JP3462961B2 - 感光体および画像形成装置 - Google Patents
感光体および画像形成装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアモルファスシリコ
ンを感光層とした感光体、ならびに本発明の感光体を搭
載した画像形成装置に関するものである。
ンを感光層とした感光体、ならびに本発明の感光体を搭
載した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アモルファスシリコン（以下、アモルフ
ァスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）を感光層とした感
光体が、すでに製品化されているが、このａ−Ｓｉ感光
体はアルミニウム金属からなるドラム状基板の外周面を
切削などによって０．１Ｓ程度の表面粗度で鏡面仕上
げ、ついでＣＶＤもしくはＰＶＤによってａ−Ｓｉ感光
層を１０μｍ〜５０μｍの厚みで、あるいは８０μｍ程
度にまで厚くするなどして成膜形成して得られる。
ァスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）を感光層とした感
光体が、すでに製品化されているが、このａ−Ｓｉ感光
体はアルミニウム金属からなるドラム状基板の外周面を
切削などによって０．１Ｓ程度の表面粗度で鏡面仕上
げ、ついでＣＶＤもしくはＰＶＤによってａ−Ｓｉ感光
層を１０μｍ〜５０μｍの厚みで、あるいは８０μｍ程
度にまで厚くするなどして成膜形成して得られる。
【０００３】上記アルミニウム金属ドラムの成膜前に、
上記のように鏡面仕上げをおこなうことで、基板上に成
膜形成した感光層の表面を、できるだけ滑らかにして、
欠陥数を極力抑え、これによって画像特性の向上させて
いる。
上記のように鏡面仕上げをおこなうことで、基板上に成
膜形成した感光層の表面を、できるだけ滑らかにして、
欠陥数を極力抑え、これによって画像特性の向上させて
いる。
【０００４】ただし、レーザービームプリンター（ＬＢ
Ｐ）用のＡｌ金属基板については、外周面を積極的に粗
し、これによって感光層に入射されたレーザービームを
基板上で乱反射させ、干渉縞が生じないようにすること
が提案されている。
Ｐ）用のＡｌ金属基板については、外周面を積極的に粗
し、これによって感光層に入射されたレーザービームを
基板上で乱反射させ、干渉縞が生じないようにすること
が提案されている。
【０００５】他方、このａ−Ｓｉ感光体に対する電子写
真プロセスにはカールソン法などがあるが、そのプロセ
スには、一般的に感光体表面の残留トナーを除去するク
リーニング手段が採用されている。そして、このクリー
ニング手段にはブレード法、ファーブラシ法、マグネッ
トブラシ法などがあるが、いずれの方法を採用するにし
ても感光層の表面に付着された残留トナーを即座に除去
するために、トナーと感光層との間の付着力を減少させ
ることが、良好なクリーニングという点で望ましい。
真プロセスにはカールソン法などがあるが、そのプロセ
スには、一般的に感光体表面の残留トナーを除去するク
リーニング手段が採用されている。そして、このクリー
ニング手段にはブレード法、ファーブラシ法、マグネッ
トブラシ法などがあるが、いずれの方法を採用するにし
ても感光層の表面に付着された残留トナーを即座に除去
するために、トナーと感光層との間の付着力を減少させ
ることが、良好なクリーニングという点で望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ａ−Ｓｉ感光体搭載の画像形成装置においても、常温か
つ低湿下で長期間稼働させた場合、あるいは従来の画像
形成装置においては、平均粒径が１０〜２０μｍである
のに対して、高画質の画像を得るために、それよりも小
さな平均粒径のトナーを用いた場合には、トナーがａ−
Ｓｉ感光体の表面に付着もしくは融着し易くなり、その
ため、クリーニング工程において、トナーを除去するこ
とが難しくなり、その結果、白地画像に黒点状の画像欠
陥が発生するという問題点があった。
ａ−Ｓｉ感光体搭載の画像形成装置においても、常温か
つ低湿下で長期間稼働させた場合、あるいは従来の画像
形成装置においては、平均粒径が１０〜２０μｍである
のに対して、高画質の画像を得るために、それよりも小
さな平均粒径のトナーを用いた場合には、トナーがａ−
Ｓｉ感光体の表面に付着もしくは融着し易くなり、その
ため、クリーニング工程において、トナーを除去するこ
とが難しくなり、その結果、白地画像に黒点状の画像欠
陥が発生するという問題点があった。
【０００７】本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努
めた結果、特にクリーニング時のトナー付着・融着を防
止するためには、従来のように感光層の表面を滑らかに
するのではなく、逆にその表面を粗すことで解決される
ことがわかり、その粗さの程度については、ａ−Ｓｉ感
光層の表面に対する表面自由エネルギーと関連付けら
れ、それを５０ｍＮ／ｍ以下にすることで、かかる問題
点が解決できることを見出した。
めた結果、特にクリーニング時のトナー付着・融着を防
止するためには、従来のように感光層の表面を滑らかに
するのではなく、逆にその表面を粗すことで解決される
ことがわかり、その粗さの程度については、ａ−Ｓｉ感
光層の表面に対する表面自由エネルギーと関連付けら
れ、それを５０ｍＮ／ｍ以下にすることで、かかる問題
点が解決できることを見出した。
【０００８】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・融着を防止して、良好な画像形成を達成した感光体
並びに画像形成装置を提供することにある。
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・融着を防止して、良好な画像形成を達成した感光体
並びに画像形成装置を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、常温かつ低湿下で長
期間稼働させたり、あるいは平均粒径が１０μｍ未満の
トナーを使用しても、高画質の画像を得られる画像形成
装置を提供することにある。
期間稼働させたり、あるいは平均粒径が１０μｍ未満の
トナーを使用しても、高画質の画像を得られる画像形成
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の感光体は、基板
上にａ−Ｓｉからなる感光層を積層するとともに、この
感光層の表面をアモルファスシリコンカーバイド（以
下、アモルファスシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略
記する）で構成し、さらに上記感光層の表面自由エネル
ギーを５０ｍＮ／ｍ以下にすべく、前記基板を回転ボー
ルミル装置を用いて凹凸面となすか、もしくは焼結ダイ
ヤモンドバイトによる切削でもって断面形状が連続的な
ノコギリ状となすことで前記感光層の表面粗度を０．８
μｍ〜６．０μｍにしたことを特徴とする。
上にａ−Ｓｉからなる感光層を積層するとともに、この
感光層の表面をアモルファスシリコンカーバイド（以
下、アモルファスシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略
記する）で構成し、さらに上記感光層の表面自由エネル
ギーを５０ｍＮ／ｍ以下にすべく、前記基板を回転ボー
ルミル装置を用いて凹凸面となすか、もしくは焼結ダイ
ヤモンドバイトによる切削でもって断面形状が連続的な
ノコギリ状となすことで前記感光層の表面粗度を０．８
μｍ〜６．０μｍにしたことを特徴とする。
【００１１】
【００１２】さらに本発明の画像形成装置は、これら上
記の本発明の感光体と、その感光体の表面に電荷を付与
する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照射する
露光手段とから成り、これら帯電手段と露光手段とによ
り感光体の表面に静電潜像を形成するとともに、その静
電潜像に対応したトナー像を感光体の表面に形成する現
像手段と、トナー像を被転写材に転写する転写手段と、
転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニン
グ手段と、転写後に残余静電潜像を除去する除電手段と
を配設し、さらに前記トナー像の形成に使用されるトナ
ーの平均粒径が１０μｍ未満であることを特徴とする。
記の本発明の感光体と、その感光体の表面に電荷を付与
する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照射する
露光手段とから成り、これら帯電手段と露光手段とによ
り感光体の表面に静電潜像を形成するとともに、その静
電潜像に対応したトナー像を感光体の表面に形成する現
像手段と、トナー像を被転写材に転写する転写手段と、
転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニン
グ手段と、転写後に残余静電潜像を除去する除電手段と
を配設し、さらに前記トナー像の形成に使用されるトナ
ーの平均粒径が１０μｍ未満であることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】感光体の構成
図１は発明の実施形態に係る感光体１の層構成であり、
導電性の基板２の上にａ−Ｓｉからなる感光層３を真空
蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーテイング法、Ｒ
Ｆスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグ
ネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタ
リング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などで成膜形
成している。この感光層３は、たとえばキャリア注入阻
止層４、光導電層５、表面保護層６とを順次積層してな
る。
導電性の基板２の上にａ−Ｓｉからなる感光層３を真空
蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーテイング法、Ｒ
Ｆスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグ
ネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタ
リング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などで成膜形
成している。この感光層３は、たとえばキャリア注入阻
止層４、光導電層５、表面保護層６とを順次積層してな
る。
【００１５】上記基板２には銅、黄銅、ＳＵＳ、Ａｌ、
Ｎｉなどの金属導電体、あるいはガラス、セラミックな
どの絶縁体の表面に導電性薄膜を被覆したものなどがあ
る。
Ｎｉなどの金属導電体、あるいはガラス、セラミックな
どの絶縁体の表面に導電性薄膜を被覆したものなどがあ
る。
【００１６】この基板２はシート状、ベルト状もしくは
ウェブ状可とう性導電シートでもよく、このようなシー
トにはＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属シート、あるいは
ポリエステル、ナイロン、ポリイミドなどの高分子樹脂
フィルムの上にＡｌ、Ｎｉなどの金属もしくは酸化ス
ズ、インジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）などの透
明導電性材料や有機導電性材料を蒸着などにより被覆し
て導電処理したものを用いる。
ウェブ状可とう性導電シートでもよく、このようなシー
トにはＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属シート、あるいは
ポリエステル、ナイロン、ポリイミドなどの高分子樹脂
フィルムの上にＡｌ、Ｎｉなどの金属もしくは酸化ス
ズ、インジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）などの透
明導電性材料や有機導電性材料を蒸着などにより被覆し
て導電処理したものを用いる。
【００１７】そして、本発明によれば、感光層３（表面
保護層６）の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下に
することが特徴である。すなわち、従来の感光体であれ
ば、基板表面を０．１Ｓ程度の表面粗度で鏡面仕上げし
ているので、感光層の表面も同程度の表面粗度となり、
これによって５０ｍＮ／ｍを越えた表面自由エネルギー
となっているが、これに対して、本発明の感光体１によ
れば、感光層３の表面を粗すことで、表面自由エネルギ
ーを５０ｍＮ／ｍ以下、好適には４７ｍＮ／ｍ以下にし
て、従来とおりの良好な画像が得られるとともに、クリ
ーニング時のトナー付着／融着が防止できた。
保護層６）の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下に
することが特徴である。すなわち、従来の感光体であれ
ば、基板表面を０．１Ｓ程度の表面粗度で鏡面仕上げし
ているので、感光層の表面も同程度の表面粗度となり、
これによって５０ｍＮ／ｍを越えた表面自由エネルギー
となっているが、これに対して、本発明の感光体１によ
れば、感光層３の表面を粗すことで、表面自由エネルギ
ーを５０ｍＮ／ｍ以下、好適には４７ｍＮ／ｍ以下にし
て、従来とおりの良好な画像が得られるとともに、クリ
ーニング時のトナー付着／融着が防止できた。
【００１８】上記感光層３である固体の表面自由エネル
ギーは、分散力成分と、極性力成分と、水素結合力成分
でもって、もしくは分散力成分と水素結合力成分でもっ
て、それぞれの表面自由エネルギーが数値化できるもの
であって、これら各数値の合計値を本発明に係る表面自
由エネルギーとしている。
ギーは、分散力成分と、極性力成分と、水素結合力成分
でもって、もしくは分散力成分と水素結合力成分でもっ
て、それぞれの表面自由エネルギーが数値化できるもの
であって、これら各数値の合計値を本発明に係る表面自
由エネルギーとしている。
【００１９】また、表面自由エネルギーは、切削バイト
の材質や種類並びに切削時の回転数や送り速度などの条
件によって変動するものであるが、本発明においては、
様々な実験を繰り返すことで、切削バイトと切削条件と
の最適な条件を見つけ、そして、このような切削でもっ
て感光層３の表面を粗して、上記のような表面自由エネ
ルギーの範囲を得ることができる。さらに上記切削手段
による以外に、回転ボールミル装置を使用して、高硬度
金属球を基板外周面の全面にわたって打ちつけてもよ
い。
の材質や種類並びに切削時の回転数や送り速度などの条
件によって変動するものであるが、本発明においては、
様々な実験を繰り返すことで、切削バイトと切削条件と
の最適な条件を見つけ、そして、このような切削でもっ
て感光層３の表面を粗して、上記のような表面自由エネ
ルギーの範囲を得ることができる。さらに上記切削手段
による以外に、回転ボールミル装置を使用して、高硬度
金属球を基板外周面の全面にわたって打ちつけてもよ
い。
【００２０】そして、表面自由エネルギーは感光層３の
表面粗度とも関係して、一般的には表面自由エネルギー
が小さくなると、感光層３の表面粗度が大きくなる傾向
にあるが、本発明者は感光層３の表面の凹凸を様々に規
則的もしくは不規則的な性状にして、表面粗度を０．８
μｍ〜６．０μｍ、好適には２．０μｍ〜６．０μｍの
範囲にすればよいことも知見した。
表面粗度とも関係して、一般的には表面自由エネルギー
が小さくなると、感光層３の表面粗度が大きくなる傾向
にあるが、本発明者は感光層３の表面の凹凸を様々に規
則的もしくは不規則的な性状にして、表面粗度を０．８
μｍ〜６．０μｍ、好適には２．０μｍ〜６．０μｍの
範囲にすればよいことも知見した。
【００２１】ただし、このように表面粗度の範囲を設定
しても、所要とおりの表面自由エネルギーが得られるも
のではなく、表面粗度が同じ数値でありながら、表面の
凹凸状態が異なれば、それに応じて表面自由エネルギー
も異なる。
しても、所要とおりの表面自由エネルギーが得られるも
のではなく、表面粗度が同じ数値でありながら、表面の
凹凸状態が異なれば、それに応じて表面自由エネルギー
も異なる。
【００２２】かくして発明の感光体１によれば、感光層
３の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下にしたこと
で、従来とおりの良好な画像が得られるとともに、クリ
ーニング時のトナー付着／融着が防止できた。また、本
発明によれば、感光層３の表面粗度を０．８μｍ〜６．
０μｍにすることでもって、所要とおりの表面自由エネ
ルギーが得られた。
３の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下にしたこと
で、従来とおりの良好な画像が得られるとともに、クリ
ーニング時のトナー付着／融着が防止できた。また、本
発明によれば、感光層３の表面粗度を０．８μｍ〜６．
０μｍにすることでもって、所要とおりの表面自由エネ
ルギーが得られた。
【００２３】画像形成装置の構成
図２は本発明の感光体を搭載したプリンター構成の画像
形成装置７であり、８は感光体であり、この感光体８の
周面に帯電手段であるコロナ帯電器９と、その帯電後に
光照射する露光手段である露光器１０（ＬＥＤヘッド）
と、トナー像を感光体８の表面に形成するためのトナー
１１を備えた現像手段である現像機１２と、そのトナー
像を被転写材１３に転写する転写手段である転写器１４
と、その転写後に感光体表面の残留トナーを除去するク
リーニング手段１５と、その転写後に残余静電潜像を除
去する除電手段１６とを配設した構成である。また、１
７は被転写材１３に転写されたトナー像を熱もしくは圧
力により固着するための定着器である。
形成装置７であり、８は感光体であり、この感光体８の
周面に帯電手段であるコロナ帯電器９と、その帯電後に
光照射する露光手段である露光器１０（ＬＥＤヘッド）
と、トナー像を感光体８の表面に形成するためのトナー
１１を備えた現像手段である現像機１２と、そのトナー
像を被転写材１３に転写する転写手段である転写器１４
と、その転写後に感光体表面の残留トナーを除去するク
リーニング手段１５と、その転写後に残余静電潜像を除
去する除電手段１６とを配設した構成である。また、１
７は被転写材１３に転写されたトナー像を熱もしくは圧
力により固着するための定着器である。
【００２４】このカールソン法は次の〜の各プロセ
スを繰り返し経る。 感光体８の周面をコロナ帯電器９により帯電する。 露光器１０により画像を露光することにより、感光
体８の表面上に電位コントラストとしての静電潜像を形
成する。 この静電潜像を現像機１２により現像する。この現
像により黒色のトナーが静電潜像との静電引力により感
光体表面に付着し、可視化する。
スを繰り返し経る。 感光体８の周面をコロナ帯電器９により帯電する。 露光器１０により画像を露光することにより、感光
体８の表面上に電位コントラストとしての静電潜像を形
成する。 この静電潜像を現像機１２により現像する。この現
像により黒色のトナーが静電潜像との静電引力により感
光体表面に付着し、可視化する。
【００２５】 感光体表面のトナー像を紙などの被転
写材１３の裏面よりトナーと逆極性の電界を加えて、静
電転写し、これにより、画像を被転写材１３の上に得
る。 感光体表面の残留トナーをクリーニング手段１５に
より機械的に除去する。 感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段１６に
より残余の静電潜像を除去する。 なお、画像形成装置７はプリンターの構成であるが、露
光器１０に代えて原稿からの反射光を通すレンズやミラ
ーなどの光学系を用いれば、複写機の構成の画像形成装
置となる。
写材１３の裏面よりトナーと逆極性の電界を加えて、静
電転写し、これにより、画像を被転写材１３の上に得
る。 感光体表面の残留トナーをクリーニング手段１５に
より機械的に除去する。 感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段１６に
より残余の静電潜像を除去する。 なお、画像形成装置７はプリンターの構成であるが、露
光器１０に代えて原稿からの反射光を通すレンズやミラ
ーなどの光学系を用いれば、複写機の構成の画像形成装
置となる。
【００２６】また、この画像形成装置７には通常の乾式
現像を用いているが、その他、湿式現像に使用される液
体現像剤にも適用される。ちなみに、この液体現像剤の
顔料の平均粒径は著しく小さく、１μｍ程度である。
現像を用いているが、その他、湿式現像に使用される液
体現像剤にも適用される。ちなみに、この液体現像剤の
顔料の平均粒径は著しく小さく、１μｍ程度である。
【００２７】かくして本発明の画像形成装置７によれ
ば、従来のように平均粒径が１０〜２０μｍである場合
に常温かつ低湿下で長期間稼働させても、クリーニング
工程にて、トナーがａ−Ｓｉ感光体の表面に付着もしく
は融着しなくなった。また、高画質の画像を得るため
に、平均粒径が１０μｍ未満であるトナーを用いた場合
にも、トナーがａ−Ｓｉ感光体の表面に付着もしくは融
着しなくなった。
ば、従来のように平均粒径が１０〜２０μｍである場合
に常温かつ低湿下で長期間稼働させても、クリーニング
工程にて、トナーがａ−Ｓｉ感光体の表面に付着もしく
は融着しなくなった。また、高画質の画像を得るため
に、平均粒径が１０μｍ未満であるトナーを用いた場合
にも、トナーがａ−Ｓｉ感光体の表面に付着もしくは融
着しなくなった。
【００２８】
【実施例】純度９９．９％のＡｌからなる円筒状の基板
の上にプラズマＣＶＤ法によって感光層３を成膜形成す
る。この感光層３は、ホウ素１５００ｐｐｍ、酸素１．
０％、窒素０．７％含むａ−Ｓｉのキャリア注入阻止層
４、ホウ素０．５ｐｐｍ含むａ−Ｓｉの光導電層５、ａ
−ＳｉＣの表面保護層６とを順次積層してなる。
の上にプラズマＣＶＤ法によって感光層３を成膜形成す
る。この感光層３は、ホウ素１５００ｐｐｍ、酸素１．
０％、窒素０．７％含むａ−Ｓｉのキャリア注入阻止層
４、ホウ素０．５ｐｐｍ含むａ−Ｓｉの光導電層５、ａ
−ＳｉＣの表面保護層６とを順次積層してなる。
【００２９】このプラズマＣＶＤ法によれば、出発原料
ガスとしてシランガス、メタンガス、水素ガス、ジボラ
ンガス、酸化窒素ガスを用いて、各層の成膜形成に応じ
て各種ガスを適宜反応容器内に導入し、つづけて高電圧
でもってプラズマを発生させることで、各層を順次設け
る。
ガスとしてシランガス、メタンガス、水素ガス、ジボラ
ンガス、酸化窒素ガスを用いて、各層の成膜形成に応じ
て各種ガスを適宜反応容器内に導入し、つづけて高電圧
でもってプラズマを発生させることで、各層を順次設け
る。
【００３０】また、上記円筒状の基板については、外周
面を次の３通りの方法（Ａ研磨、Ｂ研磨、Ｄ研磨）でも
って研磨して、それぞれの基板２ａ、２ｂ、２ｄを作製
した。
面を次の３通りの方法（Ａ研磨、Ｂ研磨、Ｄ研磨）でも
って研磨して、それぞれの基板２ａ、２ｂ、２ｄを作製
した。
【００３１】Ａ研磨
円筒状Ａｌ基板の表面を天然ダイヤモンドバイトでもっ
て精密に切削し、これによって０．１Ｓ程度の表面粗度
で鏡面仕上げをおこなった。
て精密に切削し、これによって０．１Ｓ程度の表面粗度
で鏡面仕上げをおこなった。
【００３２】Ｂ研磨
円筒状Ａｌ基板を回転ボールミル装置に配し、直径０．
６ｍｍ程度の高硬度金属球を基板外周面の全面にわたっ
て打ちつけ、これによって不規則な凹凸面となした。
６ｍｍ程度の高硬度金属球を基板外周面の全面にわたっ
て打ちつけ、これによって不規則な凹凸面となした。
【００３３】
【００３４】Ｄ研磨
円筒状Ａｌ基板の表面に焼結ダイヤモンドバイトによる
切削でもって故意に山谷をつけ、これによって断面形状
が連続的なノコギリ状にした。
切削でもって故意に山谷をつけ、これによって断面形状
が連続的なノコギリ状にした。
【００３５】つぎに、各基板２ａ、２ｂ、２ｄに対して
同じ感光層３を成膜形成したところ、Ａ研磨、Ｂ研磨、
Ｄ研磨に応じて、それぞれ感光体Ａ、感光体Ｂ、感光体
Ｄが得られた。図３は感光体Ａの断面模式図、図４は感
光体Ｂの断面模式図、図５は感光体Ｄの断面模式図であ
る。
同じ感光層３を成膜形成したところ、Ａ研磨、Ｂ研磨、
Ｄ研磨に応じて、それぞれ感光体Ａ、感光体Ｂ、感光体
Ｄが得られた。図３は感光体Ａの断面模式図、図４は感
光体Ｂの断面模式図、図５は感光体Ｄの断面模式図であ
る。
【００３６】（測定結果）各々の研磨手段によって得ら
れた感光体Ａ〜感光体Ｄの表面自由エネルギー、表面粗
度および接触角を測定したところ、表１に示すとおりの
結果が得られた。
れた感光体Ａ〜感光体Ｄの表面自由エネルギー、表面粗
度および接触角を測定したところ、表１に示すとおりの
結果が得られた。
【００３７】
【表１】
【００３８】試料No. １はＡ研磨で、試料No. ２、３は
Ｂ研磨で、試料No. ４〜７はＤ研磨でおこなった。
Ｂ研磨で、試料No. ４〜７はＤ研磨でおこなった。
【００３９】表面自由エネルギーの測定は、国内におい
て一般的に用いられ、接着学会により提示された３成分
での手法、いわゆる拡張Fowkesの理論を適用して解析す
るが、具体的には、３種類の液体（分散力成分と双極子
成分と水素結合成分の各表面自由エネルギーの値がすで
に分かっている、たとえばα−ブロムナフタリン、水、
ヨウ化メチレン等）を用いて、液滴法にて接触角を測定
し、そのデータをもとにして拡張Fowkesの理論に基づい
て算出する。
て一般的に用いられ、接着学会により提示された３成分
での手法、いわゆる拡張Fowkesの理論を適用して解析す
るが、具体的には、３種類の液体（分散力成分と双極子
成分と水素結合成分の各表面自由エネルギーの値がすで
に分かっている、たとえばα−ブロムナフタリン、水、
ヨウ化メチレン等）を用いて、液滴法にて接触角を測定
し、そのデータをもとにして拡張Fowkesの理論に基づい
て算出する。
【００４０】表面粗度の測定は、接触型表面粗度計（東
京精密（株）製SURFCOM 550A）を用いて、十点平均粗さ
Ｒｚを測定した。接触角は、純水を用いて、液滴法でも
って接線と基板表面とが成す角度を測定することで求め
た。
京精密（株）製SURFCOM 550A）を用いて、十点平均粗さ
Ｒｚを測定した。接触角は、純水を用いて、液滴法でも
って接線と基板表面とが成す角度を測定することで求め
た。
【００４１】つぎに各種感光体を前記画像形成装置７
（乾式現像：トナー平均粒径８μｍ）に搭載し、カール
ソン法で画像形成して、３０万枚のランニングテストを
おこない、画像特性とトナー付着具合を測定したとこ
ろ、表２に示す結果が得られた。
（乾式現像：トナー平均粒径８μｍ）に搭載し、カール
ソン法で画像形成して、３０万枚のランニングテストを
おこない、画像特性とトナー付着具合を測定したとこ
ろ、表２に示す結果が得られた。
【００４２】画像特性には○印と×印とでもって評価
し、○印は良好な白地画像が得られた場合であり、×印
は白地画像に黒点状あるいは黒すじ状の画像欠陥が生じ
た場合である。
し、○印は良好な白地画像が得られた場合であり、×印
は白地画像に黒点状あるいは黒すじ状の画像欠陥が生じ
た場合である。
【００４３】
【表２】
【００４４】画像特性の評価は、拡大ルーペを用いてＡ
３サイズの白地画像全面にわたって目視し、画像欠陥の
有無を調べることで求めた。トナー付着具合の測定は、
白地画像を参照しながら、感光体の表面を目視にて観察
し、トナー付着箇所の数を確認することでおこなった。
３サイズの白地画像全面にわたって目視し、画像欠陥の
有無を調べることで求めた。トナー付着具合の測定は、
白地画像を参照しながら、感光体の表面を目視にて観察
し、トナー付着箇所の数を確認することでおこなった。
【００４５】上記実施例では、常温・常湿下（２３±３
℃、５０±１０％）のトナー平均粒径８μｍの画像形成
装置７を使用したが、その他に実施例として常温・低湿
下（２３±３℃、１５％以下）のトナー平均粒径１６μ
ｍの画像形成装置７を使用して、同じ実験をおこなった
ところ、各試料に対して、画像特性およびトナー付着具
合の双方ともに同じ結果が得られた。
℃、５０±１０％）のトナー平均粒径８μｍの画像形成
装置７を使用したが、その他に実施例として常温・低湿
下（２３±３℃、１５％以下）のトナー平均粒径１６μ
ｍの画像形成装置７を使用して、同じ実験をおこなった
ところ、各試料に対して、画像特性およびトナー付着具
合の双方ともに同じ結果が得られた。
【００４６】表１および表２の結果から明らかなとお
り、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以下である本発
明の試料No. ２〜６については、良好な画像が得られ、
しかも、トナーの付着も皆無になったか、もしくは少数
にまで減少したことがわかる。
り、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以下である本発
明の試料No. ２〜６については、良好な画像が得られ、
しかも、トナーの付着も皆無になったか、もしくは少数
にまで減少したことがわかる。
【００４７】
【００４８】また、試料No. ７では、感光体の表面粗度
が６．８μｍにまで大きくなっているので、劣化現象の
画像となった。
が６．８μｍにまで大きくなっているので、劣化現象の
画像となった。
【００４９】（参考測定例）上記測定においては、表面
自由エネルギーの測定を分散力成分と双極子成分と水素
結合成分の３成分による拡張Fowkesの理論を適用して解
析したが、海外では、Fowkes、Kelble、Owens という学
者の論文により双極子成分の概念を除いた２成分でもっ
て解析する手法が一般的となっているので、参考までに
この手法でもって測定した結果を表３に示す。
自由エネルギーの測定を分散力成分と双極子成分と水素
結合成分の３成分による拡張Fowkesの理論を適用して解
析したが、海外では、Fowkes、Kelble、Owens という学
者の論文により双極子成分の概念を除いた２成分でもっ
て解析する手法が一般的となっているので、参考までに
この手法でもって測定した結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の感光体並びに画
像形成装置によれば、感光層の表面をａ−ＳｉＣで構成
し、さらに感光層の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ
以下にしたことで、クリーニング時のトナー付着・融着
を防止して、良好な画像形成が得られ、特に常温かつ低
湿下で長期間稼働させたり、あるいは平均粒径が１０μ
ｍ未満のトナーを使用しても、良好な画像形成が得られ
た。
像形成装置によれば、感光層の表面をａ−ＳｉＣで構成
し、さらに感光層の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ
以下にしたことで、クリーニング時のトナー付着・融着
を防止して、良好な画像形成が得られ、特に常温かつ低
湿下で長期間稼働させたり、あるいは平均粒径が１０μ
ｍ未満のトナーを使用しても、良好な画像形成が得られ
た。
【００５２】また、本発明の感光体によれば、感光層の
表面粗度を０．８μｍ〜６．０μｍにしたことで、容易
に感光層の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下にす
ることができ、これによって製造効率かつ製造管理が向
上し、その結果、製造コストを低減できる。
表面粗度を０．８μｍ〜６．０μｍにしたことで、容易
に感光層の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下にす
ることができ、これによって製造効率かつ製造管理が向
上し、その結果、製造コストを低減できる。
【図１】発明の実施形態に係る感光体の層構成を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の概略図である。
【図３】従来の研磨法でもって作製した感光体の拡大断
面図である。
面図である。
【図４】実施例の研磨法でもって作製した感光体の拡大
断面図である。
断面図である。
【図５】実施例の研磨法でもって作製した感光体の拡大
断面図である。
断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−44098（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−6279（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−134432（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−152561（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−116154（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−154274（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】基板上にアモルファスシリコンからなる感
光層を積層するとともに、該感光層の表面をアモルファ
スシリコンカーバイドで構成してなる感光体において、
上記感光層の表面自由エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以下に
すべく、前記基板を回転ボールミル装置を用いて凹凸面
となすか、もしくは焼結ダイヤモンドバイトによる切削
でもって断面形状が連続的なノコギリ状となすことで前
記感光層の表面粗度を０．８μｍ〜６．０μｍにしたこ
とを特徴とする感光体。 - 【請求項２】請求項１の感光体と、該感光体の表面に電
荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光
照射する露光手段とから成り、これら帯電手段と露光手
段とにより感光体の表面に静電潜像を形成するととも
に、該静電潜像に対応したトナー像を感光体の表面に形
成する現像手段と、該トナー像を被転写材に転写する転
写手段と、該転写後に感光体表面の残留トナーを除去す
るクリーニング手段と、該転写後に残余静電潜像を除去
する除電手段とを配設し、さらに前記トナー像の形成に
使用されるトナーの平均粒径が１０μｍ未満であること
を特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25668196A JP3462961B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-09-27 | 感光体および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-50123 | 1996-03-07 | ||
| JP5012396 | 1996-03-07 | ||
| JP25668196A JP3462961B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-09-27 | 感光体および画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09297420A JPH09297420A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3462961B2 true JP3462961B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=26390571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25668196A Expired - Fee Related JP3462961B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-09-27 | 感光体および画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3462961B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1134619A3 (en) | 2000-03-16 | 2003-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member, image-forming apparatus, and image-forming method |
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| US6636715B2 (en) | 2000-05-22 | 2003-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Photosensitive member and image forming apparatus having the same |
| JP2002169355A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Canon Chemicals Inc | 帯電ロール及び電子写真装置 |
| JP4615002B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2011-01-19 | 京セラ株式会社 | 画像形成装置 |
| JP5121785B2 (ja) | 2008-07-25 | 2013-01-16 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体および電子写真装置 |
| JP5653186B2 (ja) | 2009-11-25 | 2015-01-14 | キヤノン株式会社 | 電子写真装置 |
| JP5675287B2 (ja) | 2009-11-26 | 2015-02-25 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体および電子写真装置 |
| JP5675292B2 (ja) | 2009-11-27 | 2015-02-25 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体および電子写真装置 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25668196A patent/JP3462961B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09297420A (ja) | 1997-11-18 |
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