JP2003005400A

JP2003005400A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置

Info

Publication number: JP2003005400A
Application number: JP2001188613A
Authority: JP
Inventors: Miki Tanabe; 幹田辺; Masato Tanaka; 正人田中; Hidetoshi Hirano; 秀敏平野; Junji Fujii; 淳史藤井; Kazue Asakura; 一江朝倉; Yosuke Morikawa; 陽介森川; Hiroyuki Omori; 弘之大森; Shoji Amamiya; 昇司雨宮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2003-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】より高精細な画像を得ることができ、環境の
変化による電位変動が少なく、かつ繰り返し使用時にお
ける画質劣化の少ない注入帯電用の電子写真感光体、そ
の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび
電子写真装置を提供することにある。【解決手段】電子写真感光体に接触配置された帯電部
材を有し、該帯電部材から該電子写真感光体の表面に直
接電荷を注入する帯電が支配的である電子写真装置に用
いられる電子写真感光体において、該電子写真感光体が
導電性支持体上に少なくとも感光層を設けており、かつ
該感光層に有機電荷発生材料として少なくともガリウム
フタロシアニン化合物を含有することを特徴とする電子
写真感光体、その電子写真感光体を有するプロセスカー
トリッジおよび電子写真装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体、
プロセスカートリッジおよび電子写真装置に関し、詳し
くは、ガリウムフタロシアニンを用いた電子写真感光
体、その電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ
および電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式では、電子写真感光体に対
して帯電・露光・現像・転写・クリーニングなどの基本
的プロセスを行うことにより画像を得るが、帯電プロセ
スではコロナ帯電方式が従来使用されている。しかし、
コロナ帯電方式では、コロナ発生時に生じるオゾンやＮ
Ｏｘなどのコロナ生成物が電子写真感光体表面を変質さ
せて画像ボケや劣化を進行させ、電子写真感光体の耐久
性を低下させるという問題があった。有機電子写真感光
体は、アモルファスシリコンなどの無機電子写真感光体
などに比べて化学的安定性が低く、コロナ生成物に晒さ
れると化学反応（特に酸化反応）が起こり劣化し易い傾
向にある。よって、コロナ帯電下で繰り返し使用した場
合には、前述の劣化による画像ボケや感度の低下による
濃度薄が起こり、耐印刷（耐複写）寿命が短くなる傾向
にあった。また、エコロジーの観点からもコロナ生成物
の発生は好ましくない。

【０００３】このようなコロナ帯電方式の問題を改良す
る方法のひとつとして、接触帯電方式が提案された。接
触帯電装置とは、電子写真感光体等の被帯電体に、ロー
ラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、
ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部材・接触
帯電器）を接触させ、この接触帯電部材に所定の帯電バ
イアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電
させるものである。

【０００４】接触帯電装置は、帯電機構（帯電のメカニ
ズム、帯電原理）の観点で大きく異なる（１）放電帯電
機構と（２）直接注入帯電機構の２種類に分類できる。
いずれの帯電機構による帯電装置であるかにより、その
帯電装置の特徴も決まってくる。次に、放電帯電機構と
直接注入帯電機構の各々の原理とその特徴を述べる。

【０００５】（１）放電帯電機構接触帯電部材と被帯電体との隙間に生じる放電現象によ
る放電生成物で被帯電体表面が帯電する機構である。こ
れを用いた例としては、直流電圧のみを帯電部材に印加
するＤＣ直接帯電方式（特開昭５６−１０４３５１号公
報等）や、帯電部材に対し、直流電圧Ｖ_DCに交流電圧Ｖ
_ACを重畳した電圧を印加することにより電子写真感光体
を帯電するＡＣ／ＤＣ重畳系接触帯電方式（特開昭６３
−１４９６６８号公報等）が挙げられる。

【０００６】放電帯電系は接触帯電部材と被帯電体に、
パッシェンの法則に従う一定の放電しきい値（放電開始
電圧Ｖｔｈ）を有する。よって、ＤＣ直接帯電方式で
は、図１のＡ（従来のローラ帯電装置）に示すように被
帯電体電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必
要がある。一方、ＡＣ／ＤＣ重畳系接触帯電方式におい
ては、帯電の均一性を保持するために、重畳する交流電
圧Ｖ_ACが、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上のピーク間電
位差Ｖ_p-pを持っていることが必要である。また、コロ
ナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないが、原理的に
放電生成物を生じる。

【０００７】放電による接触帯電部材として導電ローラ
（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式（ローラ帯電装
置）が放電の安定性という点で好ましく、広く用いられ
ている。この放電用帯電ローラは、導電あるいは中抵抗
のゴム材あるいは発泡体を基層としてローラ状に形成し
た上に、表面を高抵抗層で覆い作製される。この構成に
おいて、放電現象はローラと被帯電体の接触部から少し
離れた数十μｍの隙間で起きる。従って、放電現象を安
定化するために、ローラ表層は平坦で表面の平均粗さＲ
ａでサブμｍ以下であり、ローラ硬度も高い表面を有し
ている。

【０００８】また、放電によるローラ帯電は印加電圧が
高く、ピンホール（被帯電体膜の損傷による基盤の露
出）があると、その周辺にまで電圧降下がおよび帯電不
良を生じる。従って、表層の表面抵抗を１０¹¹Ω以上に
することで電圧降下を防止している。

【０００９】（２）直接注入帯電機構直接注入帯電とは、接触帯電部材と被帯電体との分子レ
ベルでの接触により、直接に電荷の授受をすることによ
り被帯電体表面を帯電（充電）する帯電機構である。直
接帯電あるいは注入帯電とも称される。

【００１０】本帯電機構においては、接触帯電部材と被
帯電体の電位差は数Ｖ〜数十Ｖ程度である。その帯電特
性を図１のＢ（磁気ブラシ帯電装置）に示す。帯電電位
は印加電圧と等しく、放電を生じる電圧差もない。ま
た、帯電に必要な電圧は低く抑えられる。

【００１１】上記のように、この注入帯電系はイオンの
発生を伴わないため放電生成物による弊害は生じない。
つまり、環境安全、部材劣化、低電力の点で優れた帯電
方式である。また、電子写真感光体の削れ量も小さくな
るため、感光体の長寿命化に大きな効果がある。

【００１２】なお、本特許では、注入帯電が支配的な場
合と放電が支配的な帯電の場合を次のように区別する。
まず、放電による帯電について考える。この場合、帯電
部材への印加電圧が放電開始電圧以上になって始めて放
電が開始され、その後、印加電圧が放電開始電圧を超え
た分だけ電子写真感光体が帯電される。つまり、ＤＣ電
圧のみでの放電帯電の場合は、印加電圧Ｖ_DCと電子写真
感光体の表面電位Ｖ_dの関係が式（１）の様になる（簡
単のため、ここでは暗減衰の影響は考慮しない）。

【００１３】｜Ｖ_d｜≒｜Ｖ_DC｜−｜Ｖ_th｜式（１）ここで、Ｖ_th（放電開始電圧）＝（７７３７．７×Ｄ）^1/2＋３
１２＋６．２×ＤＤ＝Ｌ（電子写真感光体の膜厚μｍ）／Ｋ（感光層の比
誘電率）

【００１４】一方、放電による帯電の寄与が無視できる
ほど小さい理想的な注入帯電では、印加電圧と電子写真
感光体の表面電位がほぼ同じであり、放電の場合の放電
開始電圧のようなしきい値は見られない。

【００１５】実際の電子写真装置の帯電時には、放電に
よる帯電と注入帯電の双方が、ある比率で寄与している
と考えられる。よって、ここでは、下記式（２）の条件
を満たす場合を放電が支配的な帯電とし、｜Ｖ_th／２｜＜｜Ｖ_DC｜−｜Ｖ_d｜＜｜Ｖ_th｜式（２）下記式（３）の条件を満たす場合を注入帯電が支配的な
帯電と定義することにする。

【００１６】｜Ｖ_DC｜−｜Ｖ_d｜≦｜Ｖ_th／２｜式（３）

【００１７】また、前記一次帯電部材から前記電子写真
感光体に直流電圧Ｖ_DCに加えて交流電圧Ｖ_ACを同時に印
加する場合を考えてみる。Ｖ_ACのピーク・トゥー・ピー
ク電圧をＶ_ppとした時、放電が支配的な帯電の場合は、
帯電を安定させるために、下記式（４）を満足するよう
にＶ_ppを設定すると、電子写真感光体の表面電位Ｖ_dは
下記式（５）の様になる。

【００１８】｜Ｖ_pp｜≧２×｜Ｖ_th｜式（４）｜Ｖ_d｜≒｜Ｖ_DC｜式（５）

【００１９】また、Ｖ_ppが下記式（６）のような条件の
時は、電子写真感光体の表面電位Ｖ _dは下記式（７）の
ような値となる。

【００２０】｜Ｖ_pp｜＜２×｜Ｖ_th｜式（６）｜Ｖ_d｜≒｜Ｖ_pp／２｜＋｜Ｖ_DC｜−｜Ｖ_th｜式（７）

【００２１】つまり、印加電圧ＤＣ分のＶ_dと放電開始
電圧Ｖ_thが一定だとすると、Ｖ_ppを徐々に下げていく
と、電子写真感光体の表面電位Ｖ_dはそれにつれて下が
っていき、Ｖ_ppが０になると、ＤＣ帯電と同様になり、
式（１）と同じとなる。

【００２２】一方、注入帯電が支配的な帯電におけるＡ
Ｃ／ＤＣ重畳系では、ＡＣ分はあくまで補助的な意味合
いが強く、通常はＶ_ppをあまり強くしない。つまり、式
（６）が成り立つくらいのＶ_ppを与えている。ここで、
注入帯電が支配的な帯電が、放電が支配的な帯電と大き
く異なる点は、前者では、やはり電子写真感光体の表面
電位Ｖ_dが帯電部材の印加電圧のＤＣ分とほぼ同じにな
る点である。つまり、注入帯電が支配的な帯電において
は式（３）が成り立つ。更に、式（７）ではなく式
（８）が成り立つ。

【００２３】｜Ｖ_d｜＞｜Ｖ_pp／２｜＋｜Ｖ_DC｜−｜Ｖ_th｜式（８）

【００２４】以上のように、注入帯電が支配的な帯電と
放電が支配的な帯電では、ＤＣ電圧のみの印加において
も、ＡＣ／ＤＣ重畳系においても、全く異なる帯電方式
である。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが注入帯電方式の電子写真装置を高温高湿度環境下
で長期間耐久試験を行ったところ、数万回の画像出力に
よって黒ポチによる画像劣化を起こし、耐久性の面で未
だ改善の余地があることが判明した。黒ポチが発生する
メカニズムは完全には明らかになっていないが、繰り返
しキャリアの発生、注入を繰り返すうちに、電荷発生材
料自体、もしくは電荷発生層と下引き層との界面が何ら
かの理由で変質し、キャリア注入のバリア性が低下する
ためだと推測される。

【００２６】また、注入帯電方式においては感光体の表
面層が電荷注入層として機能せねばならず、必要に応じ
て感光層の上に電荷注入層を別途設けることがある。こ
の場合、電荷注入層と感光層との界面はキャリアが滞留
しうる箇所となるため、キャリアの蓄積による残留電位
の上昇、ゴーストの悪化、あるいは電位変動などが起こ
り易いという問題が潜在的に存在する。これらの特性が
良好であるためには電荷注入層と感光層との界面を改善
することとあわせて、感光層それ自体における残留電位
やメモリ性を改善することが有効であり、その観点か
ら、感光層におけるさらなる電気特性向上の余地があっ
た。

【００２７】また、上述したキャリアの発生、注入の繰
り返しに対する耐久性、高感度、低残留電位などの他に
も、環境変動に対する電位安定性、フォトメモリや転写
メモリなどに対する耐メモリ性など、感光体には実際の
使用にあたり要求される特性がいくつかあり、これらの
要求特性を同時に達成する優れた注入帯電用電子写真感
光体の開発が望まれていた。

【００２８】本発明の目的は、より高精細な画像を得る
ことができ、環境の変化による電位変動が少なく、かつ
繰り返し使用時における画質劣化の少ない注入帯電用の
電子写真感光体を提供することにある。

【００２９】本発明の別の目的は、上記電子写真感光体
を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提
供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決すべく検討を重ねた結果、電荷発生材料として
ガリウムフタロシアニン化合物を用いることにより、高
感度、低残留電位でなおかつ環境変動に対する高い電位
安定性を有し、耐メモリ性に優れ、高画質な画像の出力
が可能で、なおかつ高温高湿度環境下で長期間使用して
も黒ポチによる画像劣化を起こさないという、優れた特
性を達成できることを見出し、本発明に至った。

【００３１】すなわち、本発明にしたがって、電子写真
感光体に接触配置された帯電部材を有し、該帯電部材か
ら該電子写真感光体の表面に直接電荷を注入する帯電が
支配的である電子写真装置に用いられる電子写真感光体
において、該電子写真感光体が導電性支持体上に少なく
とも感光層を有しており、かつ該感光層に有機電荷発生
材料として少なくともガリウムフタロシアニン化合物を
含有することを特徴とする電子写真感光体が提供され
る。

【００３２】また、本発明にしたがって、上記電子写真
感光体、および注入帯電方式の帯電手段、現像手段およ
びクリーニング手段からなる群より選択される少なくと
も１つの手段を有するプロセスカートリッジが提供され
る。

【００３３】更に、本発明にしたがって、上記電子写真
感光体と、注入帯電方式の帯電手段と、帯電した前記電
子写真感光体に対し露光を行い静電潜像を形成する露光
手段と、静電潜像の形成された前記電子写真感光体をト
ナーで現像する現像手段と、電子写真感光体上のトナー
像を転写材上に転写する転写手段とを備える電子写真装
置が提供される。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００３５】本発明で電荷発生材料として用いられるガ
リウムフタロシアニン化合物の製造方法に関しては、例
を挙げれば、特開平５−９８１８１号公報などにクロロ
ガリウムフタロシアニン結晶が、特開平５−２６３００
７号公報、特開平６−９３２０３号公報および特開平８
−１００１３４号公報などに数種類のヒドロキシガリウ
ムフタロシアニン結晶が開示されている。

【００３６】ガリウムフタロシアニン化合物の中でもヒ
ドロキシガリウムフタロシアニンは感度などの特性に優
れ、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの中でも、Ｃｕ
Ｋαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２
°）の７．４°および２８．２°に強いピークを有する
ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶は特に高感度か
つ低残留電位を示すため、本発明においても使用される
ことが好ましい。

【００３７】また、このヒドロキシガリウムフタロシア
ニン結晶を用いた電子写真感光体は、使用環境、特に湿
度の変化に伴う感度の変化が小さいため、電位の環境安
定性が改善される。

【００３８】また、本発明の電子写真感光体において、
上記ガリウムフタロシアニン化合物の使用により、高温
高湿度環境下で長期間耐久試験を行うことによって発生
する黒ポチが改善される理由としては、ひとつには上記
ガリウムフタロシアニン化合物が分子として、あるいは
結晶として高い安定性を有するため、キャリアの発生、
注入が繰り返された時にも劣化や変質が起こりにくいこ
とが考えられる。一方、導電性支持体側からのキャリア
注入に対するバリア性の低下には、露光後に感光層と下
引き層との界面に蓄積される残留電荷も大きく影響する
と考えられるが、本発明の感光体は残留電位が改善さ
れ、感光層に印加される電界が放電を伴う接触帯電方式
に比べて弱い注入帯電プロセスにおいても上記残留電荷
の滞留が少なく、よって上記バリア性の低下を起こしに
くいとも考えられる。おそらくこれら以外の様々な要因
も複雑に関与して良好な特性を発揮すると推測される
が、現時点では詳細は不明である。

【００３９】本発明における電子写真感光体の層構成
は、導電性支持体上に電荷発生材料と電荷輸送材料を同
時に含有する単一層からなる感光層を有する層構成と、
導電性支持体上に電荷発生材料を含有する電荷発生層と
電荷輸送材料を含有する電荷輸送層とを積層する感光層
を有する層構成がある。

【００４０】本発明における感光層は、上述した単層
型、積層型のいずれでもよいが、積層型であることがよ
り好ましい。

【００４１】また、積層型感光体の電荷発生層と電荷輸
送層の積層関係はどちらが上層であってもよいが、電子
写真特性的には電荷発生層の上に電荷輸送層を設ける方
が好ましい。

【００４２】本発明に用いられる支持体としては、導電
性を有していればいずれのものでもよく、例えば、アル
ミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、
バナジウム、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、
インジウム、金または白金を用いることができる。その
他には、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジ
ウム、酸化スズまたは酸化インジウム−酸化スズ合金を
真空蒸着法によって被膜形成された層を有するプラスチ
ック（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂
およびポリフッ化エチレンなど）、導電性粒子（例え
ば、アルミニウム粉末、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜
鉛、カーボンブラックおよび銀粒子など）を適当なバイ
ンダー樹脂と共にプラスチックまたは前記支持体の上に
被覆した支持体、導電性粒子をプラスチックや紙に含浸
させた支持体や導電性ポリマーを有するプラスチックな
どを用いることができる。

【００４３】本発明においては、支持体と感光層の間に
はバリア機能と接着機能を持つ下引き層を設けることも
できる。下引き層の材料としては、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチル
セルロース、カゼイン、ポリアミド（ナイロン６、ナイ
ロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロンおよびＮ−
アルコキシメチル化ナイロンなど）、ポリウレタン、に
かわ、酸化アルミニウムまたはゼラチンなどが用いられ
る。その膜厚は０．１〜１０μｍが好ましく、特には
０．５〜５μｍが好ましい。

【００４４】本発明の電子写真感光体において、単一層
からなる感光層を形成する場合、電荷発生材料であるガ
リウムフタロシアニン化合物を適当なバインダー樹脂溶
液中に混合して、この混合液を導電性支持体上に塗布乾
燥して感光層が形成される。

【００４５】感光層中には、電気特性の向上を目的とし
て電荷輸送材料を含有させるのが一般的であるが、その
例としては、各種のトリアリールアミン系化合物、ヒド
ラゾン系化合物、スチルベン系化合物、ピラゾリン系化
合物、オキサゾール系化合物、チアゾール系化合物およ
びトリアリルメタン系化合物などが挙げられる。また、
バインダー樹脂としては、例えば、ポリエステル、アク
リル樹脂、ポリビニルカルバゾール、フェノキシ樹脂、
ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリスチレ
ン、ポリビニルアセテート、ポリサルホン、ポリアリレ
ート、塩化ビニリデン、アクリロニトリル共重合体また
はポリビニルベンザールなどの樹脂が用いられる。

【００４６】積層構造からなる感光層を形成する場合、
電荷発生層の形成法としては、ガリウムフタロシアニン
化合物を適当なバインダー樹脂溶液と共に分散し、この
分散液を塗布乾燥して形成する方法が挙げられるが、蒸
着することによって層形成することもできる。

【００４７】電荷輸送層は、主として電荷輸送材料とバ
インダー樹脂とを溶剤中に溶解させた塗料を塗布乾燥し
て形成する。電荷輸送材料としては、各種のトリアリー
ルアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系
化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、
チアゾール系化合物およびトリアリルメタン系化合物な
どが挙げられる。バインダー樹脂としては、例えば、ポ
リエステル、アクリル樹脂、ポリビニルカルバゾール、
フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルブチラ
ール、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリサル
ホン、ポリアリレート、塩化ビニリデン、アクリロニト
リル共重合体またはポリビニルベンザールなどの樹脂が
用いられる。

【００４８】感光層の塗布方法としては、感光層が単一
層、積層構造のいずれの場合でも、ディッピング法、ス
プレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビ
ードコーティング法、ブレードコーティング法またはビ
ームコーティング法などの塗布方法を用いることができ
る。

【００４９】感光層が単一層の場合、膜厚は５〜３０μ
ｍが好ましく、特には１０〜３０μｍが好ましく、積層
構造の場合、電荷発生層の膜厚は０．０１〜１０μｍが
好ましく、特には０．１〜３μｍが好ましく、電荷輸送
層の膜厚は５〜４０μｍが好ましく、特には１０〜３０
μｍの範囲が好ましい。

【００５０】感光層が単一層の場合、電荷発生材料の含
有量は、感光層に対して３〜３０質量％が好ましい。電
荷輸送材料の含有量は、感光層に対して３０〜７０質量
％が好ましい。

【００５１】感光層が積層構造である場合、電荷発生材
料の含有量は、電荷発生層に対して２０〜９０質量％が
好ましく、特には５０〜８０質量％が好ましい。電荷輸
送材料の含有量は、電荷輸送層に対して２０〜８０質量
％が好ましく、特には３０〜７０質量％が好ましい。

【００５２】感光層が単一層、積層構造のいずれの場合
も、電荷発生材料はガリウムフタロシアニン化合物だけ
を用いてもよく、それ以外の電荷発生材料を混合して用
いてもよい。この場合、ガリウムフタロシアニン化合物
の割合は、全電荷発生材料に対して５０質量％以上が好
ましい。

【００５３】また、電荷輸送材料についても、１種類の
電荷輸送材料だけを使用しても、複数の電荷輸送材料を
混合して使用してもよい。

【００５４】また、各層に使用されるバインダー樹脂に
ついても、１種類の材料だけを使用しても、複数の材料
を混合して使用してもよい。

【００５５】また、各層には必要に応じて分散剤、酸化
防止剤、紫外線防止剤および潤滑剤などの種々の添加剤
を含有させることができる。

【００５６】また、本発明の電子写真感光体は注入帯電
方式の電子写真装置で用いられるので、電子写真感光体
の最表面層には電荷を直接注入するための電荷注入層と
しての特性も必要である。そのため、必要ならば導電性
粒子を樹脂に分散させた層や抵抗制御された層などを電
荷注入層として上記の感光層の上に設けてもよい。

【００５７】電荷注入層を設ける場合のため、以下にそ
の例を挙げる。但し、電荷注入層の構成は例示されるも
のに限定されない。

【００５８】電荷注入層が導電性粒子を含有する場合を
例にすると、ここで用いられる導電性粒子としては、金
属、金属酸化物およびカーボンブラックなどが挙げられ
る。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、
ニッケル、銀、ステンレスなど、およびこれらの金属を
プラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどが挙げら
れる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸
化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマ
ス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタ
ンタルをドープした酸化スズ、およびアンチモンをドー
プした酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これら単独
で用いることも、２種類以上を混合して用いることもで
きる。２種類以上を混合した場合は、単に混合しても、
固溶体や融着の形にしてもよい。

【００５９】本発明において用いられる導電性粒子に
は、分散液中での粒子の凝集防止などの目的で表面処理
を施してもよい。また、必要に応じて表面処理後の粒子
に更に粉砕処理を施してもよい。

【００６０】本発明において用いられる導電性粒子の平
均粒径は、電荷注入層の透明性の点で０．３μｍ以下が
好ましく、特には０．１μｍ以下が好ましい。

【００６１】また、本発明においては、上述した導電性
粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが特
に好ましい。

【００６２】また、電荷注入層は必要に応じてバインダ
ー樹脂を含有するが、かかるバインダー樹脂としては、
ポリエステル、ポリカーボネート（ポリカーボネートＺ
および変性ポリカーボネートなど）、ポリウレタン、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノー
ル樹脂および塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などが挙
げられる。特に、アクリロイル基を１分子中に２個以上
持った光硬化型アクリル系モノマー中に導電性粒子を分
散した溶液を感光層上に塗布、乾燥後、光硬化すること
によって形成した電荷注入層は、膜の強度および導電性
粒子の分散性共に非常に優れたものである。

【００６３】電荷注入層の膜厚は、０．１〜１０μｍで
あることが好ましく、特には０．５〜７μｍであること
が好ましい。

【００６４】また、より安定に注入帯電を行うために
は、電荷注入層は１×１０⁹〜１×１０¹⁴Ω・ｃｍの範
囲の体積抵抗を有することが好ましい。膜強度的には、
導電性粒子の数が増えるほど弱くなるため、導電性粒子
の量は、電荷注入層の抵抗および残留電位が許容できる
範囲において、少なくすることが好ましい。

【００６５】なお、電荷注入層を用いない電子写真感光
体の場合でも、感光層の表面が上記抵抗範囲にある場合
には、電荷注入層を設けた時と同じく安定に注入帯電が
可能である。

【００６６】また、電荷注入層に４フッ化エチレン樹脂
などの滑剤を内包させることにより、電子写真感光体表
面の表面エネルギーを抑えて、帯電粒子の付着を全般的
に抑える効果がある。その表面エネルギーは水の接触角
で表すと好ましくは８５度以上、更に好ましくは９０度
以上であることが好ましい。これもまた、電荷注入層を
用いない場合の感光層表面が上記の表面エネルギーを満
たしていれば、同等の効果が得られる。

【００６７】また、本発明の電荷注入層には、必要に応
じて分散性、結着性および耐候性などの特性を向上させ
る目的で、カップリング剤および酸化防止剤などの種々
の添加剤を含有させることができる。

【００６８】上記のようにして、電荷発生材料としてガ
リウムフタロシアニン化合物を含有せしめることによ
り、高精細な画像の出力が可能で環境の変化や繰り返し
使用による電位変動が少なく、かつ繰り返し使用時にお
ける画質劣化の少ない注入帯電用の電子写真感光体を得
ることができる。

【００６９】次に、本発明の電子写真感光体と組み合わ
せて用いられる、直接注入帯電機構による帯電装置およ
び該帯電装置を用いた電子写真装置について記述する。
なお、装置の構成は以下の例に限定されるものではな
い。

【００７０】直接帯電機構において、帯電性能を決める
重要なファクターとなるのが接触帯電部材と被帯電体と
の接触性である。ここでいう接触性とは、被帯電体が帯
電装置を通過する間にいかに多くの面に接触帯電部材が
ミクロ的に接触できるかという性能を意味している。そ
のために、接触帯電部材には緻密な表面構造と柔軟に接
触できる弾性を兼ね備えた表面が要求される。

【００７１】直接注入帯電装置に用いる接触帯電部材の
形態としては、放電用帯電ローラ等による試みも行われ
てきたが、放電用帯電ローラでは直接注入帯電は不可能
であった。前述のような高硬度で平滑な表面構造では外
観上被帯電体と密着しているように見えるが、電荷注入
に必要な分子レベルでのミクロな接触性という意味では
ほとんど接触していないからである。

【００７２】接触密度の向上を考えると、導電粒子を使
った帯電方式（粒子帯電）が有利である。この時用いる
導電粒子を「帯電粒子」と称する。帯電粒子の例として
は導電磁性粒子が挙げられ、マグネットにより磁気ブラ
シ帯電部材を形成した例が既に提案されている。

【００７３】＜実施形態１＞図２は磁気ブラシ帯電装置
１００の一例の概略構成模型図である。１２０は磁気ブ
ラシ帯電部材であり、固定支持させたマグネットロール
１２２と、このマグネットロール１２２の外回りに同心
に回転自由に外嵌させた非磁性・導電性の帯電スリーブ
１２１と、この帯電スリーブ１２１の外周面に帯電スリ
ーブ内部のマグネットロール１２２の磁力により吸着保
持させて形成させた導電磁性粒子Ｃの磁気ブラシ層（磁
気ブラシ部）１２４からなる。１２３はケーシングであ
り、上記の磁気ブラシ帯電部材１２０を組付けてあると
共に、適当量の導電磁性粒子Ｃを収容貯留させてある。
１２５はケーシング１２３に設けた磁気ブラシ層厚規制
ブレードである。

【００７４】１は被帯電体であり、本例では矢印の時計
方向に回転駆動される電子写真感光ドラムである。上記
の磁気ブラシ帯電装置は磁気ブラシ帯電部材１２０の磁
気ブラシ層１２４を被帯電体である感光ドラム１に所定
幅で接触させて配設してある。ｎはその接触部である帯
電接触部（帯電ニップ部）である。

【００７５】マグネットロール１２２は帯電スリーブ表
面上で半径方向の磁束密度のピークが８００Ｇを発生す
る磁極Ｎ１・Ｎ２・Ｓ１・Ｓ２を４極有するものを使用
し、感光ドラム１側に一つの磁極Ｎ１が向くようにマグ
ネットロール１２２を固定支持させた。

【００７６】磁気ブラシ層１２４を構成させる帯電粒子
である導電磁性粒子Ｃとしては、フェライト、マグネタ
イトなど磁性金属粒子や、これらの磁性粒子を樹脂で結
着したものが用いられている。体積抵抗の値について
は、１×１０⁶〜１０⁹Ω・ｃｍのものが、粒径について
は１０〜５０μｍのものが用いられる。

【００７７】帯電スリーブ１２１は、感光ドラム１と同
じ矢印の時計方向に回転駆動される。磁気ブラシ層１２
４は帯電スリーブ１２１と一緒に時計方向に回転搬送さ
れ、ブレード１２５で所定の層厚に規制され、その層厚
規制された磁気ブラシ層１２４が感光ドラム１に接触し
て帯電接触部ｎにて感光ドラム面を摺擦する。帯電接触
部ｎを通り抜けた磁気ブラシ層１２４は引き続く帯電ス
リーブ１２１回転でケーシング１２３内の導電磁性粒子
溜まり部に戻し搬送されて、循環的に搬送使用される。

【００７８】帯電スリーブ１２１には帯電バイアス印加
電源Ｓ１より所定の帯電バイアスが印加され、感光ドラ
ム１面は帯電接触部ｎにおいて磁気ブラシ層１２４によ
る摺擦と、印加帯電バイアスにより直接注入帯電機構で
所定の極性・電位に一様に帯電処理される。

【００７９】粒子帯電はトナーリサイクルシステムに適
している。すなわち、トナーリサイクルプロセスとは、
転写方式の画像記録装置において廃トナー（転写残トナ
ー）を再度画像形成に使うことにより、トナーを有効活
用すると共に、クリーナ容器スペースをなくして装置の
小型化を実現する、優れた構成である。

【００８０】転写残トナーを接触帯電部材に一度取り込
み再利用できる状態（本来のトナーの電荷量）にして像
担持体を介して現像装置に戻すことにより再度現像に使
う、あるいは、不要なら回収することにより、トナーリ
サイクルが可能となっている。ここで用いる帯電装置に
は、像担持体を帯電することの他に、転写残トナーの回
収とトナーの再帯電が必要になる。

【００８１】上記の磁気ブラシ帯電装置とは別に、帯電
部材の接触密度向上による更なる帯電性能向上のため
に、磁気ブラシ帯電装置の導電磁性粒子よりも小粒径化
した帯電粒子を使用可能な粒子帯電タイプの帯電装置と
して、次のような帯電装置の構成も考えられる。

【００８２】＜実施形態２＞図３は、磁気ブラシ帯電装
置とは異なる構成の直接注入帯電装置を用いた画像記録
装置の概略構成図である。この画像記録装置は、転写式
電子写真プロセスを利用した直接注入帯電方式のレーザ
プリンタである。

【００８３】（１）画像記録装置の全体的な概略構成１は本発明の電子写真感光体である。本例の装置では、
この感光ドラム１は矢印方向に周速度４７ｍｍ／ｓｅｃ
（＝プロセススピードＰＳ、印字速度）の一定速度をも
って回転駆動される。

【００８４】２は帯電装置であり、本発明に従う粒子帯
電タイプの接触帯電装置である。この帯電装置２は、接
触帯電部材としての帯電ローラ２Ａと、該帯電ローラに
対する帯電バイアス印加電源Ｓ１と、該帯電ローラに対
する帯電粒子供給器３を有する。

【００８５】帯電ローラ２Ａは、芯金２ａと、この芯金
２ａの外周りに同心一体にローラ状に形成した帯電粒子
担持体としてのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層２
ｂからなり、更に、弾性・中抵抗層２ｂの外周面に帯電
粒子（導電性粒子）ｍを担持させて構成される。この帯
電ローラ２Ａは感光ドラム１に所定の侵入量をもって押
圧当接させて、所定幅の帯電接触部ｎを形成させてい
る。帯電ローラ２Ａに担持させた帯電粒子ｍが帯電接触
部ｎにおいて感光ドラム１面に接触する。

【００８６】帯電ローラ２Ａは感光ドラム１と同じ矢印
方向に回転駆動され、帯電接触部ｎにおいて感光ドラム
１の回転方向と逆方向（カウンター）で回転すること
で、帯電粒子ｍを介して感光ドラム１面に対して速度差
を持って接触する。

【００８７】感光ドラム１に対する帯電ローラ２Ａの相
対速度差は、帯電ローラ２Ａと逆方向（感光ドラム１の
回転に順回転方向）に周速度を異ならせて回転駆動させ
ることでも持たせることができる。ただ、直接注入帯電
の帯電性は感光ドラム１の周速と帯電ローラ２Ａの周速
の比に依存するため、帯電ローラ２Ａを感光ドラム１と
同じ方向に回転駆動させる方が回転数の点で有利である
と共に、粒子の保持性の点でも、この構成にすることが
好ましい。

【００８８】画像記録装置の画像記録時には該帯電ロー
ラ２Ａの芯金２ａに帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定
の帯電バイアスが印加される。

【００８９】これにより、感光ドラム１の周面が直接注
入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理さ
れる。

【００９０】帯電ローラ２Ａの外周面に塗布されている
帯電粒子ｍは、帯電ローラ２Ａによる感光ドラム１の帯
電と共に感光ドラム１面に付着して持ち去られる。従っ
て、それを補うために帯電ローラ２Ａに対する帯電粒子
供給器３を必要とする。帯電粒子供給器３による帯電ロ
ーラ２Ａに対する帯電粒子ｍの塗布は、帯電粒子供給器
３のハウジング容器３ａ内に蓄えられた帯電粒子ｍを攪
拌羽根３ｂにより攪拌し帯電ローラ２Ａの外周面に供給
して行われる。そして、目標の塗布量に応じて過剰とな
る帯電粒子ｍをファーブラシ３ｃに掻き取らせて適正量
の帯電粒子塗布を行う。帯電粒子塗布量の制御はファー
ブラシ３ｃの回転数制御により随時調整可能である。

【００９１】上記の帯電装置２ついては更に別項で詳述
する。

【００９２】４はレーザダイオード・ポリゴンミラー等
を含むレーザビームスキャナ（露光装置）である。この
レーザビームスキャナ４は目的の画像情報の時系列電気
ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光
を出力し、該レーザ光で上記回転感光ドラム１の一様帯
電面を走査露光する。この走査露光光Ｌにより回転感光
ドラム１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形
成される。

【００９３】５は現像装置（現像器）である。本例の現
像装置５は、磁性キャリアＣｄと非磁性トナーｔから構
成される二成分現像剤Ｔを保持し、一定量を現像スリー
ブ５１上にコーティングする。トナーｔはキャリアＣｄ
との摺擦により一定の摩擦帯電を帯び、現像バイアス印
加電源Ｓ２により現像スリーブ５１と感光ドラム１との
間に印加された現像バイアスにより現像領域ａにおいて
感光ドラム１上の静電潜像を顕像化する。上記の現像装
置５については更に別項で詳述する。

【００９４】６は接触転写手投としての中抵抗の転写ロ
ーラであり、感光ドラム１に所定に圧接させて転写ニッ
プ部ｂを形成させてある。この転写ニップ部ｂに不図示
の給紙部から所定のタイミングで被記録体としての転写
材Ｐが給紙され、かつ転写ローラ６に転写バイアス印加
電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加されること
で、感光ドラム１側のトナー像が転写ニップ部ｂに給紙
された転写材Ｐの面に順次に転写されていく。

【００９５】本例で使用の転写ローラ６は、芯金６ａに
中抵抗発泡層６ｂを形成した、ローラ抵抗値５×１０⁸
Ωのものであり、＋２．０ｋＶの電圧を芯金６ａに印加
して転写を行った。転写ニップ部ｂに導入された転写材
Ｐはこの転写ニップ部ｂを挟持搬送されて、その表面側
に回転感光ドラム１の表面に形成担持されているトナー
画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。

【００９６】７は熱定着方式等の定着装置である。転写
ニップ部ｂに給紙されて感光ドラム１側のトナー画像の
転写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラム１の面から分離
されてこの定着装置７に導入され、トナー画像の定着を
受けて画像形成物（プリントコピー）として装置外へ排
出される。

【００９７】８は感光ドラムクリーニング装置であり、
感光ドラム１上に残留した転写残トナーをクリーニング
ブレード８ａで掻き落として廃トナー容器８ｂに回収す
る。

【００９８】そして、感光ドラム１は再度帯電装置２に
より帯電され、繰り返して画像形成に用いられる。

【００９９】（２）帯電ローラ２Ａ本例における接触帯電部材としての帯電ローラ２Ａは、
前記したように、芯金２ａと、この芯金２ａの外周りに
同心一体となるようローラ状に形成した帯電粒子担持体
としてのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層２ｂから
なる。そして、この帯電ローラ２Ａの弾性・中抵抗層２
ｂの外周面に帯電粒子（導電性粒子）ｍを担持させてい
る。

【０１００】弾性・中抵抗層２ｂは樹脂（例えばウレタ
ン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化
剤、発泡剤等により処方され、芯金２ａの上にローラ状
に形成した。その後、表面を研磨した。

【０１０１】本発明における接触帯電部材としての帯電
ローラ２Ａは一般的に用いられる放電用の帯電ローラに
対し以下の点で特に異なる。

【０１０２】１．表層に高密度の帯電粒子ｍを担持する
ための表面構造や粗さ特性２．直接注入帯電に必要な抵抗特性（体積抵抗、表面抵
抗）

【０１０３】（２）−１表面構造および粗さ特性従来、放電によるローラ表面は平坦で表面の平均粗さＲ
ａでサブμｍ以下であり、ローラ硬度も高い。放電を用
いた帯電において、放電現象はローラと被帯電体の接触
部から少し離れた数十μｍの隙間で放電現象が起きる。
ローラおよび被帯電体表面に凹凸が存在する場合、部分
的に電界強度が異なるため放電現象が不安定になり、帯
電ムラを生じる。従って、従来の帯電ローラは平坦で高
硬度な表面を必要とする。

【０１０４】一方、本発明における接触帯電部材とし
て、帯電ローラ２Ａは帯電粒子ｍを高密度に担持する必
要からある程度の粗さが要求される。平均粗さＲａにし
て、１μｍ〜５００μｍが好ましい。

【０１０５】１μｍよりも小さいと帯電粒子ｍを担持す
るための表面積が不足すると共に、絶縁物（例えばトナ
ー）などがローラ表層に付着した場合その周辺がドラム
に接触できなくなり、帯電性能が低下する。

【０１０６】また、粒子の保持能力について考慮した場
合、用いる帯電粒子の粒子径より大きな粗さを持つこと
が好ましい。

【０１０７】逆に、５００μｍよりも大きいと、ローラ
表面の凹凸が被帯電体の面内帯電均一性を低下させるこ
とになる。本例におけるＲａは５０μｍであった。

【０１０８】平均粗さＲａの測定には、キーエンス社製
表面形状測定顕微鏡ＶＦ−７５００、ＶＦ７５１０を用
い対物レンズ２５０倍〜１２５０倍を用い非接触にてロ
ーラ表面の形状およびＲａの測定を行った。

【０１０９】（２）−２抵抗特性従来の放電を用いる帯電ローラは芯金に低抵抗の基層を
形成した後、表面を高抵抗層で被覆している。放電によ
るローラ帯電は印加電圧が高く、ピンホール（膜の損傷
による基盤の露出）があるとその周辺にまで電圧降下が
および帯電不良を生じる。従って、表面抵抗を１０¹¹Ω
□以上にする必要がある。

【０１１０】一方、本発明の直接注入帯電方式において
は、低電圧による帯電を可能とするため接触帯電部材の
表層を高抵抗にする必要がなく、ローラを単層で構成す
ることができる。むしろ、直接注入帯電においては、帯
電ローラ２Ａの表面抵抗が１０⁴〜１０¹⁰Ω□であるこ
とが必要である。

【０１１１】１０¹⁰Ω□よりも大きくなると、ローラ表
面に大きな電位差を生じるため帯電粒子に吐き出しバイ
アスが作用し吐き出され易くなる。また、帯電面内の均
一性が低下し、ローラの摺擦によるムラが中間調画像に
スジ状となって現れ、画像品位の低下が見られる。

【０１１２】一方、１０⁴Ω□よりも小さい場合は、注
入帯電であってもドラムピンホールによる周辺の電圧降
下を生じる。

【０１１３】更に、体積抵抗については、１０⁴〜１０⁷
Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。１０⁴Ω・ｃｍ
よりも小さい場合は、ピンホールリークによる電源の電
圧降下を生じ易くなる。一方、１０⁷Ω・ｃｍよりも大
きい場合は、帯電に必要な電流が確保できなくなり、帯
電電圧が低下する。

【０１１４】本実施例に用いた帯電ローラ２Ａの表面抵
抗および体積抵抗は、１０⁷Ω□および１０⁸Ω・ｃｍで
あった。

【０１１５】帯電ローラ２Ａの抵抗測定は以下の手順で
行った。測定時の構成について概略図を図４に示す。ロ
ーラ抵抗は、帯電ローラ２Ａの芯金２ａに総圧９．８Ｎ
の加重がかかるよう外径２４ｍｍの絶縁体ドラム９３に
電極を施し測定した。電極は主電極９２の周りにガード
電極９１を配し、図４の（ａ）・（ｂ）に示す配線図に
て測定を行った。主電極９２とガード電極９１間の距離
はおよそ弾性・中抵抗層２ｂの厚さ程度に調整し、主電
極９２はガード電極９１に対し十分な幅を確保した。測
定は主電極９２に電源Ｓ４から＋１００Ｖを印加し電流
計ＡｖおよびＡｓに流れる電流を測定し、それぞれ体積
抵抗、表面抵抗を測定した。

【０１１６】以上述べてきたように本発明における接触
帯電部材としての帯電ローラについては、１．表層に高密度の帯電粒子を担持するために表面構造
粗さ特性２．直接帯電に必要な抵抗特性（体積抵抗、表面抵抗）が必要である。

【０１１７】（２）−３その他のローラ特性直接注入帯電方式において、接触帯電部材は柔軟な電極
として機能することが重要である。

【０１１８】磁気ブラシにおいては、磁性粒子層自体が
もつ柔軟性により実現している。

【０１１９】本帯電装置２においては、帯電ローラ２Ａ
の弾性・中抵抗層２ｂの弾性特性を調整して達成してい
る。アスカーＣ硬度で１５度から５０度が好ましい範囲
である。更に好ましくは、２０〜４０度が好ましい。

【０１２０】高すぎると、必要な侵入量が得られず、被
帯電体との間に帯電接触部ｎを確保できないため帯電性
能が低下する。また、物質の分子レベルの接触性が得ら
れないため異物の混入などによりその周辺への接触が妨
げられる。

【０１２１】一方、硬度が低すぎると、形伏が安定しな
いために被帯電体との接触圧にムラを生じ帯電ムラを生
じる。あるいは、長期放置によるローラの永久変形ひず
みによる帯電不良を生じる。

【０１２２】本例ではアスカーＣ硬度で２２度の帯電ロ
ーラ２Ａを使用した。更に、帯電ローラ２Ａは感光ドラ
ム１に対して０．３ｍｍの侵入量に配設し、本例では約
２ｍｍの帯電接触部ｎを形成させてある。

【０１２３】（２）−４帯電ローラの材質、構造、寸
法帯電ローラ２Ａの弾性・中抵抗層２ｂの材質としては、
ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ
等に抵抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物等
の導電性物質を分散したゴム材が挙げられる。導電性物
質を分散せずにイオン導電性の材料を用いて抵抗調整を
することも可能である。その後必要に応じて表面の粗さ
調整、研磨などによる成型を行う。また、機能分離した
複数層による構成も可能である。

【０１２４】しかし、帯電ローラ２Ａの弾性・中抵抗層
２ｂの形態としては、多孔体構造がより好ましい。前述
の表面粗さをローラの成型と同時に得られるという点で
製造的にも有利である。発泡体のセル径としては、１〜
５００μｍが適切である。発泡成形した後に、その表面
を研磨することにより多孔体表面を露出させ、前述の粗
さを持った表面構造を作製可能である。

【０１２５】そして最終的に径６ｍｍ・長手長さ２４０
ｍｍの芯金２ａに、多孔体表面を有する、層厚３ｍｍの
弾性・中抵抗層２ｂを形成し、外径１２ｍｍ、中抵抗層
長手長さ２２０ｍｍ、の帯電ローラ２Ａを作製した。

【０１２６】帯電ローラ２Ａは被帯電体としての感光ド
ラム１に対して０．３ｍｍの侵入量にて配設し、本実施
例では接触幅約２ｍｍの帯電接触部ｎを形成させてあ
る。

【０１２７】（３）帯電粒子ｍ本例では、帯電粒子ｍとして、体積抵抗が１０⁶Ω・ｃ
ｍ、平均粒径３μｍの導電性酸化亜鉛を用いた。

【０１２８】帯電粒子ｍは、帯電粒子供給器３のハウジ
ング容器３ａ内に収容される。

【０１２９】帯電粒子ｍの材料としては、他の金属酸化
物などの導電性無機粒子や有機物との混合物、あるい
は、これらに表面処理を施したものなど各種導電粒子が
使用可能である。また、本発明における帯電粒子ｍは磁
気拘束する必要がないため、磁性を有する必要がない。

【０１３０】粒子の抵抗は粒子を介した電荷の授受を行
うため、体積抵抗としては１０¹²Ω・ｃｍ以下が必要で
あり、好ましくは１０¹⁰Ω・ｃｍ以下が好ましい。

【０１３１】体積抵抗の測定は、錠剤法により測定し正
規化して求めた。すなわち、底面積２．２６ｃｍ²の円
筒内におよそ０．５ｇの帯電粒子ｍを入れ上下電極に１
４７Ｎの加圧を行うと同時に、１００Ｖの電圧を印加し
て抵抗値を計測、その後正規化して体積抵抗を算出し
た。

【０１３２】粒径は、磁気ブラシ帯電装置を超える高い
帯電効率と帯電均一性を得るために１０μｍ以下が好ま
しい。本発明において、粒子が凝集体を構成している場
合の粒径は、その擬集体としての平均粒径として定義し
た。粒径の測定には、電子顕微鏡による観察から１００
個以上抽出し、水平方向最大延長を持って体積粒径分布
を算出し、その５０％平均粒径を持って決定した。

【０１３３】帯電粒子ｍは一次粒子の状態で存在するば
かりでなく、二次粒子の擬集した状態で存在することも
なんら問題はない。どのような擬集状態であれ、凝集体
として帯電粒子ｍとしての機能が実現できればその形態
は重要ではない。

【０１３４】帯電粒子ｍは特に感光体の帯電に用いる場
合に潜像露光の妨げにならないよう白色または透明に近
いことが好ましい。更に、帯電粒子ｍが感光体上から記
録材に一部転写されてしまうことを考えると、カラー記
録では無色あるいは白色のものが望ましい。また、画像
露光時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒径
は構成画素サイズ以下、さらにはトナー粒径以下である
ことが好ましい。粒径の下限値としては粒子として安定
に得られるものとして１０ｎｍが限界と考えられる。

【０１３５】（４）帯電粒子担持量粒子帯電における帯電粒子ｍの粒径を小径化することに
より帯電性能は向上するが、帯電粒子ｍの感光ドラム１
ヘの脱落は顕著になる。帯電ローラ２Ａ上に帯電粒子ｍ
を保持し得る力は弱い付着力であるので、多くの粒子を
供給しても、粒子を拘束することは困難であり、感光ド
ラム１に脱落して、その後の現像行程や転写紙上への画
像不良の影響を抑える。従って、理想的には帯電ローラ
表層に一層均一に塗布することが望ましいが、実際のと
ころは、担持量を調整することにより、帯電性を確保す
ると共に付着する粒子を弊害のないレベルで減らすこと
が可能となる。

【０１３６】粒子の担持量は、ローラ表面の平均粗さＲ
ａにより適切に保つ必要がある。つまり担持量を平均粗
さＲａで除した値が以下１、更に好ましくは０．３以下
であることが好ましい。

【０１３７】磁気ブラシ帯電装置で用いる磁性の導電粒
子の担持量／Ｒａがおよそ１６７ｍｇ／ｃｍ²／μｍ
（２００ｍｇ／ｃｍ²、Ｒａ＝１．２μｍ）であるのに
対して、本実施形態における非磁性帯電粒子は１ｍｇ／
ｃｍ²／μｍ（５０ｍｇ／ｃｍ²、Ｒａ＝５０μｍ）以下
である。より好ましくは０．３ｍｇ／ｃｍ²／μｍ（１
５ｍｇ／ｃｍ²、Ｒａ＝５０μｍ）以下とすることが良
好な結果となっている。一方、帯電性能を確保する必要
から最小担持量は同じく担持量／Ｒａの値で０．００５
ｍｇ／ｃｍ²／μｍ（０．２５ｍｇ／ｃｍ²、Ｒａ＝５０
μｍ）である。より好ましくは、０．０２ｍｇ／ｃｍ²
／μｍ（１ｍｇ／ｃｍ²、Ｒａ＝５０μｍ）である。つ
まり、担持量／Ｒａは０．００５〜１が好ましく、より
好ましくは０．０２〜０．３ｍｇ／ｃｍ²／μｍであ
る。

【０１３８】担持量の調整は、帯電粒子供給器３のファ
ーブラシ３ｃの回転数を調整することにより行った。ブ
ラシ速度が速いほど粒子担持量は低く設定可能である。
また、必要に応じて攪拌羽根３ｂの回転速度、ファーブ
ラシ３ｃの密度などにより調整を行った。

【０１３９】本発明では、担持量は、帯電ローラに担持
している粒子を洗浄し、粒子の重量の測定を行って求め
た。

【０１４０】具体的には、まず、超音波洗浄器内にエタ
ノールと水（１：２）によりなる洗浄液を調合し、中に
ローラを浸し洗浄を行った。洗浄を繰り返すと共にロー
ラの表面を光学顕微鏡などで確認しながら、必要に応じ
てローラ表面をブレードなどにより摺擦しながら洗浄を
繰り返し行うことによりローラ上の付着物を除去するこ
とができる。

【０１４１】得られた洗浄液を１〜２時間静置し、明ら
かに上澄みと分離できる場合は上澄みを除去する。その
後、１０５度で充分乾燥してローラの担持物を抽出し
た。

【０１４２】担持量は得られた粒子の総重量と帯電ロー
ラ２Ａの表面積（ローラの長手長さおよび外径から算出
される）から、単位面積当たりの担持量として求める。

【０１４３】（５）現像装置５現像装置５は２成分現像器である。その構成につい詳述
する。現像装置５は、感光ドラム１に対向して配置され
ており、その内部は垂直方向に延在する隔壁５７によっ
て第１室（現像室）５８ａと第２室（攪拌室）５８ｂと
に区画されている。

【０１４４】第１室５８ａの開口部には矢印方向に回転
する非磁性の現像スリーブ５１が感光ドラム１に対向し
て配置されており、この現像スリーブ５１内に磁石５２
が固定配置されている。現像スリーブ５１はブレード５
９によって層厚規制された二成分現像剤（磁性キャリア
Ｃｄと非磁性トナーｔを含む）Ｔの層を担持搬送し、感
光ドラム１と対向する現像領域ａで現像剤を感光ドラム
１に供給して静電潜像をトナー画像として現像する。現
像スリーブ５１には電源Ｓ２から直流電圧を交流電圧に
重畳した矩形波を有する現像バイアス電圧が印加されて
いる。

【０１４５】第１室５８ａおよび第２室５８ｂにはそれ
ぞれ現像剤攪拌スクリュー５３ａおよび５３ｂが配置さ
れている。スクリュー５３ａは第１室５８ａ中の現像剤
Ｔを攪拌搬送する。また、スクリュー５３ｂは、図示し
ないトナー補給槽のトナー排出口５５から搬送スクリュ
ー５６の回転によって第２室５８ｂに供給されたトナー
ｔと既に第２室５８ｂ内にある現像剤Ｔとを攪拌搬送
し、トナー濃度を均一化する。隔壁５７には図１におけ
る手前側と奥側の端部において第１室５８ａと第２室５
８ｂとを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形
成されており、上記スクリュー５３ａ・５３ｂの搬送力
により、現像によってトナーｔが消費されてトナー濃度
の低下した第１室５８ａ内の現像剤Ｔが一方の通路から
第２室５８ｂ内へ移動し、第２室５８ｂ内でトナー濃度
の回復した現像剤Ｔが他方の通路から第１室５８ａ内へ
移動するように構成されている。

【０１４６】一方、現像剤濃度制御装置は磁力センサに
より現像剤の透磁率をモニターすることにより現像装置
内の現像剤Ｔ中のトナーの割合を一定に保つように調節
する。すなわち、トナーｔと現像キャリアＣｄの透磁率
の違いからその混合比により透磁率が異なる。従って、
事前に計測した磁気センサの出力と現出力との比較によ
りトナーの補給を制御して、現像装置内の現像剤Ｔ中の
トナーの割合を一定に保つものである。

【０１４７】現像剤Ｔは、ネガに摩擦帯電する非磁性ト
ナーｔとポジに帯電する磁性キャリア粒子Ｃｄからなる
二成分現像剤である。また、この現像剤Ｔのトナー混合
比は重量比で非磁性トナーが５％となるようにした。

【０１４８】ａ）トナーｔ非磁性トナーｔは、結着樹脂、顔料、電荷制御剤を混合
し混練、粉砕、分級の各行程を経て作製し、更に流動化
剤などを外添剤として添加して作製されたものである。
トナーの平均粒径（Ｄ４）は８μｍであった。

【０１４９】ｂ）キャリアＣｄ：磁性キャリアはフェラ
イト粒子からなりその平均粒径は５０μｍであり、その
体積抵抗の値は１０⁸Ω・ｃｍ以上の値を示す。

【０１５０】＜実施形態３＞図５は本発明の帯電装置を
用いた第三の実施形態の画像記録装置を示す概略構成図
である。本実施例の画像記録装置は、転写式電子写真プ
ロセス利用、直接注入帯電方式、トナーリサイクルプロ
セス（クリーナレスシステム）のレーザプリンタであ
る。前述の実施形態２の画像記録装置と同様の点につい
ては再度の説明を省略し、異なる点について述べる。

【０１５１】（１）帯電装置２帯電粒子供給器３を配していないことを除けば、実施形
態２の構成に準ずる。

【０１５２】（２）現像装置６０６０ａはマグネットロール６０ｂを内包させた、現像剤
担持搬送部材としての非磁性回転現像スリーブである。
現像容器６０ｅ内には現像前のトナーｔと帯電粒子ｍと
の混合剤ｔ＋ｍがあり、トナーｔは回転現像スリーブ６
０ａ上を搬送される過程において、規制ブレード６０ｃ
で層厚規制及び電荷付与を受ける。６０ｄは現像容器６
０ｅ内のトナーの循環を行い順次スリーブ周辺にトナー
ｔを搬送する攪拌部材である。

【０１５３】回転現像スリーブ６０ａにコートされたト
ナーｔはスリーブ６０ａの回転により、感光ドラム１と
スリーブ６０ａの対向部である現像部位（現像領域部）
ａに搬送される。またスリーブ６０ａには現像バイアス
印加電源Ｓ５より現像バイアス電圧が印加される。

【０１５４】ａ）トナーｔ：現像剤である１成分磁性ト
ナーｔは、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し
混練、粉砕、分級の各行程を経て作製し、更に帯電粒子
ｍや流動化剤などを外添剤として添加して作製されたも
のである。

【０１５５】ｂ）帯電粒子ｍ：実施形態２に準ずる。

【０１５６】（３）帯電粒子担持量、被覆率本実施形態においてはトナーリサイクル構成であるた
め、実施形態２に比べ多くのトナーが帯電ローラ表面を
汚染する。トナーは摩擦帯電による電荷を表面に維持す
るため抵抗値としては１０¹³Ω・ｃｍ以上の抵抗を有す
る。従って、帯電ローラ２Ａがトナーにより汚染される
と、帯電ローラ２Ａ上に担持している粒子抵抗が増加し
帯電性能が低下する。たとえ、帯電粒子の抵抗が低くと
も、トナーの混入により担持している粉体の抵抗は上昇
し帯電性に障害を生じる。従って、帯電粒子担持量が実
施形態１に準ずる担持量／Ｒａで０．００５〜１、好ま
しくは０．０２〜０．３ｍｇ／ｃｍ²／μｍであって
も、その成分に多くのトナーが含まれていることがあ
り、当然帯電性能は低下する。この場合、担持粒子の抵
抗が上昇しその状況を捉えることができる。つまり、実
使用状態において、帯電ローラ２Ａに担持している粒子
（トナーや紙粉などの混入物も含む）の体積抵抗を前記
した方法で測定した時の値が、１０^-1〜１０¹²Ω・ｃｍ
である。好ましくは１０^-1〜１０¹⁰Ω・ｃｍであること
が必要となる。

【０１５７】更に、帯電粒子ｍの帯電における実効的な
存在量を把握するために、帯電粒子ｍの被覆率を調整す
ることが更に重要となる。帯電粒子ｍは、白色であるた
め磁性トナーの黒色と区別可能である。顕微鏡における
観察において白色を呈している領域を面積率として求め
る。被覆率が０．１以下の場合は帯電ローラ２Ａの周速
度を高めても帯電性能としては不十分であることから、
帯電粒子ｍの被覆率を０．２〜１の範囲に保つことが重
要となる。

【０１５８】また、担持量の調節は、基本的には帯電粒
子ｍの現像剤ｔへの添加量の調整により行った。また、
必要に応じて、帯電ローラ２Ａの外周の一部に弾性ブレ
ードを当接することにより調整を行った。部材を当接す
ることにより、トナーの摩擦帯電極性を正規化する効果
があり、帯電ローラ２Ａに担持されている粒子量を調整
することが可能となる。

【０１５９】被覆率の測定は、本発明では次のように行
った。まず、ローラ当接条件に近い状態で顕微鏡観察
し、導電粒子に覆われている面積を計測した。具体的に
は、帯電バイアスを印加しない状態で感光ドラム１およ
び帯電ローラ２Ａの回転を停止し、感光ドラム１および
帯電ローラ２Ａの表面をビデオマイクロスコープ（ＯＬ
ＹＭＰＵＳ製ＯＶＭ１０００Ｎ）およびデジタルスチル
レコーダ（ＤＥＬＴＳ製ＳＲ−３１００）で撮影した。
帯電ローラ２Ａについては、帯電ローラ２Ａを感光ドラ
ム１に当接するのと同じ条件でスライドガラスに当接
し、スライドガラスの背面からビデオマイクロスコープ
にて該接触面を１０００倍の対物レンズで撮影した。そ
の後、事前に計測した帯電粒子の色あるいは輝度を持っ
て粒子で被覆している領域を分離し面積率を求め被覆率
とした。また、色による判別が困難な場合は、ローラ最
表面の物質を蛍光Ｘ線分析装置ＳＹＳＴＥＭ３０８０
（理学電機工業（株）製）により行った。まず、初期状
態において帯電粒子に覆われた帯電ローラとドラムの間
に、ポリエステルテープ（ニチバン製、Ｎｏ．５５０
（＃２５））の粘着面をローラに向けてはさみ、ドラム
とローラを従動回転してローラとドラムのニップを一度
通過させる。この時テープ表面には、帯電ローラの最表
面の粒子を一層サンプリングすることになる。一方、印
字テストを終えたローラについても同様にサンプリング
を行う。導電粒子中に含まれる特定の元素について、含
有量を定量することにより、被覆率を求めることができ
る。つまり、導電粒子のみを担持したローラのテープ試
料を１として、印字テスト後の試料の割合を算出し被覆
率を求めることが可能となる。

【０１６０】＜実施形態４＞図６は本発明の帯電装置を
用い第四の実施形態の画像記録装置を示す概略構成図で
ある。本実施形態は、実施形態２に準ずる画像形成装置
において、二成分現像装置５の代わりに実施形態３に準
ずる一成分磁性現像剤による反転現像装置６０を組み合
わせた場合の画像形成装置である。但し、現像装置６０
の現像剤Ｔには帯電粒子ｍを混入させていない。帯電ロ
ーラ２Ａに対する帯電粒子ｍの塗布は帯電粒子供給器３
をもって塗布を行う。個々の装置の詳細については前述
の実施形態２、３に従うものである。

【０１６１】本発明において、上述の電子写真感光体、
直接注入帯電手段、現像手段およびクリーニング手段な
どの構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッ
ジ容器に納めプロセスカートリッジとして一体に結合し
て構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリン
ターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成し
てもよい。例えば、直接注入帯電手段、現像手段および
クリーニング手段の少なくとも１つを電子写真感光体と
共に一体に支持してカートリッジ化し、装置本体のレー
ルなどの案内手段を用いて装置本体に着脱自在なプロセ
スカートリッジとすることができる。

【０１６２】

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。なお、実施例中の「％」および
「部」は、それぞれ「質量％」および「質量部」を意味
する。

【０１６３】（実施例１）１０％の酸化アンチモンを含
有する酸化スズで被覆した酸化チタン粉体５０部、レゾ
ール型フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ２０
部、メタノール５部およびシリコーンオイル（ポリジメ
チルシロキサン・ポリオキシアルキレン共重合体、平均
分子量３０００）０．００２部を１ｍｍφガラスビーズ
を用いたサンドミルで２時間分散して導電層用塗料を調
製した。アルミニウムシリンダー（３０ｍｍφ）上に、
導電層用塗料を浸漬塗布し、１４０℃で３０分間乾燥さ
せ、膜厚が２０μｍの導電層を形成した。

【０１６４】導電層上に６−６６−６１０−１２四元系
ポリアミド共重合体５部をメタノール７０部／ブタノー
ル２５部の混合溶媒に溶解した溶液を浸漬塗布、乾燥し
て、膜厚が１μｍの下引き層を形成した。

【０１６５】次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブ
ラッグ角（２θ±０．２°）の７．４°および２８．２
°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシア
ニン結晶３．５部とポリビニルブチラール樹脂（商品
名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業社製）１部をシ
クロヘキサノン１２０部に添加し、１ｍｍφガラスビー
ズを用いたサンドミルで３時間分散し、これに酢酸エチ
ル１２０部を加えて希釈して電荷発生層用塗料を調製し
た。下引き層上に、この電荷発生層用塗料を浸漬塗布
し、１００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．１５μｍ
の電荷発生層を形成した。

【０１６６】図７に上記のヒドロキシガリウムフタロシ
アニン結晶の粉末Ｘ線回折パターンを示す。粉末Ｘ線回
折の測定にはＣｕＫα線を用い、次の条件で行った。

【０１６７】使用測定機：マック・サイエンス社製、全
自動Ｘ線回折装置ＭＸＰ１８Ｘ線管球：Ｃｕ管電圧：５０ＫＶ管電流：３００ｍＡスキャン方法：２θ／θスキャンスキャン速度：２ｄｅｇ．／ｍｉｎサンプリング間隔：０．０２０ｄｅｇ．スタート角度（２θ）：５ｄｅｇ．ストップ角度（２θ）：４０ｄｅｇ．ダイバージェンススリット：０．５ｄｅｇ．スキャッタリングスリット：０．５ｄｅｇ．レシービングスリット：０．３ｄｅｇ．湾曲モノクロメーター使用

【０１６８】次に、下記式の電荷輸送材料１０部

【０１６９】

【化１】とポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−２０
０、三菱ガス化学）１０部をモノクロロベンゼン６０部
に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。上記の電荷発
生層上に電荷輸送層用塗料を浸漬塗布し、１１０℃で６
０分間乾燥して、膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成し
た。

【０１７０】次に、下記式のアクリルモノマー２５部、

【０１７１】

【化２】下記式で示される化合物で処理した（処理量７％）アン
チモンドープ酸化スズ粒子（数平均粒径０．０３μｍ）
５０部

【０１７２】

【化３】およびエタノール１５０部を、サンドミルにて６６時間
かけて分散し、更に、ポリテトラフルオロエチレン粒子
（数平均粒径０．１８μｍ）２０部を加えて分散を行っ
た。その後、光重合開始剤として２−メチルチオキサン
トン３部および下記式で示される光重合開始剤９部を溶
解し、電荷注入層用溶液とした。

【０１７３】

【化４】

【０１７４】この溶液を用いて、先の電荷輸送層上に浸
漬コーティング法により塗布し、高圧水銀灯にて１６０
ｍＷ／ｃｍ²の光強度で６０秒間光硬化を行い、その後
に１２０℃の温度で２時間熱風乾燥して電荷注入層を得
た。得られた電荷注入層の膜厚は４μｍであった。ま
た、電荷注入層用溶液の分散性は良好で、電荷注入層の
表面は、ムラのない均一な面であった。こうして電子写
真感光体を作製した。

【０１７５】評価には、キヤノン（株）製ＬＢＰ−ＮＸ
を、以下の様に磁気ブラシを用いた注入帯電方式に改造
して用いた。注入帯電を行うための帯電部材として、数
平均粒径２５μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子と平均粒
径１０μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子を中抵抗樹脂層
でコートした磁性粒子を用いた。なお、中抵抗層は、導
電性酸化チタン粒子および４フッ化エチレン樹脂粒子を
ポリカーボネート樹脂に分散した溶液を用いて形成し
た。接触帯電部材は、上記被覆性磁性粒子およびこれを
支持するための非磁性の導電スリーブ、これに内包され
るマグネットロールから構成され、上記被覆性粒子保持
スリーブと電子写真感光体との間隙は約５００μｍとし
た。また、マグネットロールは固定、スリーブ表面が電
子写真感光体の周速に対して２倍の速さで逆方向に摺擦
するように回転させ、電子写真感光体と磁気ブラシが均
一に接触するようにした。帯電部材の抵抗は、５×１０
⁵Ωであった。また、帯電部材への印加電圧はＤＣのみ
で−６００Ｖであった。

【０１７６】測定、サンプリングおよび画像評価は、以
下のように行った。３２．５℃／９０％ＲＨの環境下
で、１ドット１スペースのハーフトーン画像を出力して
その画像を顕微鏡で観察し、黒線部のつぶれやトナーの
飛び散りの度合いを評価した。続いて電子写真感光体の
暗電位Ｖｄを測定した。また、約２ｍｍ幅の線を縦横７
ｍｍおきに印字した画像を２万枚出力した後、全面白の
画像を出力し、この画像を目視で観察することにより黒
ポチを評価した。その結果を表１に示す。

【０１７７】（比較例１）電荷発生材料としてＣｕＫα
の特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）
の７．６°、１０．２°、２５．３°および２８．６°
に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン
顔料を用いた以外は、実施例１と全く同様にして電子写
真感光体を作製し、評価を行った。その結果を表１に示
す。

【０１７８】（比較例２）電荷発生材料として下記式の
化合物を用いた以外は、実施例１と全く同様にして電子
写真感光体を作製し、評価を行った。その結果を表１に
示す。

【０１７９】

【化５】

【０１８０】（実施例２〜４）実施例１において、電荷
輸送層の膜厚を２０μｍ、２５μｍおよび３０μｍと
し、帯電部材への印加電圧をＡＣ／ＤＣ重畳系とし、Ｄ
Ｃ分（Ｖ_dc）を−６００Ｖ、ＡＣ分のピーク間電圧（Ｖ
_pp）を５００Ｖとした以外は、実施例１と全く同様にし
て電子写真感光体を作製し、評価を行った。その結果を
表１に示す。

【０１８１】（実施例５）実施例１で用いた電荷輸送材
料に代えて下記式の化合物を用いた以外は、実施例１と
全く同様にして電子写真感光体を作製し、評価を行っ
た。その結果を表１に示す。

【０１８２】

【化６】

【０１８３】（実施例６）実施例１で用いた電荷輸送材
料に代えて下記式の化合物を用いて電子写真感光体を作
製し、評価機として図６に示すような実施形態４に従う
画像形成装置を用いた以外は、実施例１と全く同様にし
て評価を行った。その結果を表２に示す。

【０１８４】

【化７】

【０１８５】なお、帯電粒子ｍは、二次凝集体を含めた
平均粒径３μｍ、体積抵抗１０⁶Ω・ｃｍである酸化亜
鉛を用い、担持量を５ｍｇ／ｃｍ²に設定した。また、
帯電ローラの粗さＲａは５０μｍであったため、担持量
／Ｒａは０．１ｍｇ／ｃｍ²／μｍであった。また、帯
電ローラの表面抵抗および体積抵抗は、１０⁷Ω□およ
び１０⁶Ω・ｃｍであった。帯電粒子による帯電ローラ
の被覆率Ｒｃは０．９であった。

【０１８６】帯電ローラは帯電ニップ部において帯電ロ
ーラ表面と電子写真感光体と互いに逆方向に移動するよ
うに、およそ８０ｒｐｍで回転駆動させた。すなわち、
接触帯電部材としての帯電ローラの表面が、被帯電体と
しての電子写真感光体の面に対して速度差をもつように
した。帯電部材への印加電圧は、ＤＣのみで−６００Ｖ
であった。

【０１８７】（実施例７〜９）実施例６において、電荷
輸送層の膜厚を２０μｍ、２５μｍおよび３０μｍと
し、帯電部材への印加電圧をＡＣ／ＤＣ重畳系とし、Ｄ
Ｃ分（Ｖ_dc）を−６００Ｖ、ＡＣ分のピーク間電圧（Ｖ
_pp）を５００Ｖとした以外は、実施例６と全く同様にし
て電子写真感光体を作製し、評価を行った。その結果を
表２に示す。

【０１８８】（実施例１０）実施例６で用いた電子写真
感光体において、電荷発生層の膜厚を０．２０μｍに代
え、かつ実施例６で用いた電荷輸送材料に代えて下記構
造式の化合物１０部

【０１８９】

【化８】とポリアリレート樹脂１０部をクロロベンゼン６０部に
溶解して電荷輸送層用塗料を調製、電荷発生層上にこの
電荷輸送層用塗料を浸漬塗布し、１１０℃で１時間乾燥
し、膜厚が２５μｍの電荷輸送層を形成したこと以外
は、実施例６と全く同様にして電子写真感光体を作製
し、評価を行った。その結果を表２に示す。

【０１９０】（比較例３）実施例６における電子写真感
光体に代えて比較例１で作製した電子写真感光体を用い
た以外は、実施例６と全く同様にして評価を行った。そ
の結果を表２に示す。

【０１９１】（比較例４）実施例６における電子写真感
光体に代えて比較例１で作製した電子写真感光体を用
い、帯電部材への印加電圧をＡＣ／ＤＣ重畳系とし、Ｄ
Ｃ分（Ｖ_dc）を−６００Ｖ、ＡＣ分のピーク間電圧（Ｖ
_pp）を５００Ｖとした以外は、実施例６と全く同様にし
て評価を行った。その結果を表２に示す。

【０１９２】（比較例５）実施例６において、帯電粒子
ｍを全く用いなかったこと以外は実施例６と全く同様の
装置構成にし、全面白の画像を連続して３０枚出力した
ところ、帯電不良により全面地カブリの画像となった。

【０１９３】（実施例１１）実施例１で作製した電子写
真感光体を、前出のキヤノン（株）製ＬＢＰ−ＮＸ改造
機に搭載し、２３℃／５０％ＲＨ、３２．５℃／９０％
ＲＨおよび１５℃／１０％ＲＨの環境下で４８時間以上
放置後に明電位を測定、環境が変化した時の明電位変動
幅を絶対値で求めた。結果を表３に示す。

【０１９４】（比較例６）実施例１１において、電子写
真感光体を比較例１で作製したものに代えたこと以外
は、実施例１１と全く同様にして環境変化による明電位
変動の幅を絶対値で求めた。結果を表３に示す。

【０１９５】

【表１】

【０１９６】

【表２】

【０１９７】

【表３】

【０１９８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、導電性
支持体上に少なくとも感光層を設けてなる電子写真感光
体に接触配置された帯電部材を有し、該電子写真感光体
に該帯電部材から該電子写真感光体の表面に直接電荷を
注入する帯電が支配的である電子写真装置に用いられる
電子写真感光体において、該電子写真感光体の該感光層
に有機電荷発生材料として少なくともガリウムフタロシ
アニンを含有させることにより、高感度で、より高精細
な画像を得ることができ、環境の変化による電位変動が
少なく、かつ繰り返し使用時における画質劣化の少ない
注入帯電用の電子写真感光体、その電子写真感光体を有
するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のローラ帯電装置と磁気ブラシ帯電装置の
帯電特性を示す図である。

【図２】実施形態１の電子写真装置の概略構成を示す図
である。

【図３】実施形態２の電子写真装置の概略構成を示す図
である。

【図４】帯電ローラの抵抗値測定方法の説明する図であ
る。

【図５】実施形態３の電子写真装置の概略構成を示す図
である。

【図６】実施形態４の電子写真装置の概略構成を示す図
である。

【図７】実施例１に用いたヒドロキシガリウムフタロシ
アニン結晶の粉末Ｘ線回折を示すパターンである。

【符号の説明】

１ａ注入層付き感光ドラム１ｂ注入層無しの感光ドラム２Ａ帯電ローラ２ａ芯金、２ｂ導電弾性ローラＭ帯電導電粒子（帯電粒子）３帯電粒子供給器３ｂ攪拌羽根３ｃファーブラシ４レーザ露光装置５２成分現像装置５１現像スリーブ５２マグネットロール６０１成分磁性現像装置６転写帯電器７定着装置８ドラムクリーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平野秀敏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)発明者藤井淳史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)発明者朝倉一江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)発明者森川陽介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)発明者大森弘之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)発明者雨宮昇司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） 2H068 AA05 AA19 BA39 CA37 2H200 FA03 GA16 GA23 GA34 GA45 GA46 GA47 GA56 GA60 GB12 GB25 HA02 HA21 HB12 HB17 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 MA03 MA08 MA14 MB04 MB05 MC06 MC15 NA02 PB17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体に接触配置された帯電部
材を有し、該帯電部材から該電子写真感光体の表面に直
接電荷を注入する帯電が支配的である電子写真装置に用
いられる電子写真感光体において、該電子写真感光体が
導電性支持体上に少なくとも感光層を有しており、かつ
該感光層に有機電荷発生材料として少なくともガリウム
フタロシアニン化合物を含有することを特徴とする電子
写真感光体。
【請求項２】前記感光層の上に電荷注入層を有する請
求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】前記ガリウムフタロシアニン化合物がヒ
ドロキシガリウムフタロシアニンである請求項１または
２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】前記ヒドロキシガリウムフタロシアニン
がＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±
０．２°）の７．４°および２８．２°に強いピークを
有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶である請
求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項５】前記電荷注入層が導電性粒子を含有する
請求項２〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】電子写真感光体に接触配置された帯電部
材を有し、該帯電部材が磁性粒子であり、かつ、これを
支持させるための非磁性の導電性スリーブ、これに内包
されるマグネットロールによって構成される帯電手段を
備え、該帯電部材から電子写真感光体の表面に直接電荷
を注入する帯電が支配的である電子写真装置に用いられ
る請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項７】粒径が１０μｍ〜１０ｎｍである導電粒
子を主成分とし体積抵抗が１０¹²〜１０^-1Ω・ｃｍであ
る帯電粒子と、導電性と弾性を有した表面を備え前記帯
電粒子を担持する帯電粒子担持体により構成され、前記
帯電粒子の担持量を該帯電粒子担持体表面粗さＲａ（μ
ｍ）で除した値が０．００５〜１μｍｇ／ｃｍ²／μｍ
であるところの帯電部材を電子写真感光体に当接させる
ことで担持の帯電粒子を電子写真感光体に接触させて電
子写真感光体表面を帯電する帯電装置を有する電子写真
装置に用いられる請求項１〜５のいずれかに記載の電子
写真感光体。
【請求項８】前記帯電粒子担持体上を被覆している帯
電粒子の割合を被覆率Ｒｃとした場合、０．２≦Ｒｃ≦
１である電子写真装置に用いられる請求項７に記載の電
子写真感光体。
【請求項９】前記帯電粒子担持体の表面抵抗が１０⁴
〜１０¹⁰Ω□である電子写真装置に用いられる請求項７
または８に記載の電子写真感光体。
【請求項１０】前記帯電粒子担持体が多孔体表面を有
する弾性体である電子写真装置に用いられる請求項７〜
９のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項１１】前記帯電部材が前記被帯電体に速度差
を持って接触する電子写真装置に用いられる請求項７〜
１０のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項１２】前記帯電粒子担持体表面に体積抵抗が
１０¹²〜１０^-1Ω・ｃｍである帯電粒子を供給する帯電
粒子供給手段を有する電子写真装置に用いられる請求項
７〜１１のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載の電
子写真感光体を、該電子写真感光体を注入帯電方式で帯
電させる帯電手段、静電潜像の形成された電子写真感光
体をトナーで現像する現像手段、および転写工程後の電
子写真感光体上に残余するトナーを回収するクリーニン
グ手段からなる群より選ばれた少なくとも１つの手段と
共に一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】電子写真感光体に接触配置された帯電
部材を有し、該帯電部材から該電子写真感光体の表面に
直接電荷を注入する帯電が支配的である電子写真装置に
おいて、該電子写真感光体が請求項１〜５のいずれかに
記載の電子写真感光体であり、該帯電部材が磁性粒子で
あり、かつ、これを支持させるための非磁性の導電性ス
リーブ、これに内包されるマグネットロールによって構
成される帯電手段を備えることを特徴とする電子写真装
置。
【請求項１５】粒径が１０μｍ〜１０ｎｍである導電
粒子を主成分とする帯電粒子と、導電性と弾性を有した
表面を備え、前記帯電粒子を担持する帯電粒子担持体に
より構成された帯電部材を電子写真感光体に当接させる
ことで担持の帯電粒子を電子写真感光体に接触させて電
子写真感光体表面を帯電する帯電装置において、前記帯
電粒子担持体上に担持した帯電粒子の体積抵抗が１０¹²
〜１０ ^-1Ω・ｃｍであり、該粒子の担持量を該帯電粒子
担持体表面粗さＲａ（μｍ）で除した値が０．００５〜
１ｍｇ／ｃｍ²／μｍである帯電装置を有し、請求項７
〜１２のいずれか一つに記載の電子写真感光体を用いる
ことを特徴とする電子写真装置。
【請求項１６】請求項１４または１５に記載の電子写
真装置で用いられる帯電手段、現像手段、およびクリー
ニング手段からなる群より選ばれた少なくとも１つの手
段と共に一体に支持し、該電子写真装置本体に着脱自在
であることを特徴とするプロセスカートリッジ。