JP4242902B2 - 電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、円筒状基体の外周面に感光層が形成された電子写真感光体およびそれを備えた電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

電子写真感光体は、円筒状基体の外周面に感光層が形成されたものである。このような電子写真感光体においては、感光層の膜質および膜密着性は画像特性に影響を与えるため、それらを最適化することは画像特性を向上させる上で重要となる。

その一方で、円筒状基体における表面粗さは、感光層の膜質および膜密着性に影響を与えるものである。たとえば、表面粗さが大きい円筒状基体の表面に感光層を形成して電子写真感光体を形成すれば、円筒状基体の表面凹凸が画像上に現れ、画像のガサツキの原因となる。また、円筒状基体の表面粗さが大きければ、成膜時に異常成長が生じて電荷リークなどの欠陥の原因ともなる（たとえば特許文献１参照）。

これに対して、円筒状基体の表面粗さを小さくすれば、表面粗さを大きくする場合の不具合は解消するものの、円筒状基体に対する感光層との膜密着性が低くなるために膜剥がれが生じやすくなる。特に、電子写真感光体の端部には機械的な負荷が加わりやすいため、電子写真感光体の端部では感光層の膜剥がれがより生じやすくなる。電子写真感光体の端部は、画像形成には寄与しないものの、端部での膜剥がれが画像形成領域にまで及んだ場合には、画像特性に影響を与えることとなる。

特開２００５−１４１１２０号公報

近年においては、画像のカラー化、高画質化、高速化の要求が高まっており、感光層としてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系のものを採用し、円筒状基体としてアルミニウム系のものを採用するのが主流となっているが、その場合には、感光層と円筒状基体との間の内部応力（熱膨張率）の差が大きくなる傾向があるために、円筒状基体の外周面の表面粗さを小さくした場合には、外周面のおける膜剥がれがより生じやすくなる。

このように、円筒状基体の外表面の表面粗さを最適化するだけでは、感光層の膜質および膜密着性を最適化することによる画像特性の向上には限界があり、近年における画像のカラー化、高画質化および高速化の要求には十分に応えることができない。

本発明は、電子写真感光体において、円筒状基体の外周面における膜剥がれが生じることを抑制しつつ、電荷リークなどの欠陥が生じることを抑制することを課題としている。

本発明の第１の側面では、外周面と端面との間に面取り面が形成された円筒状基体と、前記円筒状基体の外周面に形成された感光層と、を備えた電子写真感光体であって、前記感光層は、前記面取り面を覆っており、前記面取り面は、表面粗さが前記外周面よりも大きくされており、かつ前記面取り面および前記端面の算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上、１．００μｍ以下であることを特徴とする、電子写真感光体が提供される。

前記円筒状基体の外周面は、たとえば算術平均粗さＲａが０．０１０μｍ以上０．０５０μｍ以下の鏡面とされる。一方、前記面取り面は、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の粗面とされる。好ましくは、前記面取り面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下とされる。

前記感光層は、その端部が前記端面にまで至るように形成してもよい。その場合、前記外周面は、たとえば算術平均粗さＲａが０．０１０μｍ以上０．０５０μｍ以下とされ、前記端面は、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上、好ましくは算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下とされ、前記面取り面は、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上、好ましくは算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下とされる。

前記端面は、表面粗さが前記面取り面よりも小さくされ、あるいは表面粗さが前記面取り面よりも大きくされる。

前記面取り面は、たとえば角面である。この場合、前記面取り面は、前記外周面との交差角度が３０度以上６０度となるように形成するのが好ましい。

前記面取り面は、丸面であってもよい。その場合、前記面取り面の曲率半径は、たとえば０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とされる。

ここで、本発明において感光層とは、少なくとも光導電層を含むものであり、この光導電層に加えて、キャリア注入阻止層およびキャリア輸送層のうちの少なくとも一方をさらに備えたものなども本発明でいう感光層に含まれる。

前記光導電層は、たとえばシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成されている。

前記感光層は、少なくとも５０原子％以上の炭素を含む非単結晶材料からなる表面層をさらに含んでいてもよい。

本発明の第２の側面では、本発明の第1の側面に係る電子写真感光体を備えたことを特徴とする、画像形成装置が提供される。

本発明によれば、面取り面の表面粗さが外周面よりも大きく、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の粗面とされているため、感光層を面取り面にまで形成した場合に、面取り面における感光層の密着性が高くなる。そのため、感光層の端部において、膜剥がれが生じることを抑制することができるようになり、外周面において膜剥がれが生じることを抑制することができる。また、面取り面の算術平均粗さＲａを１．００μｍ以下とすれば、成膜時において、端部においてバリが発生するのを抑制することができる。これにより、製品不良率を低減することができるため、製造コストを低減することが可能となる。

また、端面の表面粗さを外周面よりも大きく、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の粗面とすれば、端面にまで感光層を形成した場合に、端面における感光層の密着性が高くなる。そのため、感光層の端部において、膜剥がれが生じることを抑制することができるようになり、外周面において膜剥がれが生じることを抑制することができる。また、端面の算術平均粗さＲａを１．００μｍ以下とすれば、成膜時において、端部においてバリが発生するのを抑制することができる。これにより、製品不良率を低減することができるため、製造コストを低減することが可能となる。

とくに、端面にまで感光層を形成する場合において、面取り面の表面粗さを端面よりも大きくすれば、面取り面における感光層の密着性が高くなるため、端面において膜剥がれが生じたとしても、膜剥がれが進行することを面取り面において食い止めることができる。その結果、端面において生じた膜剥がれが外周面にまで及んでしまうこと抑制することができる。

一方、端面にまで感光層を形成する場合において、面取り面の表面粗さを端面よりも小さくすれば、感光層を形成する場合におけるバリの発生を適切に抑制することができる。

本発明においてはさらに、円筒状基体の外周面の表面粗さが小さくされているために、外表面に感光層を形成する際の異常成長を抑制して平滑性の高い感光層を形成することができ、電荷リークなどの欠陥を生じにくい感光層を形成することが可能となる。

本発明の電子写真感光体において、面取り面と外周面との交差角度を３０度以上６０度以下とすれば、面取り面と外周面とによって形成されるエッジ、および面取り面と端面とによって形成されるエッジを鈍なものとすることができる。そのため、感光層を外周面から面取り面にまで形成し、あるいは外周面から端面にまで形成した場合には、先のエッジによって感光層が損傷することを抑制することが可能となる。これにより、感光層の端部において、膜剥がれを生じることを抑制することができる。

また、面取り面を丸面とし、面取り面の曲率半径を０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とすれば、外周面と面取り面との間、および端面と面取り面との間にエッジを形成することなく、外周面、面取り面および端面が滑らかに連続するものとすることができる。そのため、感光層を外周面から面取り面にまで形成し、あるいは外周面から端面にまで形成した場合には、面取り面と外周面あるいは端面との間の境界において、感光層が損傷することを抑制することが可能となる。これにより、感光層の端部において、膜剥がれを生じることを抑制することができる。

このような効果は、円筒状基体からの膜剥がれの問題が深刻であるアモルファスシリコン系の感光層を有する電子写真感光体においても、適切に得ることができる。

さらに、本発明に係る画像形成装置は、先に説明した電子写真感光体を備えていることから、電子写真感光体における膜剥がれが適切に抑制されている。そのため、長期間にわたって画像形成装置を使用した場合であっても、経時的に形成画像が劣化することが抑制され、適切な画像を安定して提供することが可能となる。

以下、本発明に係る画像形成装置および電子写真感光体ついて、添付図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１に示した画像形成装置１は、電子写真感光体２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５、転写装置６、定着装置７、クリーニング装置８、および除電装置９を備えたものである。

電子写真感光体２は、画像信号に基づいた静電潜像およびトナー像が形成されるものであり、図中の矢印Ａ方向に回転可能とされている。

帯電装置３は、電子写真感光体２の表面を、電子写真感光体２の光導電層の種類に応じて、正又は負極性に一様に帯電させるためのものである。電子写真感光体２の帯電電位は、通常、２００V以上１０００Ｖ以下とされる。

露光装置４は、電子写真感光体２に静電潜像を形成するためのものであり、特定波長（たとえば６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の光を出射可能とされている。この露光装置４によると、画像信号に応じて電子写真感光体２の表面に光を照射して光照射部分の電位を減衰させることにより、電位コントラストとしての静電潜像が形成される。露光装置４としては、たとえば約６８０ｎｍの波長の光を出射可能なＬＥＤ素子を６００ｄｐｉの密度で配列させたＬＥＤヘッドを採用することができる。

もちろん、露光装置４としては、レーザ光を出射可能なものを使用することもできる。また、ＬＥＤヘッド等の露光装置４に代えて、レーザービームやポリゴンミラー等からなる光学系や原稿からの反射光を通すレンズやミラー等からなる光学系を用いることにより、複写機の構成の画像形成装置とすることもできる。

現像装置５は、電子写真感光体２の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像装置５は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ５０を備えている。

現像剤は、電子写真感光体２の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像装置５において摩擦帯電させられる。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤、あるいは磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。

現像スリーブ５０は、電子写真感光体２と現像スリーブ５０との間の現像領域に現像剤を搬送する役割を果すものである。

現像装置５においては、現像スリーブ５０により摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、電子写真感光体２と現像スリーブ５０との間の現像域において、このトナーによって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。トナー像の帯電極性は、正規現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体２の表面の帯電極性と逆極性とされ、反転現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体２の表面の帯電極性と同極性とされる。

転写装置６は、電子写真感光体２と転写装置６との間の転写領域に給紙された記録紙Ｐにトナー像を転写するためのものであり、転写用チャージャ６０および分離用チャージヤ６１を備えている。この転写装置６では、転写用チャージャ６０において記録紙Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写装置６ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ６１において記録紙Ｐの背面が交流帯電させられ、記録紙Ｐが電子写真感光体２の表面から速やかに分離させられる。

なお、転写装置６としては、電子写真感光体２の回転に従動し、かつ電子写真感光体２とは微小間隙（通常、０．５ｍｍ以下）を介して配置された転写ローラを用いることも可能である。この場合の転写ローラは、たとえば直流電源により、電子写真感光体２上のトナー像を記録紙Ｐ上に引きつけるような転写電圧を印加するように構成される。このような転写ローラを用いる場合には、分離用チャージャ６１のような転写材分離装置は省略される。

定着装置７は、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるためのものであり、一対の定着ローラ７０，７１を備えている。この定着装置７では、一対のローラ７０，７１の間に記録紙Ｐを通過させることにより、熱、圧力等によって記録紙Ｐに対してトナー像が定着させられる。

クリーニング装置８は、電子写真感光体２の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード８０を備えている。このクリーニング装置８では、クリーニングブレード８０によって、電子写真感光体２の表面に残存するトナーが掻き取られて回収される。クリーニング装置８において回収されたトナーは、必要により、現像装置５内にリサイクルされて再使用に供される。

除電装置９は、電子写真感光体２の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置９は、たとえば光照射により、電子写真感光体２の表面電荷を除去するように構成される。

ここで、画像形成装置１においては、電子写真感光体２として、図２に示したものが使用される。図示した電子写真感光体２は、円筒状基体２０と、感光層２１と、を備えたものである。

感光層２１は、円筒状基体２０の外周面２０ａから面取り面２０ｂおよび端面２０ｃにまで連続して形成されたものであり、光導電層２１Ａおよび表面層２１Ｂを有している。この感光層２１は、必要に応じて、キャリア注入阻止層やキャリア輸送層をさらに備えたものとされる。

光導電層２１Ａは、露光装置４によるレーザ光などの光照射によって、電子が励起され、自由電子あるいは正孔などのキャリアを発生させるためのものである。

光導電層２１Ａは、たとえばシリコン原子を母体とする非単結晶材料（ａ−Ｓｉ系材料）で構成されている。光導電層２１Ａはまた、ａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、およびＡｓ_２Ｓｅ_３などのａ−Ｓｅ系材料、あるいはＺｎＯ、ＣｄＳ、およびＣｄＳｅなどの周期律表第１２−１６族化合物材料により形成することもできる。その中でもとくに、ａ−Ｓｉおよびａ−ＳｉにＣ、Ｎ、Ｏなどを加えたａ−Ｓｉ系材料を用いるのが好ましい。そうすることにより、高い光感度特性、高速応答性、繰り返し安定性、耐熱性、および耐久性などの優れた電子写真特性が安定して得られ、さらに表面層２１Ｂとの整合性が優れたものとなる。

ａ−Ｓｉ系材料としては、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＣＮ、ａ−ＳｉＮＯ、ａ−ＳｉＣＯおよびａ−ＳｉＣＮＯなどを挙げることができる。これらのａ−Ｓｉ系材料による光導電膜は、たとえばグロー放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法、および反応性蒸着法などにより成膜形成し、その成膜形成に当たってダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素（ＦやＣｌ）を膜中に１原子％以上４０原子％以下含有させることにより形成することができる。また、光導電層２１Ａの成膜にあたっては、各層の暗導電率や光導電率などの電気的特性および光学的バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、周期律表第１３族元素（以下、「第１３族元素」と略す）や周期律表第１５族元素（以下、「第１５族元素」と略す）を含有させたり、Ｃ、Ｏなどの元素の含有量を調整して上記諸特性を調整する。

第１３族元素および第１５族元素としては、共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点、および優れた光感度が得られるという点でホウ素（Ｂ）およびリン（Ｐ）を用いるのが望ましい。第１３族元素および第１５族元素をＣ、Ｏ等の元素とともに含有させる場合には、第１３族元素の含有量は０．１ｐｐｍ以上２００００ｐｐｍ以下、第１５族元素の含有量は０．１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であるのが好ましく、また、Ｃ、Ｏ等の元素を含有させないか、または微量含有させる場合は、第１３族元素の含有量は０．０１ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下、第１５族元素の含有量は０．０１ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。これらの元素は、層厚方向にわたって勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内であればよい。

とくに、光導電層２１Ａをａ−Ｓｉ系材料により形成する場合には、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を含有させてもよく、その場合には、暗導電率および光導電率を高めることができるので、光導電層２１Ａの設計自由度が増すという利点がある。このようなμｃ−Ｓｉは、上記と同様の形成法を採用し、その成膜条件を変えることによって形成することができる。たとえばグロー放電分解法では、円筒状基体２０の温度および高周波電力を高めに設定し、希釈ガスとしての水素流量を増すことによって形成できる。また、μｃ−Ｓｉを含有させる場合にも上記と同様の不純物元素を添加させてもよい。

光導電層２１Ａの厚みは、使用する光導電性材料および所望の電子写真特性により適宜設定するが、ａ−Ｓｉ系材料を用いる場合には、通常５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１５μｍ以上６０μｍ以下とされる。

また、光導電層２１Ａの軸方向の厚みムラは、中央の±３％以内にすることが好ましい。これは、光導電層２１Ａの軸方向の厚みムラが大きいと、電子写真感光体２の耐圧（リーク）および外径寸法に差が現れ、軸方向にて画像に問題が生じるおそれがあるからである。

なお、光導電層２１Ａは、前述の無機化合物を粒子化し、それを樹脂に分散させた形態、あるいはＯＰＣ系光導電層として形成してもよい。

一方、表面層２１Ｂは、電子写真感光体２における電子写真特性（帯電能、光感度、残留電位などの電位特性、および画像濃度、解像度、コントラスト、階調性などの画像特性）の質および安定性、ならびに耐久性（耐磨耗性・耐刷性・耐環境性・耐薬品性など）を向上させるためのものである。

この表面層２１Ｂは、光導電層２１Ａの表面において、たとえば少なくとも５０原子％以上の炭素を含む非単結晶材料（ａ−ＳｉＣ系）により積層形成されている。表面層２１Ｂは、その厚みが、たとえば０．２μｍ以上１．５μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以上１．０μｍ以下とされている。このような表面層２１Ｂは、光導電層２１Ａと同様な手法により形成することができる。

円筒状基体２０は、電子写真感光体２の骨格をなすものであり、金属などの導電性材料により全体が形成されている。円筒状基体２０のための導電性材料としては、たとえばＡｌ、ＳＵＳ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｓｎ、Ａｕ、およびＡｇなどの金属材料、それらの金属材料を含む合金材料を挙げることができるが、例示した導電性材料のうち、Ａｌ系材料が最も好ましい。円筒状基体２０の全体をＡｌ合金材料により形成すれば、電子写真感光体２が軽量かつ低コストに製造可能となり、その上、光導電層２１をａ−Ｓｉ系材料により形成した場合に、それらの層との密着性が高くなって信頼性が向上する。

この円筒状基体２０は、端部において、外周面２０ａと端面２０ｃとの間に設けられた面取り面２０ｂを有している。

面取り面２０ｂは、角面（Ｃ面）として形成されたものであり、外周面２０ａとの交差角度θが、たとえば３０度以上６０度と以下なるように形成されている。このような範囲に面取り面２０ｂと外周面２０ａとの交差角度を設定することにより、面取り面２０ｂと外周面２０ａとによって形成されるエッジ、および面取り面２０ｂと端面２０ｃとによって形成されるエッジを鈍なものとすることができる。そのため、感光層２１を外周面２０ａから面取り面２０ｂにまで、あるいは外周面２０ａから端面２０ｃにまで形成した場合には、先のエッジによって感光層２１が損傷することを抑制することが可能となる。

図３に示したように、面取り面２０ｄは、丸面（Ｒ面）として形成してもよい。この場合、面取り面２０ｄの曲率半径Ｒは、たとえば０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とされる。このような範囲に面取り面２０ｄの曲率半径Ｒを設定することにより、感光層２１を外周面２０ａから面取り面２０ｄにまで形成し、あるいは外周面２０ａから端面２０ｃにまで形成した場合には、面取り面２０ｄと外周面２０ａあるいは端面２０ｃとの間の境界において、感光層２１が損傷することを抑制することが可能となる。これにより、感光層２１の端部において、膜剥がれを生じることを抑制することができる。

面取り面２０ｂ，２０ｄの表面粗さは、外周面２０ａよりも大きくされ、たとえば表面粗さが端面２０ｃよりも大きくされる。面取り面２０ｂ，２０ｄの表面粗さは、端面２０ｃよりも小さくてもよい。ここで、円筒状基体２０の外周面２０ａは、たとえば算術平均粗さＲａが０．０１０μｍ以上０．０５０μｍ以下の鏡面とされ、面取り面２０ｂ，２０ｄおよび端面２０ｃは、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の粗面とされる。好ましくは、面取り面２０ｂ，２０ｄおよび端面２０ｃは、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下とされる。

ここで、円筒状基体２０の外周面２０ａを鏡面として形成した場合には、感光層２１を形成する場合の異常成長を抑制して平滑性の高い感光層２１を形成することができ、電荷リークなどの欠陥を生じにくい感光層２１を形成することが可能となる。

その一方で、面取り面２０ｂ，２０ｄの表面粗さを外周面２０ａよりも大きく、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の粗面とすれば、面取り面２０ｂ，２０ｄにおける感光層２１の密着性が高くなる。そのため、感光層２１の端部において、膜剥がれが生じることを抑制することができるようになり、外周面２０ａにおいて膜剥がれが生じることを抑制することができる。また、面取り面２０ｂ，２０ｄの算術平均粗さＲａを１．００μｍ以下とすれば、成膜時において、端部においてバリが発生するのを抑制することができる。これにより、製品不良率を低減することができるため、製造コストを低減することが可能となる。

また、端面２０ｃの表面粗さを外周面２０ａよりも大きく、たとえば算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の粗面とすれば、端面２０ｃにまで感光層２１を形成した場合に、端面２０ｃにおける感光層２１の密着性が高くなる。そのため、感光層２１の端部において、膜剥がれが生じることを抑制することができるようになり、外周面２０ａにおいて膜剥がれが生じることを抑制することができる。また、端面２０ｃの算術平均粗さＲａを１．０００μｍ以下とすれば、成膜時において、端部においてバリが発生するのを抑制することができる。これにより、製品不良率を低減することができるため、製造コストを低減することが可能となる。

とくに、端面２０ｃにまで感光層２１を形成する場合に、面取り面２０ｂ，２０ｄの表面粗さを端面２０ｃよりも大きくすれば、面取り面２０ｂ，２０ｄにおける感光層２１の密着性が高くなるため、端面２０ｃにおいて膜剥がれが生じたとしても、膜剥がれの進行を面取り面２０ｂ，２０ｄにおいて食い止めることができる。その結果、膜剥がれが外周面２０ａにまで及んでしまうこと抑制することができる。

一方、端面２０ｃにまで感光層２１を形成する場合に、面取り面２０ｂ、２０ｄの表面粗さを端面２０ｃよりも小さくすれば、感光層２１を形成する場合におけるバリの発生を適切に抑制することができる。

本発明は、上述した実施の形態には限定されず、種々に変更可能である。たとえば図４に示した電子写真感光体２′のように、感光層２１′は、円筒状基体２０′における端面２０ｃ′まで形成せずに、面取り面２０ｂ′まで形成するようにしてもよい。この場合においても、面取り面２０ｂ′の表面粗さは、外周面２０ａ′の表面粗さよりも大きくされる。図４には、面取り面２０ｂ′が角面（Ｃ面）の場合を例示したが、面取り面は丸面（Ｒ面）であってもよい。

本実施例においては、図２に示した構成の電子写真感光体２を作製し、円筒状基体２０における面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの表面粗さが、感光層２１の密着性に与える影響を評価した。

（電子写真感光体の作製）
本実施例で用いる電子写真感光体は、円筒状基体２０としてアルミニウム合金から成る外径３０ｍｍ、長さ２５４ｍｍの引き抜き管の外周面２０ａを鏡面加工するとともに面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの表面粗さを調整して洗浄したものを用意し、これをグロー放電分解成膜装置にセットして、下記表１に示す成膜条件により感光層２１として、キャリア注入阻止層、光導電層２１Ａおよび表面層２１Ｂを順次積層することで作製した。

（表面粗さの測定）
円筒状基体２０の外周面２０ａ、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの表面粗さは、算術平均粗さＲａとして測定した。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に準じて測定した。測定器としては、「ＳＵＲＦＦＣＯＭ ４８０Ａ」（株式会社東京精密製）を用いて測定した。先端触針としては、「０１０２５０６」（株式会社東京精密製）を用いた。算術平均粗さＲａを測定するときの条件は、下記表２の通りとした。算術平均粗さの測定結果については、後述する感光層２１の密着性の評価とともに、下記表３に示した。なお、下記表４は、表３に示した評価についての凡例である。

（感光層の密着性の評価）
感光層２１の密着性は、感光層２１における円筒状基体２０の端面２０ｃに形成された部分に傷を付けた電子写真感光体２を、２０℃の純水中に２４時間浸漬させた後に、感光層２１における外周面２０ａの部分の膜剥がれを観察することにより行なった。感光層２１に対する傷付けは、図５および図６に示したように、電子写真感光体２の端面に、カッターＫ（「ＳＣ−１Ｐ」：ＮＴカッター株式会社製）を５０Ｎで押し付けることにより行なった。このような傷付けは、図７に示したように、１つの電子写真感光体２につき、円筒状基体２０の中心から放射状に延び、かつ１０ｍｍピッチとなるように３箇所ついて行なった。

膜剥がれの観察結果については、下記表３に示した。下記表３においては、電子写真感光２を形成したときのバリの発生状況を観察した結果を同時に示した。

上記表３に示した測定結果を面取り面および端面の粗さと外周面での膜剥がれの関係として整理したものを表５に、面取り面および端面の粗さとバリ発生の関係として整理したものを表６にそれぞれ示した。

表５から分かるように、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以下の場合には、端面２０ｃにおいて膜剥がれが生じ、その膜剥がれが外周面２０ａにまで及んでおり、実用上の使用が困難なものであった。ただし、表３から分かるように、面取り面２０ｂの表面粗さが外周面２０ａより大きいサンプル１のＡ，Ｃ，Ｄ、サンプル２のＡ、サンプル３のＡ、サンプル４のＡ、およびサンプル５のＡは、実用上の使用は困難であるものの、面取り面２０ｂの表面粗さが外周面２０ａより小さいものに比べて、膜剥がれが起こり難くなっていた。

これに対して、表５から分かるように面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上の場合には、外周面２０ａにおける膜剥がれが生じておらず、あるいは微小な膜剥れがあるものの実用上の使用が可能なものであった。

また、表３から分かるように、膜剥がれに関して良好な結果が得られた電子写真感光体２のうち、面取り面２０ｂの算術平均粗さＲａが端面２０ｃよりも大きなものについては、外周面２０ａにおける膜剥がれが生じていなかった。

したがって、外周面２０ａにおける膜剥がれを抑制する観点からは、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上であるのが好ましく、面取り面２０ｂの算術平均粗さＲａを端面２０ｃの算術平均粗さＲａよりも大きくするのがさらに好ましい。

表６から分かるように、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａが１．００μｍ以上の場合には、成膜時においてバリが発生しており、実用上の使用が困難なものであった。

これに対して、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａが１．００μｍ以下の場合には、成膜時においてバリが発生しておらず、あるいは微小バリが発生しているものの実用上の使用が可能なものであった。

したがって、成膜時におけるバリの発生を抑制する観点からは、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａを１．０００μｍ以下とするが好ましい。

また、表３から分かるように、成膜時のバリに関して良好な結果が得られた電子写真感光体２のうち、面取り面２０ｂの算術平均粗さＲａが端面２０ｃよりも小さなものについては、膜剥がれに関しても良好な結果が得られる傾向があった。

以上の結果をまとめると、成膜時におけるバリの発生を抑制しつつ、外周面における膜剥がれを抑制するためには、面取り面２０ｂおよび端面２０ｃの算術平均粗さＲａを０．１００〜１．０００μｍとするのが好ましいことが分かる。とくに、面取り面２０ｂの算術平均粗さＲａを端面２０ｃの算術平均粗さＲａよりも大きくすれば、外周面２０ａにおける膜剥がれをより確実に抑制することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。 本発明に係る電子写真感光体の断面図およびその要部を拡大して示した断面図である。 本発明に係る電子写真感光体の他の例を説明するための図２に相当する断面図およびその要部を拡大して示した断面図である。 本発明に係る電子写真感光体のさらに他の例を説明するための図２に相当する断面図およびその要部を拡大して示した断面図である。 実施例における感光層に対する傷付けを説明するための電子写真感光体の要部を示す斜視図である。 実施例における感光層に対する傷付けを説明するための電子写真感光体の要部を示す断面図である。 実施例において使用した電子写真感光体の正面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 電子写真感光体
２０ 円筒状基体
２０ａ （円筒状基体の）外周面
２０ｂ （円筒状基体の）面取り面
２０ｃ，２０ｄ（円筒状基体の）端面
２１ 感光層
２１Ａ （感光層の）感光層
２１Ｂ （感光層の）表面層
θ （面取り面と外周面との）交差角度
Ｒ （面取り面の）曲率半径

Claims (15)

1. 外周面と端面との間に面取り面が形成された円筒状基体と、
   前記円筒状基体の外周面に形成された感光層と、
   を備えた電子写真感光体であって、
   前記感光層は、前記面取り面を覆っており、
   前記面取り面は、表面粗さが前記外周面よりも大きくされており、かつ前記面取り面および前記端面の算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上、１．００μｍ以下であることを特徴とする、電子写真感光体。
2. 前記外周面は、算術平均粗さＲａが０．０１０μｍ以上０．０５０μｍ以下であり、
   前記面取り面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上である、請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記面取り面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下である、請求項２に記載の電子写真感光体。
4. 前記感光層は、その端部が前記端面にまで形成されており、
   前記端面は、表面粗さが前記外周面よりも大きくされている、請求項１に記載の電子写真感光体。
5. 前記外周面は、算術平均粗さＲａが０．０１０μｍ以上０．０５０μｍ以下であり、
   前記端面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上である、請求項４に記載の電子写真感光体。
6. 前記端面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下である、請求項５に記載の電子写真感光体。
7. 前記外周面は、算術平均粗さＲａが０．０１０μｍ以上０．０５０μｍ以下であり、
   前記端面および前記面取り面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上である、請求項４に記載の電子写真感光体。
8. 前記端面および前記面取り面は、算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上１．００μｍ以下である、請求項７に記載の電子写真感光体。
9. 前記端面は、表面粗さが前記面取り面よりも小さくされている、請求項４ないし８のいずれかに記載の電子写真感光体。
10. 前記端面は、表面粗さが前記面取り面よりも大きくされている、請求項４ないし８のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
11. 前記面取り面は、角面であり、前記外周面との交差角度が３０度以上６０度以下とされている、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
12. 前記面取り面は、丸面であり、曲率半径が０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とされている、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
13. 前記感光層は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を含んでいる、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
14. 前記感光層は、少なくとも５０原子％以上の炭素を含む非単結晶材料からなる表面層をさらに含んでいる、請求項１３に記載の電子写真感光体。
15. 請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の電子写真感光体を備えたことを特徴とする、画像形成装置。

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