化させ
たマイナス帯電の電子写真用感光体(実施例5、比較例
4)を製造した。
Further, by changing the parameters of the shape of the cylindrical substrate having a diameter of 30 mm and the manufacturing conditions by using the a-Si photoreceptor film forming apparatus, the photoreceptor was 10 μm × 1
The difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness and the surface roughness Rz on the order of μm of the negative charge, based on the deepest point of the unevenness of the surface roughness in the range of 0 μm. An electrophotographic photoreceptor (Example 5, Comparative Example 4) was produced.

【0101】実施例5、比較例4の各々の感光体の10
μm×10μmの範囲における表面粗さの累積度数の9
0%と50%にあたる凹凸の高さの差、および導電性基
体の微視的表面粗さRa、画像評価の結果を表6に示す。
In each of the photosensitive members of Example 5 and Comparative Example 4, 10
9 of cumulative frequency of surface roughness in the range of μm × 10 μm
Table 6 shows the difference between the heights of the unevenness corresponding to 0% and 50%, the microscopic surface roughness Ra of the conductive substrate, and the results of the image evaluation.

【0102】画像評価はキヤノン製電子写真装置GP4
05改造機を用いて30万枚の通紙耐久を行い、トナー
付着、クリーニング不良、およびデジタル画像の鮮鋭さ
のを評価し、その結果から総合評価を行った。
The image evaluation was performed using a Canon electrophotographic apparatus GP4.
Using a remodeling machine 05, 300,000 sheets were passed, and toner adhesion, poor cleaning, and sharpness of a digital image were evaluated. From the results, a comprehensive evaluation was performed.

【0103】表6の記号は、◎:優れている、○:実用
上問題なし、×:実用上問題あり、を意味する。
The symbols in Table 6 indicate ◎: excellent, :: no practical problem, x: practical problem.

【0104】[0104]

【表6】 [Table 6]

【0105】[0105]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の電子写真感
光体ならびに電子写真装置によれば、導電性基体上に少
なくともアモルファスSiを含む感光層および表面保護
層を順次積層してなる感光体の感光体の10μm×10
μmの範囲における表面粗さ凹凸の最も深い点を基準に
凹凸高さの累積度数の90%と50%にあたる凹凸の高
さの差が35nm〜200nmの範囲、さらに好ましく
は45nm〜180nmとすることで、クリーニング時
のトナー付着を防止して、良好な画像形成が可能となっ
た。
As described above, according to the electrophotographic photoreceptor and the electrophotographic apparatus of the present invention, a photoreceptor obtained by sequentially laminating a photosensitive layer containing at least amorphous Si and a surface protective layer on a conductive substrate. 10 μm × 10
Based on the deepest point of the surface roughness in the range of μm, the difference between the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the height of the unevenness is in the range of 35 nm to 200 nm, more preferably 45 nm to 180 nm. As a result, it was possible to prevent toner from adhering at the time of cleaning and to form a good image.

【0106】さらに、本発明の電子写真感光体ならびに
電子写真装置によれば、導電性基体の10μm×10μ
mの範囲における表面粗さRaが9nm未満、さらに好ま
しくは6nm未満とし、且つ表面粗さの凹凸の最も深い
点を基準に凹凸高さの累積度数の90%と50%にあた
る凹凸の高さの差を35nm〜200nmの範囲、さら
に好ましくは45nm〜180nmとすることで、クリ
ーニング時のトナー付着、ポチ不良を防止して、より良
好な画像形成が可能となった。
Further, according to the electrophotographic photoreceptor and the electrophotographic apparatus of the present invention, the conductive substrate has a size of 10 μm × 10 μm.
The surface roughness Ra in the range of m is less than 9 nm, more preferably less than 6 nm, and the height of the unevenness corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency of the unevenness height based on the deepest point of the unevenness of the surface roughness. When the difference is in the range of 35 nm to 200 nm, and more preferably 45 nm to 180 nm, it is possible to prevent toner adhesion and spot defects during cleaning, and to form a better image.

【0107】また、上記において感光体の表面保護層と
感光層の界面組成を連続的に変化させること、さらに上
記の界面組成における分光反射率が、波長450nmか
ら650nmの範囲の光で、反射率(%)の最小値をMi
nとし最大値をMaxとしたとき0≦(Max−Min)/(Max
+Min)≦0.4 を満たす領域で、さらに効果的にトナ
ー付着の抑制が可能となった。
Further, in the above, the interface composition between the surface protective layer and the photosensitive layer of the photoreceptor is continuously changed, and the spectral reflectance at the interface composition is in the range of 450 nm to 650 nm. (%) Minimum value of Mi
When n and the maximum value are Max, 0 ≦ (Max−Min) / (Max
+ Min) ≦ 0.4 It is possible to more effectively suppress toner adhesion in a region satisfying 0.4.

【0108】さらに、上記において感光体の光導電層を
複数の層から構成することによって、さらに効果的にト
ナー付着の抑制、画像鮮鋭度の向上が可能となった。
Further, by forming the photoconductive layer of the photoreceptor from a plurality of layers in the above, it has become possible to more effectively suppress toner adhesion and improve image sharpness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面図
である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of the electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【図2】本発明の電子写真装置の一例の模式的断面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an example of the electrophotographic apparatus of the present invention.

【図3】本発明に用いたa―Si感光体成膜装置の概略
断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of an a-Si photoreceptor film forming apparatus used in the present invention.

【図4】本発明の電子写真装置の別の一例の模式的断面
図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of another example of the electrophotographic apparatus of the present invention.

【図5】本発明に係わる表面粗さの度数分布の一例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a frequency distribution of surface roughness according to the present invention.

【図6】本発明の実施例の原子間力顕微鏡観察像の一例
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an image observed by an atomic force microscope according to an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例の原子間力顕微鏡観察像の一例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an image observed by an atomic force microscope according to an example of the present invention.

【図8】本発明に係わる導電性基体の原子間力顕微鏡観
察像の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of an atomic force microscope observation image of the conductive substrate according to the present invention.

【図9】本発明の表面保護層の界面反射制御を説明する
図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining interface reflection control of the surface protective layer of the present invention.

【図10】本発明のAFMの測定範囲を説明する図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating a measurement range of the AFM of the present invention.

【図11】本発明の表面粗さ計の測定長を説明する図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating a measurement length of the surface roughness meter according to the present invention.

【図12】電子写真感光体表面の研磨装置の説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory view of a polishing apparatus for a surface of an electrophotographic photosensitive member.

【図13】図12の研磨装置のA−A´に沿った断面図
である。
13 is a cross-sectional view of the polishing apparatus of FIG. 12, taken along line AA '.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 導電性基体 102 光導電層 103 表面保護層 104 阻止層 105 下部光導電層 106 上部光導電層 107 界面層 204 電子写真感光体 205 一次帯電器 206 現像器 206a トナー 207 転写帯電器 208 クリーナー 209 AC除電器 210 除電ランプ 213 転写材 214 送りローラー A 画像露光(アナログ光、あるいはデジタル光) 300 堆積装置 301 反応容器 302 ヒーター 303 原料ガス導入管 304 凸部 305 原料ガス供給管 306 供給バルブ 307 排気管 308 メイン排気バルブ 309 真空計 310 サブ排気バルブ 312 基体 REFERENCE SIGNS LIST 101 conductive substrate 102 photoconductive layer 103 surface protective layer 104 blocking layer 105 lower photoconductive layer 106 upper photoconductive layer 107 interface layer 204 electrophotographic photoreceptor 205 primary charger 206 developing device 206a toner 207 transfer charger 208 cleaner 209 AC Static eliminator 210 Static elimination lamp 213 Transfer material 214 Feed roller A Image exposure (analog light or digital light) 300 Deposition device 301 Reaction vessel 302 Heater 303 Source gas introduction pipe 304 Convex part 305 Source gas supply pipe 306 Supply valve 307 Exhaust pipe 308 Main exhaust valve 309 Vacuum gauge 310 Sub exhaust valve 312 Base

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江原 俊幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 唐木 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 河村 邦正 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H035 CA07 CB02 CB03 2H068 DA17 DA18 2H076 AB42 AB63 DA37  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiyuki Ehara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Canon Inc. (72) Inventor Tetsuya Karaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Kunimasa Kawamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H035 CA07 CB02 CB03 2H068 DA17 DA18 2H076 AB42 AB63 DA37

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基体上に少なくともアモルファス
Siを含む光導電層および表面保護層を順次積層してな
る電子写真感光体において、 前記感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗
さ凹凸の最も深い点を基準に凹凸高さの累積度数の90
%と50%にあたる凹凸の高さの差が35nm〜200
nmの範囲にあることを特徴とする電子写真感光体。
1. An electrophotographic photoreceptor comprising a photoconductive layer containing at least amorphous Si and a surface protective layer sequentially laminated on a conductive substrate, wherein the surface roughness of the photoreceptor is within the range of 10 μm × 10 μm. 90 of cumulative frequency of uneven height based on deep point
% And the height of the unevenness corresponding to 50% are 35 nm to 200 nm.
An electrophotographic photoreceptor characterized by being in the range of nm.
【請求項2】 前記累積度数の90%と50%にあたる
凹凸の高さの差が45nm〜180nmの範囲にあるこ
とを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
2. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the difference between the heights of the irregularities corresponding to 90% and 50% of the cumulative frequency is in the range of 45 nm to 180 nm.
【請求項3】 前記光導電層は複数の層から構成される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真感
光体。
3. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the photoconductive layer comprises a plurality of layers.
【請求項4】 前記感光体において、導電性基体の10
μm×10μmの範囲における表面粗さRaが9nm未満
であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項
に記載の電子写真感光体。
4. The photosensitive member according to claim 1, wherein
4. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein a surface roughness Ra in a range of μm × 10 μm is less than 9 nm.
【請求項5】 前記感光体において、導電性基体の10
μm×10μmの範囲における表面粗さRaが6nm未満
であることを特徴とする請求項4に記載の電子写真感光
体。
5. The photosensitive member according to claim 1, wherein
5. The electrophotographic photoreceptor according to claim 4, wherein the surface roughness Ra in a range of μm × 10 μm is less than 6 nm.
【請求項6】 前記感光体の表面保護層と感光層の界面
組成を連続的に変化させることを特徴とする請求項1か
ら5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
6. The electrophotographic photoconductor according to claim 1, wherein an interface composition between the surface protective layer and the photoconductive layer of the photoconductor is continuously changed.
【請求項7】 前記界面組成における分光反射率が、次
式、 波長450nmから650nmの範囲の光で、反射率(%)
の最小値をMinとし最大値をMaxとしたときに 0≦(Ma
x−Min)/(Max+Min)≦0.4を満たすことを特徴と
する請求項6に記載の電子写真感光体。
7. The spectral reflectance at the interface composition is represented by the following formula: reflectance (%) with light having a wavelength in the range of 450 nm to 650 nm.
When the minimum value of Min is Min and the maximum value is Max, 0 ≦ (Ma
7. The electrophotographic photoconductor according to claim 6, wherein (x−Min) / (Max + Min) ≦ 0.4 is satisfied.
【請求項8】 請求項1から7のいずれか1項に記載の
感光体を具備することを特徴とする電子写真装置。
8. An electrophotographic apparatus comprising the photoreceptor according to claim 1. Description:
【請求項9】 請求項1から8のいずれか1項に記載の
感光体を具備し、単一波長を主とする光源により画像形
成がなされることを特徴とする電子写真装置。
9. An electrophotographic apparatus comprising the photosensitive member according to claim 1, wherein an image is formed by a light source mainly having a single wavelength.
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