JPH10186804A

JPH10186804A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10186804A
Application number: JP35076696A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kawada; 将也河田; Toshiyuki Ebara; 俊幸江原; Takaaki Kashiwa; 孝明栢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-14
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JP3559665B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速高耐久オゾンレスプロセス、省エネルギ
ーの可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】磁気ブラシを構成する磁性粒子の平均粒
粒径Ｙと被帯電体の表面の平均曲率半径の２倍値Ｘ、最
大凹凸高さＲｍａｘの相関が下式を満たす範囲で使用す
る。０．２５≦Ｙ／Ｘ≦４０．０５≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．４温度特性が改良された非晶質Ｓｉ系の感光体を用いる。
非晶質Ｃ：Ｆ系の表面層を有する非晶質Ｓｉ系感光体を
用いる。転写帯電には、ローラー方式又はベルト方式を
採用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧を帯電部材に
印加し、この帯電部材の磁性粒子からなる帯電面を、像
担持体であるところの被帯電体に当接させて被帯電体表
面を帯電し、その帯電面に可視光、ライン走査レーザー
光により画像情報の書き込みをして画像形成を実行する
方式の画像形成装置に関する。より具体的には上記の様
な電圧印加方式の帯電装置を被帯電面の帯電手段とし
て、高湿環境下での良好な画質を極めて長期にわたって
安定して供給する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

［１］画像形成装置画像形成装置は従来の原稿を複写するいわゆる複写機の
みならず、近年需要の伸びの著しいコンピュータ、ワー
ドプロセッサの出力手段としてのプリンターを加え、広
く利用されている。こうしたプリンターは従来のオフィ
スユースのみならず、パーソナルユースが増大したた
め、低コスト、メンテナンスフリーといった経済性が重
視される。更に、エコロジーの観点から、両面コピー、
再生紙利用等紙の消費低減、消費電力低減の省エネルギ
ー、オゾン量低減等近隣生物への影響対策が、経済性と
同様の重要度で求められている。

【０００３】ところで、従来の帯電方式の主流であった
コロナ帯電器は、φ５０〜１００μｍ程度の金属ワイヤ
ーに５〜１０ｋＶ程度の高電圧を印加し、雰囲気を電離
し対向物に帯電を付与する。その過程において、ワイヤ
ー自身も汚れを吸着し、定期的な清掃、交換が必要であ
った。また、コロナ放電に伴い、オゾンが大量に発生し
てしまうという問題があった。省エネルギーに関して
は、感光体ヒータの問題もある。近年使用される電子写
真感光体は、耐刷枚数の増大をはかる為表面硬度が高く
なっている。また、繰り返し使用により帯電器から発生
するオゾンから派生するコロナ生成物の影響で、被帯電
体である感光体の表面が湿度に敏感となり水分を吸着し
易くなっている。これが感光体表面の電荷の横流れの原
因となり、画像流れといわれる画像品質低下を引き起こ
していた。

【０００４】このような画像流れを防止する為に、実公
平１−３４２０５号公報に記載されている様なヒーター
による加熱や、特公平２−３８９５６号公報に記載され
ている様なマグネットローラーと磁性トナーから形成さ
れたブラシにより被帯電体である所の像担持体（例えば
感光体表面）を摺擦しコロナ生成物を取り除く方法が用
いられてきた。また、特開昭６１−１００７８０号公報
に記載されている様に、弾性ローラーによって感光体表
面を摺擦することで、コロナ生成物を取り除く方法等が
用いられてきた。

【０００５】感光体表面を摺擦する方法は、極めて硬度
の高いアモルファスシリコン感光体に対して適用されて
いる。しかし、この方法ではクリーニング装置が大きく
なるため、画像形成装置の小型化が困難であった。ま
た、ヒーターによる常時加熱方法は、前述の様に消費電
力量の増大を招く。こうしたヒーターの容量は通常１５
Ｗから８０Ｗ程度であり、大電力量といった印象を得な
い。しかし、夜間も含め常時通電されているケースがほ
とんどであり、一日あたりの消費電力量としては、画像
形成装置全体の消費電力量の５〜１５％にも達する。

【０００６】また、特開昭５９−１１１１７９号公報や
特開昭６２−２７８５７７号公報に記載されている外部
ヒーター加熱方式においても、感光体の温度変動に伴う
画像濃度不安定要素の改善についてはなんら開示もな
い。

【０００７】また、こうした画像流れの元凶であるオゾ
ンは、画像形成装置周囲の人や生物への健康障害のおそ
れがあるため、従来からオゾン除去フィルターで分解無
害化して排出していた。特にパーソナルユースの場合、
排出オゾン量は極力低減しなければならない。このよう
に経済面からも帯電時の発生オゾン量を大幅に低減する
方式が求められている。

【０００８】こうした状況から、新たな帯電部材、帯電
装置、画像形成装置としての発生オゾン量が皆無、ある
いは低減された帯電装置、除湿装置が求められている。
以下、帯電装置、感光体、ヒータについての従来技術
を、さらに詳細に説明する。［２］帯電装置前述の問題点を解決すべく、各種帯電装置が提案されて
いる。

【０００９】特開昭６３−２０８８７８号公報等に記載
されている接触帯電は、電圧を印加した帯電部材を被帯
電体に当接させて感光体表面を所用の電位に帯電するも
のである。これらは、帯電部装置として広く利用されて
いるコロナ帯電装置に比べ下記長所１，２，３を有して
いる。

【００１０】長所１．被帯電体面に所望の電位を得る
のに必要とされる印加電圧の低電圧化が可能である。

【００１１】長所２．帯電過程で発生するオゾン量が
無乃至極微量であり、オゾン除去フィルターの必要性が
無い。そのため装置の排気系の構成が簡素化できる。

【００１２】長所３．画像流れを防止するための加熱
ヒーターによる除湿の必要性が無い。そのため、夜間通
電等の電力消費の大幅に低減できる。

【００１３】以上のような長所を有する接触帯電は、複
写機、レーザービームプリンター、静電記録装置等の画
像形成装置において、感光体、誘電体等の像担持体、そ
の他の被帯電体を帯電処理する手段として、コロナ放電
装置に代わるものとして注目を集めている。

【００１４】接触帯電をより優れたものにするべく、接
触帯電部材について様々な提案がなされている。例え
ば、特開昭５９−１３３５６９号公報等には、磁性体と
磁性粒子（或いは粉体）からなる磁気ブラシ状粒子の接
触帯電部材が像担持体に接触、帯電を付与する機構が提
案されている。また、特開昭５７−０４６２６５号公報
等には、導電性の繊維からなるファーを用いたファーブ
ラシ状の接触帯電部材が、像担持体に接触、帯電を付与
する機構の新方式が提案されている。

【００１５】該従来技術の構造を、図２７及び図２８を
用いて説明する。

【００１６】像担持体である感光体ドラム２０２´は、
矢印Ｘの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）
にて回転駆動されるドラム型の電子写真感光体である。

【００１７】帯電部材２０１´は、多極磁性体２０１´
−２と、その帯電面に磁性粒子により形成した磁気ブラ
シ層２０１´−１とからなる。

【００１８】多極磁性体２０１´−２は、円筒状の、い
わゆるマグネットローラーのごとく構成され、通常フェ
ライト磁石、ゴムマグネット等の磁性材料を用いる。ま
た、多極磁性体の替りに磁性体を内蔵した、いわゆるス
リーブ状の物を用いても良い。

【００１９】磁気ブラシ層２０１´−１は、Ｃｕ−Ｚｎ
−Ｆｅ−Ｏ系などの磁性酸化鉄（フェライト）粉、マグ
ネタイト粉、樹脂中にフェライトやマグネタイト等の磁
性材料を分散させたもの、周知の磁性トナー材等が一般
的に用いられる。

【００２０】該帯電部材の抵抗値は、その使用される環
境、高帯電効率、或いは該感光体の表面層の耐圧特性等
に応じて適宜選択されることが望ましい。

【００２１】帯電部材２０１´（多極磁性体２０１´−
２，磁気ブラシ層２０１´−１）は、電圧印加電源（不
図示）により、直流電圧Ｖｄｃを単独で（あるいはこれ
に交流電圧（Ｖａｃ）を重乗して）、印加されている。
そして、回転駆動されている感光体ドラム２０２´の外
周面は、この帯電部材２０１´によって均一に帯電され
ている。

【００２２】そして、ランプ２１０の発する光が、原稿
台ガラス２１１上に置かれた原稿２１２に反射され、ミ
ラー２１３，２１４，２１５、レンズユニット２１７の
レンズ２１８、ミラー２１６を経由して投影されること
で、該感光体ドラム２０２´上に静電潜像が形成され
る。あるいは、画像信号に応じて強度変調されるレーザ
ービームプリンター光（不図示）が走査される事によっ
て、該感光体ドラム２０２´上に静電潜像が形成され
る。

【００２３】この潜像は、適宜な極性の現像剤が塗布さ
れた現像スリーブ２０４によって顕画像化された後、転
写材Ｐ上に転写帯電部材２０６（ａ）を介して転写され
る。転写残トナーは、クリーニングブレード２２１によ
って感光ドラム上から除去されると共に、該転写像は、
定着装置２２４によって定着された後、出力される。一
方、感光体ドラム２０２´に残留する静電潜像は、除電
光源２０９によって消去される。［３］感光体３−１有機光導電体（ＯＰＣ）電子写真感光体の光導電材料として、近年種々の有機光
導電材料の開発が進んでいる。特に、電荷発生層と電荷
輸送層とを積層した機能分離型感光体は、既に実用化さ
れ複写機やレーザービームプリンターに搭載されてい
る。

【００２４】しかしながら、これらの感光体は一般的に
耐久性が低い事が１つの大きな欠点であるとされてき
た。耐久性には、電子写真物性面での耐久性（例えば、
感度、残留電位、帯電能、画像ぼけ）と、機械的耐久性
（例えば、摺擦による感光体表面の摩擦や引っ掻き傷
等）とがあり、いずれも感光体の寿命を決定する大きな
要因となっている。

【００２５】このうち、電子写真物性面の耐久性、特に
画像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生するオゾ
ン、ＮＯｘ等の活性物質により感光体表面層に含有され
る電荷輸送物質が劣化する事が原因である事が知られて
いる。

【００２６】また機械的耐久性に関しては、感光層に対
して紙、ブレード／ローラー等のクリーニング部材、ト
ナー等が物理的に接触して摺擦する事が原因である事が
知られている。

【００２７】電子写真物性面の耐久性を向上させる為に
は、オゾン、ＮＯｘ等の活性物質により劣化されにくい
電荷輸送物質を用いることが重要である。そして、その
ためには、酸化電位の高い電荷輸送物質を選択すること
が知られている。

【００２８】また、機械的耐久性を上げるには、表面の
潤滑性を高めて摩擦を小さくする事、また、トナーのフ
ィルミング融着等を防止するために表面の離形性をよく
することが重要である。そして、そのためには、フッ素
系樹脂粉体粒子、フッ化黒鉛、ポリオレフィン系樹脂粉
体等の潤滑材を表面層に配合することが知られている。

【００２９】しかしながら、摩擦が著しく小さくなると
オゾン、ＮＯｘ等の活性物質により生成した吸湿性物質
が感光体表面に堆積し、その結果として表面抵抗が下が
り、表面電荷が横方向に移動し、いわゆる画像流れを生
ずるという問題があった。

【００３０】３−２アモルファスシリコン系感光体
（ａ−Ｓｉ）電子写真において、感光体における感光層を形成する光
導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）
／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照射する電磁波のスペクト
ル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答
性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無害であること、等の特性が要求され
る。特に、事務機としてオフィスで使用される画像形成
装置内に組み込まれる画像形成装置用感光体の場合に
は、大量に、且つ長期にわたり複写されることを考える
と、画質、画像濃度の長期安定性も重要な点である。

【００３１】この様な点に優れた性質を示す光導電材料
として、水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ」と表記する）がある。この水素化アモルファス
シリコンを、画像形成装置用感光体として利用すること
が、例えば、特公昭６０−３５０５９号公報に記載され
ている。

【００３２】このような画像形成装置用感光体は、一般
的には、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該
支持体上に、所定の成膜法（例えば、真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、
光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法）によって、ａ−Ｓｉか
らなる光導電層を形成する。なかでも、プラズマＣＶＤ
法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマ
イクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓ
ｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付さ
れている。

【００３３】また、特開昭５４−８３７４６号公報に
は、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素として含
むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）光導
電層からなる画像形成装置用感光体が提案されている。
該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１〜４０
原子％含有させることにより、耐熱性が高く、画像形成
装置用感光体の光導電層として良好な電気的、光学的特
性を得ることができるとしている。

【００３４】また、特開昭５７−１１５５５６号公報に
は、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光
学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時的安定性について改善を図る技術が開示されて
いる。該技術は、具体的には、シリコン原子を母体とし
たアモルファス材料で構成された光導電層上に、シリコ
ン原子及び炭素原子を含む非光導電性のアモルファス材
料で構成された表面障壁層を設けるというものである。

【００３５】更に、特開昭６０−６７９５１号公報に
は、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有
してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体
についての技術が記載されている。

【００３６】特開昭６２−１６８１６１号公報には、表
面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７０原子
％の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を用いる
技術が記載されている。

【００３７】また更に、特開昭５７−１５８６５０号公
報には、水素を１０〜４０原子％含有しており、その赤
外吸収スペクトルの２１００ｃｍ^ー1の吸収ピークと、２
０００ｃｍ^ー1の吸収ピークとの吸収係数比が、０．２〜
１．７であるａ−Ｓｉ：Ｈを光導電層に用いることが記
載されている。そして、このような材料を光導電層に用
いた場合、より高感度で高抵抗な画像形成装置用感光体
が得られるとしている。

【００３８】特開昭６０−９５５５１号公報には、感光
体表面近傍の温度を３０〜４０℃に維持して帯電、露
光、現像及び転写といった画像形成行程を行う技術が記
載されている。そして、該技術によれば、アモルファス
シリコン感光体の画像品質向上、具体的には、感光体表
面での水分の吸着による表面抵抗の低下とそれに伴って
発生する画像流れを防止できる旨が述べられている。

【００３９】これらの技術により、画像形成装置用感光
体の電気的、光学的、光導電的特性および使用環境特性
が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。［４］環境対策ヒータ前述感光体の高湿画像流れを防止、除去する為に、感光
体内面に熱源を設ける事が周知であり、最も一般的なの
は、面状あるいは棒状の電熱ヒータを円筒状感光体内面
に配設している。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記の様な電圧印加式の磁性粒子をブラシと
して用いた帯電装置を像担持体の帯電手段として利用し
た場合の問題点として、以下の点が挙げられる。問題点１：帯電部材の帯電効率が不十分であるこの問題は、特に感光体の回転速度や、印加される帯電
電位（以下“Ｖｐ”と称する）と帯電前の感光体表面の
電位との電位差が大きい時に顕著である。そのため、磁
気ブラシ層を構成する磁性粒子等は、帯電工程等、感光
体の回転中に感光体表面へ移動することが有り、その結
果、帯電効率が低下し、画像の濃度差が見られる様にな
る。

【００４１】多極磁性体等の磁気的吸引力を確保する技
術としては、例えば、特開平６−１９４９２８号公報の
ように、磁性粒子の磁化率と粒径とを規定したものがあ
る。また、感光体表面については、例えば、特開昭６３
−２５４４６２号公報のように、樹脂中にＳｎＯ₂ を分
散した表面積において、該ＳｎＯ₂ 径と表面層の粗さと
を規定したものがある。しかしながら、磁性粒子と感光
体との有効な接触面積、又それに伴う帯電効率や耐久
性、磁性粒子の流動性と、磁性粒子径と感光体表面粗さ
の相関については開示されていなかった。

【００４２】また、磁性粒子と感光体の接触が充分に確
保されていない場合、局所的に非接触になり部分的に、
或いは広い範囲で帯電不良が生じる場合がある。特に、
アモルファスシリコン感光体の様に高速で使用され、極
めて長い寿命を有する感光体を用いた画像形成装置にお
いては、帯電器の磁性粒子の減少や帯電の不均一により
画質が低下し、メンテナンス乃至帯電部材の交換をせざ
るをえなくなってしまう。こうした事はサービスコスト
の増加をまねき、メンテナンスフリー化を阻害する問題
である。

【００４３】磁性粒子の減少を防止する為に磁性粒子径
を大径化する方法もあるが、該磁性粒子と感光体との非
接触な部分が帯電不良になって生じる画像上のスジ、い
わゆる「掃きむら」の原因となり、画質の面から好まし
く無い。問題点２：耐久時の縦スジがある縦スジ（以下“まだらスジ”と呼ぶ）の発生メカニズム
としては以下の様なメカニズムが考えられる。

【００４４】機械的力（例えば、感光体の回転による摩
擦力）、クーロン力（注：これは磁気ブラシ層と感光体
表面の非帯電部の電位差により生じている）等によっ
て、多極磁性体と、磁気ブラシ層を構成する磁性粒子と
の間に作用している磁気的吸引力に逆らって磁性粒子が
感光体に移動する。そして、そのいくらかは、現像器の
スリーブ（現像スリーブ）に磁気的に吸引される。耐刷
枚数が増加するに従い、現像スリーブに吸引される該磁
性粒子の累積が増加して、現像材が感光体表面に現像さ
れる際の妨げとなる。その結果、まだらスジが発生す
る。更には、転写材（例えば、コピー用紙）に現像、転
写され、いわゆる「かぶり」が発生する場合もあった。

【００４５】特開昭５９−１３３５６９号公報では、感
光体の回転方向で帯電器の下流側にブレードを設けるこ
とで、上記磁性粒子の再捕獲を行なう機構が開示されて
いる。しかし、スリーブ部に捕集された磁性粒子によっ
て、感光体表面が研磨され、画質低下を招く場合もあっ
た。特に表面硬度がそれほど高く無い感光体において
は、その影響は更に大きくなる。従って、画像形成装
置、電子写真画像形成方法を設計する際には、上記課題
が解決されるように、画像形成装置用感光体の電子写真
物性、機械的耐久性など総合的な観点からの改良を図る
ことが必要であった。また、帯電部材、帯電装置、画像
形成装置の一段の改良を図ることが必要とされている。

【００４６】本発明は、電子写真物性、機械的耐久性な
ど総合的な観点からの改良を図った画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００４７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、その第１の態様として
は、帯電された被帯電体の表面に静電潜像を形成し、該
静電潜像を現像することで画像を形成する画像形成装置
において、その表面が帯電可能に構成され、該表面に静
電潜像を形成される被帯電体と、前記被帯電体に接触さ
れることで該被帯電体を帯電させる帯電部材と、を有
し、前記帯電部材はその表面に磁性粒子を備えたもので
あり、前記磁性粒子の平均粒径Ｙと、前記被帯電体の表
面の平均曲率半径の２倍値Ｘとは、０．２５≦Ｙ／Ｘ≦４の関係を満たすものであることを特徴とする画像形成装
置が提供される。

【００４８】前記磁性粒子の平均粒径Ｙと、前記被帯電
体の表面の平均曲率半径の２倍値Ｘとは、０．４≦Ｙ／Ｘ≦２の関係を満たすものであることがより好ましい。

【００４９】前記磁性粒子の平均粒径Ｙと、前記被帯電
体の表面の最大高さＲｍａｘとは、０．０５≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．４の関係を満たすものであることがより好ましい。

【００５０】前記磁性粒子の平均粒径Ｙと、前記被帯電
体の表面の最大高さとＲｍａｘは、０．１≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．３５の関係を満たすものであることがさらに好ましい。

【００５１】前記帯電部材は、ローラーまたはベルトで
あることが好ましい。

【００５２】前記帯電部材による帯電中、前記帯電部材
を回転させる回転駆動手段を更に有することが好まし
い。

【００５３】前記帯電部材と、前記被帯電体との距離を
規制する間隔規制手段を有することが好ましい。

【００５４】前記被帯電体は、その表面に、シリコンを
母材とし水素原子とハロゲン原子とのうちの少なくとも
一方を含んだ非晶質材料を含んで構成されたものである
ことが好ましい。

【００５５】前記被帯電体は、光を照射されることで前
記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、
導電性を有する支持体と、シリコンを母材とし水素原子
とハロゲン原子とのうちの少なくとも一方を含有する単
結晶材料を含んで構成された、光導電性を示す光導電層
と、電荷を保持する機能を有する表面層を含んで構成さ
れた光受容層と、を有し、前記光導電層は、１０〜３０
原子％の水素を含有し、少なくとも光の入射する部分に
おいて、サブバンドギャップ光吸収スペクトルから得ら
れる指数関数裾の特性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶ、
且つ、局在状態密度が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^ー3で
あり、前記表面層は、その電気抵抗値が１×１０¹⁰〜５
×１０¹⁵Ωｃｍであることが好ましい。

【００５６】前記被帯電体は、光を照射されることで前
記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、
導電性を有する支持体と、シリコンを母材とし水素原子
とハロゲン原子とのうちの少なくとも一方を含有する非
単結晶材料を含んで構成された、光導電性を示す光導電
層と、電荷を保持する機能を有する表面層を含んで構成
された光受容層と、を有し、前記表面層は、フッ素を含
有する非晶質炭素を含んで構成されていてもよい。

【００５７】前記被帯電体は、光を照射されることで前
記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、
導電性を備えた支持体と、シリコンを母材とし水素原子
とハロゲン原子とのうちの少なくとも一方を含有する非
単結晶材料を含んで構成された、光導電性を示す光導電
層と、電荷を保持する機能を有する表面層を含んで構成
された光受容層と、を有し、前記表面層は、その最表面
にフッ素の結合した非晶質炭素を有するものであっても
よい。

【００５８】前記被帯電体は、光を照射されることで前
記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、
導電性を有する支持体と、有機光導電体を含んで構成さ
れた有機感光層と、電荷保持粒子を含んで構成された表
面層と、を有するものであってもよい。

【００５９】以下、本発明の手段と作用との関係を説明
する。

【００６０】第１に磁気ブラシ層を構成する磁性粒子の
粒径と、被帯電体である感光体の微細表面曲率半径の２
倍値との比を、０．２５以上、４以下に規定する。ま
た、該磁性粒子径と、感光体表面の凹凸最大高さとの比
を、０．０５以上、０．４以下に規定する。これにより
磁性粒子と感光体の電荷移動の為の接触面積を広く使用
でき、さらに帯電部材中で感光体との接触により磁性粒
子が撹拌され帯電がより均一かつ高効率にできる。ま
た、磁性粒子が感光体に移動する、いわゆる磁性粒子の
漏れを防止し、高画質な画像を長期にわたって得られ
る。

【００６１】第２に、転写帯電部材としてローラー又は
ベルトを用いる。これによりコロナ帯電の様にオゾン生
成物が発生しない。

【００６２】第３に、使用中に主帯電部材を回転または
振動させる。

【００６３】第４に、主帯電部材と感光体の距離を規制
する機構を設ける。

【００６４】これら第３、第４の構成により磁性粒子の
感光体との接触巾、いわゆるニップと該磁性粒子の帯電
部材中での移動を促進し、均一な帯電がなされる。

【００６５】第５に、温度による帯電能力の変化（以
下、“温度特性”と称する）を低減ないしは解消した、
新規なアモルファスシリコン系感光体を使用する。これ
により環境対策ヒーターのない状態で、装置の立上げ時
から一貫して画像濃度変化がない安定な画像を得られ
る。

【００６６】第６に、表面粗さや硬度、摩擦特性に優れ
た新規な表面層を使用する。

【００６７】これら耐久性の向上した保護層と、温度特
性や電気的特性を向上させた新規な感光体とを組み合わ
せる事により、夜間通電無し、省エネルギー、高画質を
損ねることなく、高湿画像流れの除去が可能となった。
つまり、コロナ帯電のようにオゾン生成物が発生しない
為、いわゆる「高湿流れ」対策の為のドラムヒーター等
が不要になった。

【００６８】第７に、少なくとも導電性支持体と有機感
光層、及び電荷保持粒子を含む表面層を有する感光体を
使用する。

【００６９】以下更に詳しく、作用について述べる。［１］帯電部材図１、図２は本発明にかかる帯電部材、被帯電体、画像
形成装置の該略図である。

【００７０】画像形成プロセスについては前述の通りで
ある。

【００７１】帯電部材２０１は、多極磁性体２０１−２
と、磁気ブラシ層２０１−１とを備えている。

【００７２】多極磁性体２０１−２は、通常、フェライ
ト磁石等の金属や、プラスティックマグネット、等の多
極構成が可能な磁性体を用いている。その磁力線密度
は、その使用するプロセススピード、印加電圧と非帯電
部との電位差による限界、被帯電体の誘電率や表面性等
多くの要因により異なり、これらの条件に応じて適宜選
択される。該多極磁性体２０１−２の表面から１ｍｍの
距離において測定される、磁極位置における磁力線密度
で５００ガウス（Ｇ）以上が好ましい。より好ましくは
１０００Ｇ以上である。

【００７３】像担持体たる感光体と、多極磁性体２０１
−２との最近接間隙は、感光体の回転方向における該磁
気ブラシ層２０１−１の接触幅（以下ニップと称する）
を安定に制御する為、コロ（不図示）やスペーサ等、適
宜な方法で、適宜な距離に設定される必要がある。該距
離は５０〜２０００μｍの範囲が好ましく、より好まし
くは１００〜１０００μｍである。その他にニップ調整
用の機構を設けても良い。

【００７４】また、該帯電部材２０１は、感光体２０２
の回転方向Ｘに対して適宜な相対速度で回転、移動させ
る。或いは振動させてもよい。

【００７５】ここではローラー状の帯電部材について述
べたが、帯電部材としては固定型の棒磁石状のもの（以
下、“固定ブラシ”と称する）を用いても良い。

【００７６】磁気ブラシ層２０１−１を形成する磁性粒
子は、一般にフェライト、マグネタイト等の磁性粒子、
周知のトナーのキャリア、あるいは磁性体と樹脂からな
るトナーを使用する。

【００７７】該磁性粒子の粒径は、一般に１〜１００μ
ｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍのものが用いられる
が、画質に支障がなければ更に大粒径の粒子を使用して
も良い。又、粒径は均一なものを用いても良いし、流動
性向上のため、上記の範囲内で粒径の異なる磁性粒子を
混合して使用しても良い。

【００７８】なお、該磁性粒子の粒径および粒度分布の
ピークの測定は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥ
ＲＯＳ（日本電子製）を用いて行った。実際の測定は、
０．０５μｍ〜２００μｍの範囲を３２対数分割して行
い、５０％平均粒径をもって平均粒径とした。全体の平
均粒径はこの他に、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡
により、ランダムに１００個以上の粒子を抽出し、水平
方向最大弦長をもって該値としても良い。

【００７９】該磁気ブラシ層の抵抗は、図１６に示す様
に、帯電効率を良好に保持し、一方でリークポチや、感
光体表面の微小欠陥から、帯電部材長軸方向で電位が低
下してしまう事の防止当のために、１×１０³ 〜１×１
０¹²Ωｃｍであることが好ましい。より好ましくは１×
１０⁴ 〜１×１０⁹ Ωｃｍである。

【００８０】なお、抵抗値の測定は、ＨＩＯＫＩ社（メ
ーカー）製のＭΩテスターを用いて、５０〜１０００Ｖ
の電圧を印加して行った。この場合の接触面積は、規定
の速度で回転させている円筒状金属と、測定すべき帯電
部材とを、規定の食い込み量になるまで接近させた状態
で測定した。

【００８１】磁気ブラシ層２０１−１の磁性粒子は、製
法，粒径分離法等により、粒径が規定される。本発明で
は、該磁性粒子の粒径と、後述する被帯電体である感光
体２０２の表面微細粗さと、の相関を規定することによ
り、該磁性粒子と感光体の微視的な接触を好適な状態で
使用し、異常電流や磁性粒子流動性不具合等に起因する
帯電不良による画質低下を防止する。

【００８２】該磁性粒子の粒径と感光体表面粗さの相関
を好適な状態にすることにより、帯電部材通過中におけ
る該磁性粒子と該感光体との接触面積を大きくし、磁性
粒子漏れや、異常電流、帯電不良を防止し、高画質な画
像を安定して得ることができる。例えば、前露光を有す
る電子写真装置（特に、アモルファスシリコン系感光体
を使用した電子写真装置）においては、帯電部材から感
光体に電圧印加中の電流が多い場合には数１０μＡ／ｃ
ｍ² （全電流で数１００μＡ）という電流が流れる。そ
の際の、該磁性粒子と感光体との接触面積を広くするこ
とによって、微視的な電荷の移動がスムーズになる。そ
の結果、帯電のむら、および、磁性粒子が電荷を持った
まま磁性粒子が移動する事を防ぐことができる。

【００８３】また、感光体表面，磁性粒子が機械的に損
傷する危険性が減少し、装置の長寿命化、メンテナンス
フリーに有利である。更に、感光体表面による、帯電部
材中での磁性粒子の撹拌がより効率的になされ、帯電む
ら等を防止できる。

【００８４】帯電部材として磁石等の磁性材を内蔵した
スリーブ（構造的には一般の現像器のような物）を使用
する場合、該スリーブ表面も磁性粒子を搬送するにあた
り、適宜な粗さにて使用する事も、上記と同様の作用か
ら有効である。

【００８５】またさらに、磁性粒子の交換、追加等のサ
ービスメンテナンス間隔の延長，メンテナンスフリーが
実現できる。さらには、画像形成装置の設定変更（例え
ば、プロセススピードや像保持部材の帯電設定）に対し
ても、耐久性その他の点について広範囲に対応できる。

【００８６】被帯電体たる感光体２０２は、従来のもの
と同じものでも良いが、必要に応じて後述する新規な感
光体を用いる。［２］感光体前述の問題を解決する為の、一つの手段として、本発明
者らは感光体表面の微細粗さに注目し、該微細表面粗さ
を規定し、上記磁性粒子の表面粗さとの相関を規定する
事により、長期にわたり極めて好適な画像安定化が達成
されることを見いだした。

【００８７】前述の問題を解決する為の、もう一つの手
段として、本発明者らは上記の条件に加え、温度依存性
が小さく、かつ表面耐久性に優れた感光体を用い、長期
にわたり極めて好適な画像安定化が達成される事を見い
だした。以下、詳細に説明する。

【００８８】２−１有機光導電体（ＯＰＣ）本発明に用いた好適な感光体の一形態であるＯＰＣ感光
体について以下に述べる。

【００８９】図３（ｆ）に画像形成装置用ＯＰＣ感光体
の一例を示す。ＯＰＣ感光体１１００は、感光体用とし
ての支持体１１０１の上に、感光層１１０２が設けられ
ている。該感光層１１０２は電荷発生層１１０７、電荷
輸送層１１０８を備えており、必要に応じて、保護層な
いし表面層１１０４’、及び支持体１１０１と電荷発生
層１１０７の間に中間層を設けて構成されている。

【００９０】本発明に用いられるＯＰＣ感光体（すなわ
ち表面層、光導電層、必要に応じて設けられる中間
層）、特にその表面層は、接触帯電部材からの電荷注入
を効率的に受容し、該電荷を有効に保持する事が必要で
ある。本発明者らは、特に表面層で、高抵抗樹脂中（例
えば、高融点ポリエステル樹脂と硬化樹脂の混成材）に
電荷保持粒子（例えば、ＳｎＯ₂ などの金属酸化物
等）を分散させた材料が、それぞれの樹脂成分の特性を
相乗的に作用させあい、こうした条件を満足する事を見
いだした。

【００９１】本発明の電子写真感光体の表面層、光導電
層、電荷輸送層及び電荷発生層の形成に用いる樹脂の１
例を説明する。ポリエステルとは、酸成分とアルコー
ル成分との結合ポリマーであり、ジカルボン酸とグリコ
ールとの縮合あるいはヒドロキシ安息香酸のヒドロキシ
基とカルボキシ基とを有する化合物の縮合によって得ら
れる重合体である。

【００９２】酸成分として、テレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、
コハク酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族等ジカル
ボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボ
ン酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン
酸等を用いる事が出来る。

【００９３】グリコール成分としては、エチレングリコ
ール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメ
チロール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等を使用することが出来る。

【００９４】尚、前記ポリエステル樹脂が実質的に線状
である範囲でペンタエリスリトール、ロリメチロールプ
ロパン、ピロメリット酸およびこれらのエステル形成誘
導体等の多官能化合物を共重合させても良い。

【００９５】本発明に用いるポリエステル樹脂として
は、高融点ポリエステル樹脂を用いる。

【００９６】高融点ポリエステル樹脂としては、オルソ
クロロフェノール中３６℃で測定した極限粘度が０．４
ｄｌ／ｇ以上、好ましくは０．５ｄｌ／ｇ以上、更に好
ましくは０．６５ｄｌ／ｇ以上のものが用いられる。

【００９７】好ましい高融点ポリエステル樹脂として
は、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂が挙げられ
る。ポリアルキレンテレフタレート系樹脂は酸成分とし
て、テレフタール酸、グリコール成分として、アルキレ
ングリコールから主としてなるものである。

【００９８】その具体例としては、テレフタル酸成分と
エチレングリコール成分とから主としてなるポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、テレフタル酸成分と１、
４−テトラメチレングリコール（１、４−ブチレングリ
コール）成分とから主としてなるポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、テレフタル酸成分とシクロヘキサン
ジメチロール成分とから主としてなるポリシクロヘキシ
ルジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等をあげること
が出来る。他の好ましい高分子量ポリエステル樹脂とし
ては、ポリアルキレンナフタレート系樹脂を例示出来
る。ポリアルキレンナフタレート系樹脂は酸成分として
ナフタレンジカルボン酸成分とグリコール成分としてア
ルキレングリコール成分とから主としてなるものであっ
て、その具体例としては、ナフタレンジカルボン酸成分
とエチレングリコール成分とから主としてなるポリエチ
レンナフタレート（ＰＥＮ）等を挙げることが出来る。

【００９９】高融点ポリエステル樹脂としては、その融
合が好ましくは１６０℃以上、特に好ましくは２００℃
以上のものである。

【０１００】ポリエステル樹脂の他に、アクリル樹脂を
使用しても良い。

【０１０１】バインダとしては２官能アクリル、６官能
アクリル、ホスファゼン等が使用される。

【０１０２】これらの樹脂は、比較的結晶性が高く、硬
化樹脂ポリマー鎖と高融点ポリマー鎖との相互の絡み合
いが均一かつ密になって、高耐久性の表面層を形成出来
るものと考えられる。低融点ポリエステル樹脂等の場合
には、結晶性が低いので、硬化樹脂ポリマー鎖との絡み
合いの程度が大きいところと小さいところが生じ、耐久
性が劣るものと考えられる。

【０１０３】表面層には、ＳｎＯ₂ 等の電荷保持材を分
散させたものを用いた。使用条件等に応じて、その分散
量を適宜変更することで、抵抗値、帯電効率を制御する
ことが好ましい。

【０１０４】また、該感光体の表面は適当な径の研磨
材、あるいは帯電部材の磁性粒子と同成分の粒子等を用
いること等によって、微細表面粗さを調整できる。

【０１０５】２−２アモルファスシリコン系感光体
（ａ−Ｓｉ）本発明に用いた好適な感光体の一形態であるアモルファ
スシリコン系感光体（以下“ａ−Ｓｉ感光体”と称す
る）について以下に述べる。

【０１０６】本発明にかかるａ−Ｓｉ系感光体は周知
の、導電性支持体と、シリコン原子を母体とする非単結
晶材料から成る光導電層を有する感光層とを備えてい
る。ａ−Ｓｉ感光体そのままでも構わないが、必要に応
じて特性を向上させた物を用いる。

【０１０７】本発明の、特性を向上させたａ−Ｓｉ系感
光体は、光導電層は１０〜３０原子％の水素を含み、光
吸収スペクトルの指数関数裾（アーバックテイル）の特
性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶであって、かつ局在状
態密度が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^ー3であることを特
徴としている。

【０１０８】このように設計された画像形成装置用感光
体は、帯電能の温度依存性を始め、極めて優れた電気
的、光学的、光導電的特性、画像品質、耐久性および使
用環境特性を示す。

【０１０９】以下、図３を参照して、本発明におけるア
モルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓｉ）を採用した画
像形成装置用の感光体について詳細に説明する。

【０１１０】図３（ａ）に示した画像形成装置用感光体
１１００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、
感光層１１０２が設けられている。該感光層１１０２は
ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘを含有した、光導電性を有する光導電
層１１０３を備えている。

【０１１１】図３（ｂ）に示した画像形成装置用感光体
１１００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、
感光層１１０２が設けられている。該感光層１１０２は
ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘを含有して光導電性を有する光導電層
１１０３と、アモルファスシリコン系表面層１１０４
と、を備えている。

【０１１２】図３（ｃ）に示した画像形成装置用感光体
１１００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、
感光層１１０２が設けられている。該感光層１１０２は
ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘを含有して光導電性を有する光導電層
１１０３と、アモルファスシリコン系表面層１１０４
と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層１１０５と
を備えている。

【０１１３】図３（ｄ）、図３（ｅ）に示した画像形成
装置用感光体１１００は、感光体用としての支持体１１
０１の上に、感光層１１０２が設けられている。該感光
層１１０２は、光導電層１１０３を構成するａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘを含有した電荷発生層１１０７ならびに電荷輸送
層１１０８と、アモルファスシリコン系表面層１１０４
とを備えている。

【０１１４】以下、本発明におけるアモルファスシリコ
ン系感光体（ａ−Ｓｉ）の感光体を構成する部分毎に詳
細に説明する。

【０１１５】２−２−１支持体支持体は、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電
性を備えた支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、
Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金
属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げら
れる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂の
フィルムまたはシート、ガラス、セラミツク等の電気絶
縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導
電処理した支持体も用いることができる。

【０１１６】支持体１１０１は、その表面が平滑（ある
いは凹凸）に構成された、円筒状または板状無端ベルト
状である。その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光
体１１００を形成し得るように適宜決定するが、製造お
よび取り扱い上における機械的強度等の点から通常は１
０μｍ以上とされる。

【０１１７】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現われるいわ
ゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
ために、光生成キャリアの減少が実質的にない範囲で支
持体１１０１の表面に凹凸を設けてもよい。支持体１１
０１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１６８１
５６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２
２５８５４号公報、同６１−２３１５６１号公報等に記
載された公知の方法により作成される。

【０１１８】また、可干渉光を用いた場合の干渉縞模様
による画像不良をより効果的に解消するさらに別の方法
として、感光層１１０２内（あるいは、感光層１１０２
の下側）に、光吸収層等の干渉防止層或いは領域を設け
てもよい。

【０１１９】感光体表面の微細粗さの制御は、支持体の
表面に微細なキズをつける事により可能である。該キズ
は、研磨材による研磨、あるいは、化学反応によるエッ
チングやプラズマ中のいわゆるドライエッチング、スパ
ッタリング法等を用いて作成できる。該キズの深さ、大
きさは、光生成キャリアの減少が実質的にない範囲であ
れば良い。

【０１２０】２−２−２光導電層感光層１１０２の一部を構成する光導電層１１０３は、
支持体１１０１上（場合によっては下引き層（不図示）
上）に、真空堆積膜形成方法によって形成される。この
場合、所望特性が得られるように、適宜、成膜パラメー
ターの数値条件が設定されるのは言うまでもない。

【０１２１】具体的には、グロー放電法（例えば、低周
波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法
等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ法
等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜堆
積法によって形成できる。これらの薄膜堆積法は、製造
条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成され
る画像形成装置用感光体に要求される特性等の要因によ
って適宜選択されて採用される。実際には、条件の制御
が比較的容易である、グロー放電法、特にＲＦ帯、μＷ
帯またはＶＨＦ帯の電源周波数を用いた高周波グロー放
電法が好適である。

【０１２２】グロー放電法による光導電層１１０３の形
成については、基本的には周知のとおりである。すなわ
ち、シリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原
料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料
ガスおよび／またはハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ
供給用の原料ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内
に所望のガス状態で導入する。そして、該反応容器内に
おいてグロー放電を生起させることで、あらかじめ所定
の位置に設置した支持体１１０１上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ
からなる層を形成する。

【０１２３】また、シリコン原子の未結合手を補償し、
層品質（特に、光導電性及び電荷保持特性）を向上させ
るためには、光導電層１１０３中に水素原子および／ま
たはハロゲン原子が含有されることが必要である。水素
原子（またはハロゲン原子）の含有量、あるいは、水素
原子とハロゲン原子との和の量は、シリコン原子と、水
素原子および／またはハロゲン原子と、の和に対して１
０〜３０原子％、より好ましくは１５〜２５原子％とさ
れるのが望ましい。

【０１２４】形成される光導電層１１０３中に水素原子
を構造的に導入するとともに、その導入割合の制御を容
易にするには、これらのガスにさらにＨ₂ および／また
はＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望
量混合して層形成することが必要である。各ガスは単独
種のみでなく所定の混合比で複数種を混合しても構わな
い。

【０１２５】本発明において使用されるハロゲン原子供
給用の原料ガスとしては、例えば、ハロゲンガス、ハロ
ゲン化合物、ハロゲンをふくむハロゲン間化合物、ハロ
ゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス
化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、
さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とす
るガス状の（またはガス化し得る）、ハロゲン原子を含
む水素化珪素化合物も挙げることができる。

【０１２６】本発明に於て好適に使用し得るハロゲン化
合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ₂ ）、ＢｒＦ、
ＣｌＦ、ＣｌＦ₃ 、ＢｒＦ₃ 、ＢｒＦ₅ 、ＩＦ₃ 、ＩＦ
₇ 等のハロゲン間化合物を挙げることができる。

【０１２７】ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆる
ハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には、たとえばＳｉＦ₄ 、Ｓｉ₂ Ｆ₆ 等の弗化珪素を
挙げることができる。

【０１２８】光導電層１１０３中に含有される水素原子
および／またはハロゲン原子の量を制御するには、例え
ば支持体１１０１の温度、放電電力等を制御すればよ
い。さらには、水素原子および／またはハロゲン原子を
含有させるために使用される原料物質の反応容器内への
導入量を制御すればよい。

【０１２９】本発明においては光導電層１１０３には、
必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが
好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層１１０３
中に満遍なく均一に分布した状態で含有されても良い
し、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有して
いる部分があってもよい。前記伝導性を制御する原子と
しては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げる
ことができ、ｐ型伝導特性を与える周規律表第III ｂ族
に属する原子（以後「第III ｂ族原子」と略記する）ま
たはｎ型伝導特性を与える周規律表Ｖｂ族に属する原子
（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることがで
きる。

【０１３０】第III ｂ族原子としては、具体的には、硼
素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、
インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適
である。

【０１３１】光導電層１１０３に含有される伝導性を制
御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０^ー2〜
１×１０⁴ 原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^ー2〜５
×１０³ 原子ｐｐｍ、最適には１×１０^ー1〜１×１０³
原子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【０１３２】光導電層１１０３に含有される伝導性を制
御する原子（例えば、第III ｂ族原子あるいは第Ｖｂ族
原子）を構造的に導入するには、層形成の際に、第III
ｂ族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用
の原料物質を、ガス状態で、光導電層１０３を形成する
ための他のガスとともに反応容器中に導入してやればよ
い。

【０１３３】第III ｂ族原子導入用の原料物質あるいは
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質としては、常温常圧でガ
ス状のもの、または、少なくとも層形成条件下で容易に
ガス化し得るもの、が採用されるのが望ましい。

【０１３４】そのような第III ｂ族原子導入用の原料物
質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂ Ｈ
₆ 、Ｂ₄ Ｈ₁₀、Ｂ₅ Ｈ₉ 、Ｂ₅ Ｈ₁₁、Ｂ₆ Ｈ₁₀、Ｂ₆ Ｈ
₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ 、ＢＢ
ｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａｌ
Ｃｌ₃ 、ＧａＣｌ₃ 、Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ 、ＩｎＣｌ₃、
ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【０１３５】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として、例
えば燐原子導入用としてはＰＨ₃ 、Ｐ₂ Ｈ₄ 等の水素化
燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、ＰＦ₅ 、ＰＣｌ₃ 、ＰＣｌ₅ 、
ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ 等のハロゲン化燐が挙げら
れる。この他、ＡｓＨ₃ 、ＡｓＦ₃ 、ＡｓＣｌ₃ 、Ａｓ
Ｂｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ₃ 、ＳｂＦ₃ 、ＳｂＦ₅ 、Ｓ
ｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ₃ 、ＢｉＣｌ₃ 、ＢｉＢ
ｒ₃ 等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質として有効なも
のとして挙げることができる。

【０１３６】これらの伝導性を制御する原子導入用の原
料物質を、必要に応じてＨ₂ および／またはＨｅにより
希釈して使用してもよい。

【０１３７】さらに本発明においては、光導電層１１０
３に、炭素原子、酸素原子および窒素原子からなる群の
うちのうちの少なくとも一つを含有させることも有効で
ある。これら（炭素原子，酸素原子，窒素原子）の含有
量は、シリコン原子、炭素原子、酸素原子及び窒素原子
の和に対して、好ましくは１×１０^ー5〜１０原子％、よ
り好ましくは１×１０^ー4〜８原子％、最適には１×１０
^ー3〜５原子％が望ましい。これら（炭素原子，酸素原
子，窒素原子）は、光導電層中に満遍なく均一に含有さ
れても良いし、光導電層の層厚方向に含有量が変化する
ような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。

【０１３８】本発明における光導電層１１０３の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果
等の点から適宜所望にしたがって決定される。好ましく
は２０〜５０μｍ、より好ましくは２３〜４５μｍ、最
適には２５〜４０μｍとされるのが望ましい。

【０１３９】支持体１１０１の温度は、層設計にしたが
って適宜最適範囲が選択される。通常の場合、好ましく
は２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０
℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが望ましい。

【０１４０】光導電層を形成するための支持体温度、ガ
ス圧等の条件は通常は独立的に別々に決められるもので
はない。従って、所望の特性を有する感光体を形成すべ
く、相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決める
のが望ましい。

【０１４１】２−２−３表面層本発明においては、上述のようにして支持体１１０１上
に形成された光導電層１１０３の上に、更にアモルファ
スシリコン系の表面層１１０４を形成することが好まし
い。この表面層１１０４は自由表面１１０６を有し、主
に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用
環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するため
に設けられる。

【０１４２】表面層１１０４は、アモルファスシリコン
系の材料であればいずれの材質でも可能である。例え
ば、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を
含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン
（以下「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）でもよい。
水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有
し、更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以
下「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と表記する）でもよい。水素
原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、
更に窒素原子を含有するアモルファスシリコン（以下
「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）でもよい。さらに
は、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を
含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子のうちの少
なくとも一つを含有するアモルファスシリコン（以下
「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材料が好
適に用いられる。

【０１４３】該表面層１１０４は、例えばグロー放電法
（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波Ｃ
ＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ
法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレー
ティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの周知の薄膜
堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆
積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規
模、作成される画像形成装置用感光体に所望される特性
等の要因によって適宜選択されて採用されるが、感光体
の生産性から光導電層と同様の堆積法によることが好ま
しい。

【０１４４】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘよりなる表面層１１０４を形成するには、基
本的には、シリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給
用の原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用
の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の
原料ガスおよび／またはハロゲン原子（Ｘ）を供給し得
るＸ供給用の原料ガスとを、内部を減圧し得る反応容器
内に所望のガス状態で導入する。そして、該反応容器内
にグロー放電を生起させることで、あらかじめ所定の位
置に設置された光導電層１１０３の形成された支持体１
１０１上に、ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘからなる表面層１１０
４を形成できる。

【０１４５】表面層１１０４をａ−ＳｉＣを主成分とし
て構成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子と
の和に対して３０％〜９０％の範囲が好ましい。

【０１４６】また表面層１１０４内の水素含有量を、３
０原子％〜７０原子％に制御することで、電気的特性面
及び高速連続使用性において飛躍的な向上を図り、表面
層の高い硬度を確保できる。

【０１４７】表面層中の水素含有量は、Ｈ₂ ガスの流
量、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御で
きる。

【０１４８】表面層１１０４中に含有される水素原子お
よび／またはハロゲン原子の量を制御するには、例えば
支持体１１０１の温度、放電電力等を制御すればよい。
さらには、水素原子および／またはハロゲン原子を含有
させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入す
る量を制御すればよい。

【０１４９】炭素原子，酸素原子，窒素原子は、表面層
中に満遍なく均一に含有されても良いし、表面層の層厚
方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた
部分があっても良い。

【０１５０】さらに本発明においては、表面層１１０４
には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させるこ
とが好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層１１０
４中に満遍なく均一に分布した状態で含有されても良い
し、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有して
いる部分があってもよい。

【０１５１】表面層１１０４に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、「第III ｂ族原子」または「第
Ｖｂ族原子」を用いることができる。

【０１５２】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等
のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１５３】本発明に於ける表面層１１０４の層厚とし
ては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μ
ｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましい。層
厚が０．０１μｍよりも薄いと、感光体の使用中に摩耗
等の理由により表面層１１０４が失われてしまう。逆
に、３μｍを超えると、残留電位の増加等の電子写真特
性の低下がみられる。

【０１５４】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層１１０４を形成するには、支持体１１０１の温度、
反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する
必要がある。

【０１５５】表面層１１０４を形成するための支持体温
度、ガス圧等の条件は通常は独立的に別々に決められる
ものではなく、所望の特性を有する感光体を形成すべく
相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが
望ましい。

【０１５６】更に本発明に於いては、光導電層１１０３
と表面層１１０４との間に、炭素原子、酸素原子、窒素
原子の含有量を表面層１１０４より減らしたブロッキン
グ層（下部表面層）を設けることも帯電能等の特性を更
に向上させるためには有効である。

【０１５７】また表面層１１０４と光導電層１１０３と
の間に、炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒
素原子の含有量が光導電層１１０３に向かって減少する
ように変化する領域を設けても良い。これにより表面層
１１０４と光導電層１１０３の密着性を向上させ、界面
での光の反射による干渉の影響をより少なくできる。

【０１５８】その他に、表面層１１０４として、炭素を
主体とし、その内部および／または最表面にフッ素との
結合を有する非晶質炭素膜（以下「ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ」と
表記する）を使用しても良い。

【０１５９】ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆは撥水性に優れ、低摩擦で
あり、環境対策ヒーターを除去した状態においても高湿
環境下での画像のぼけを防止する効果がある。また、磁
性粒子の機械的な摩擦による感光体への移動を低減でき
る。

【０１６０】２−２−４電荷注入阻止層本発明の画像形成装置用感光体においては、導電性を備
えた支持体１１０１と光導電層１１０３との間に、支持
体１１０１側からの電荷の注入を阻止する働きのある電
荷注入阻止層１１０５を設けるのがいっそう効果的であ
る。すなわち、電荷注入阻止層１１０５は、感光層１１
０２が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際に
は、支持体１１０１側から光導電層１１０３側に電荷が
注入されるのを阻止する機能を有する。また、逆の極性
の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮しな
い。つまり、電荷注入阻止層１１０５は、いわゆる極性
依存性を有している。このような機能を付与するため
に、電荷注入阻止層１１０５には伝導性を制御する原子
を光導電層１１０３に比べ比較的多く含有させる。

【０１６１】該電荷注入阻止層１１０５に含有される伝
導性を制御する原子は、該電荷注入阻止層１１０５中に
満遍なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向
には満遍なく含有されてはいるが、不均一に分布する状
態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均
一な場合には、支持体１１０１側に多く分布するように
含有させるのが好適である。いずれの場合にも支持体１
１０１の表面と平行面内方向においては、均一な分布で
満遍なく含有されることが面内方向における特性の均一
化を図る点からも必要である。

【０１６２】電荷注入阻止層１１０５に含有される伝導
性を制御する原子としては、半導体分野における、いわ
ゆる不純物を挙げることができ、「第III 族原子」また
は「第Ｖ族原子」を用いることができる。

【０１６３】本発明において、電荷注入阻止層１１０５
の層厚は、所望の電子写真特性が得られること、及び経
済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好
ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとさ
れるのが望ましい。

【０１６４】本発明においては、電荷注入阻止層１１０
５を形成するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電
力、支持体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲
が挙げられる。但し、これらの層作成ファクターは通常
は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性
を有する表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に
基づいて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ま
しい。

【０１６５】また、本発明の画像形成装置用感光体に於
いては、支持体１１０１と光導電層１１０３あるいは電
荷注入阻止層１１０５との間の密着性の一層の向上を図
る目的で、例えば、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、あ
るいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び／または
ハロゲン原子と、炭素原子及び／または酸素原子及び／
または窒素原子とを含む非晶質材料等を含んで構成され
る密着層を設けてもよい。更に、前述のごとく、支持体
１１０１からの反射光による干渉模様の発生を防止する
ための光吸収層を設けてもよい。

【０１６６】これまでに述べた上記各層（例えば、表面
層、光導電層、電荷注入阻止層）は、例えば図４や図５
に示されるような周知の装置及び膜形成方法にて製造で
きる。

【０１６７】図４に示したのは、電源周波数としてＲＦ
帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣ
ＶＤ」と略記する）による画像形成装置用感光体の製造
装置である。

【０１６８】この装置は大別すると、堆積装置３１０
０、原料ガスの供給装置３２００、反応容器３１１１内
を減圧にするための排気装置（不図示）を備えている。

【０１６９】堆積装置３１００中の反応容器３１１１内
には円筒状支持帯３１１２、支持体加熱用ヒーター３１
１３、原料ガス導入管３１１４が設置され、更に高周波
マッチングボックス３１１５が接続されている。

【０１７０】原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ₄ 、
ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆、ＰＨ₃ 等の原料ガ
スのボンベ３２２１〜３２２６と、バルブ３２３１〜３
２３６，３２４１〜３２４６，３２５１〜３２５６、及
びマスフローコントローラー３２１１〜３２１６を備え
ている。各原料ガスのボンベは、バルブ３２６０を介し
て反応容器３１１１内のガス導入管３１１４に接続され
ている。

【０１７１】図５に示したのは、電源にＶＨＦ帯の周波
数を用いた高周波プラズマＣＶＤ（以後「ＶＨＦ−ＰＣ
ＶＤ」と略記する）法によって形成される画像形成装置
用感光体の製造装置である。

【０１７２】この装置は、ＲＦ−ＰＣＶＤ法による製造
装置（図４参照）における堆積装置３１００を、堆積装
置４１００に交換して原料ガス供給装置３２００と接続
することで得ることができる。この装置は、真空気密化
構造を成した減圧にし得る反応容器４１１１、原料ガス
の供給装置３２００、および反応容器内を減圧にするた
めの排気装置（不図示）を備えている。

【０１７３】反応容器４１１１内には円筒状支持体４１
１２、支持体加熱用ヒーター４１１３、原料ガス導入管
４１１４、電極が設置され、電極には更に高周波マッチ
ングボックス４１２０が接続されている。また、反応容
器４１１１内は排気管４１２１を通じて不図示の拡散ポ
ンプに接続されている。

【０１７４】原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ₄ 、
ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆、ＰＨ₃ 等の原料ガ
スのガスボンベ３２２１〜３２２６と、バルブ３２３１
〜３２３６，３２４１〜３２４６，３２５１〜３２５
６、及びマスフローコントローラー３２１１〜３２１６
から構成される。各原料ガスのボンベは、バルブ３２６
０を介して反応容器４１１１内のガス導入管４１１５に
接続されている。また、円筒状支持体４１１２によって
取り囲まれた空間４１１４が放電空間を形成している。

【０１７５】以上述べてきた手段，構成を、単独で、あ
るいは、組み合わせて用いる事により、優れた効果を引
き出すことが可能である。

【０１７６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を用い
て説明する。

【０１７７】本実施形態の画像形成装置の概要を図１、
図２を用いて説明する。

【０１７８】像担持体たる感光ドラム２０２は、矢印Ｘ
の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回
転駆動されるドラム型の電子写真感光体である。

【０１７９】該感光体２０２の表面層の抵抗値は、その
電荷保持能、帯電効率等の電気的特性を良好に有し、電
圧により表面層が損傷する、いわゆるピンホールリーク
を防止する為に、１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍなる抵
抗を有することが好ましい。より好ましくは１×１０¹²
〜１×１０¹⁴Ωｃｍである。

【０１８０】該抵抗値の測定は、ＨＩＯＫＩ社（メーカ
ー）製のＭΩテスターで２５０〜１ｋＶの電圧を印加し
て行なった。

【０１８１】接触型帯電部材２０１は、多極磁性体２０
１−２と、その面上に形成した磁性粒子を有する磁気ブ
ラシ層２０１−１とを備えている。

【０１８２】該磁気ブラシ層２０１−１は、前述のごと
くＣｕ−Ｚｎ系フェライトやＭｎ−Ｚｎ系フェライト等
の磁性フェライトや磁性マグネタイト、ピロール等の樹
脂中に磁性粒子を分散させたもの、磁性トナーのキャリ
ア等の磁性粒子を含む粒子で構成される。

【０１８３】該帯電部材２０１の磁気ブラシ層２０１−
１の抵抗値は、図１６で示される様に、良好な帯電効率
を保持する為に、一方ではピンホール防止の為に、１×
１０³ 〜１×１０¹²Ωｃｍであることが好ましい。より
好ましくは１×１０⁴ 〜１×１０⁸ Ωｃｍである。な
お、ここで述べた抵抗値は、ＨＩＯＫＩ社（メーカー）
製のＭΩテスターで２５０〜１ｋＶの電圧を印加して行
った測定したものである。

【０１８４】帯電部材２０１には電圧印加手段（不図
示）が付随している。該電圧印加手段によって直流電圧
Ｖｄｃ（或いは交流を重乗した電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）
が、磁性粒子からなる磁気ブラシ層２０１−１に印加さ
れる。これにより、回転駆動されている感光帯２０２の
外周面が均一に帯電される。

【０１８５】感光体２０２と接触帯電部材２０１との最
近接間隙は、そのニップ制御の為に５０〜２０００μｍ
の範囲にスペーサー（不図示）等で安定的に設定される
ことが好ましく、より好ましくは１００〜１０００μｍ
である。その他にニップ調整用の機構を設けても良い。

【０１８６】次に、本発明における接触面積増大等の様
子についてモデル、データに基づいて検討する。

【０１８７】図６には、接触型帯電部材２０１と感光体
２０２の表面の微細粗さ及び接触状態を、モデル化して
描いた。感光体２０２表面に磁気ブラシ層２０１−１の
磁性粒子が接触する面積は、図の様に該磁性粒子の粒径
と感光体の微細表面粗さの比により変化する。

【０１８８】図７には、Ｘ／Ｙ（但し、Ｙ：帯電部材２
０１の磁性粒子の粒径、Ｘ：曲率半径の２倍値）と、接
触率Ｓ＿Ｔｏｕｔｃｈとの相関を示した。図７から分か
るとおり、０．２５≦Ｙ／Ｘ≦４のときに、更に好まし
くは０．４≦Ｙ／Ｘ≦２のときに、良好な接触性が得ら
れた。

【０１８９】図８には、Ｒｍａｘ／Ｙと流動性との相関
を示した。接触率Ｓ＿Ｔｏｕｔｃｈは図６のＢ／Ａに準
ずる。流動性レベルは、一定量の磁性粒子を付着した多
極磁性体からなる帯電部材を、図１，図２に示す装置に
組み込んで、電圧印加及び通紙を行なわない状態で空回
転し、該粒子の状態を観察した。その結果から流動性を
下記ランク１〜ランク５に評価付けした。各ランクの評
価基準は、ランク５：非常に良好、ランク４：良好、ラ
ンク３：やや良好、ランク２：実用上問題なし、ランク
１：実用上やや難あり、である。図８から分かるとお
り、０．０５≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．４の時に、更に好ま
しくは０．１≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．３５の時、良好な接
触性が得られた。

【０１９０】図９、図１０には、磁性粒子粒径と感光体
の微細表面粗さの比、及び接触面積を示した。図９、図
１０から分かるとおり、表面粗さの比を適した範囲に規
定することにより、接触面積を大きく取ることができ
た。

【０１９１】図１１には、「磁性粒子の直径に対する感
光体との接触域比」と「帯電性」の相関を示した。該図
の縦軸には、帯電部材に７００Ｖｄｃを印加した時の１
周目での帯電部材直後電位をとっている。図１１から分
かるように、接触域比を大きくとる事により電荷の注入
がより効率的になされ、帯電性が向上する。

【０１９２】このように磁性粒子の粒径と、感光体の微
細表面粗さの比と、を適当な範囲に制御する事により、
帯電特性が向上する。また、接触面積比が大きくなり、
その結果、帯電均一性が向上する。さらに高精細な画像
に対応できる。

【０１９３】なお、該磁性粒子の径、及び感光体表面の
粗さの各値は、該磁性粒子の磁気拘束力や、感光体の感
度特性等の電子写真特性に実質的に影響のない範囲であ
れば良い。

【０１９４】ここでは帯電部材２０１−２に多極磁性体
の物を挙げているが、磁性体を内蔵したスリーブ等、本
図以外の構成でも構わない。

【０１９５】

【実施例】以下、実施例１，２，３，４，５，６，７に
より本発明の効果を具体的に説明する。但し、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。［実施例１］表面粗さｖｓ磁性粒子径比、ａ−Ｓｉの
Ｅｕ，Ｄ．Ｏ．Ｓ１．感光体１．１感光体の作成ＲＦ−ＰＣＶＤ法による画像形成装置用感光体の製造装
置（図４参照）を用いた。支持体としては、直径１０８
ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダーと、該
シリンダーに前述の公知の方法で凹凸処理を施した物
と、を使用した。これらのシリンダー上に、図１２に示
す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層とを備えた
感光体を作製した。さらに光導電層のＳｉＨ₄ とＨ₂ と
の混合比ならびに放電電力を変えることによって、種々
の感光体を作製した。

【０１９６】作製した感光体は、必要に応じてＳｉＣ粉
体やダイヤモンド粉体等の研磨剤を使用して表面粗さを
調整した。１．２感光体の特性作製した感光体を画像形成装置（キャノン製ＮＰ６０６
２をテスト用に改造）にセットして、帯電能の温度依存
製（温度特性）、メモリーならびに画像欠陥を評価し
た。本改造機において、転写、分離帯電器２０６
（ａ）、２０６（ｂ）は図の如くローラー帯電器、また
はベルト状帯電器にし、この部位でのコロナによるオゾ
ン発生を極力制御する様にした。

【０１９７】帯電能の温度特性は、感光体の温度を室温
から約４５℃まで変えて測定した。そして、温度１℃当
たりの帯電能の変化を求めて、２Ｖ／ｄｅｇ以下を合格
と判定した。

【０１９８】また、メモリー、画像流れについては、画
像を目視により判定し、１：非常に良好、２：良好、
３：実用上問題なし、４：実用上やや難あり、の４段階
にランク分けした。

【０１９９】一方、円筒形のサンプルホルダーに設置し
たガラス基板（コーニング社７０５９）ならびにＳｉ
ウエハー上に、光導電層の作成条件で膜厚約１μｍのａ
−Ｓｉ膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜にはＡｌの
櫛型電極を蒸着し、ＣＰＭにより指数関数裾の特性エネ
ルギー（Ｅｕ）と局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ）とを測定
した。Ｓｉウエハー上の堆積膜については、ＦＴＩＲに
よって含有水素量を測定した。

【０２００】このときのＥｕと、帯電能の温度特性との
関係を図１３に示した。また、Ｄ．Ｏ．Ｓとメモリー、
画像流れとの関係を図１４、図１５示した。いずれのサ
ンプルも水素含有量は１０〜３０原子％の間であった。

【０２０１】図１３、図１４ならびに図１５から明らか
なように、サブバンドギャップ光吸収スペクトルから得
られる指数関数裾の特性エネルギー（Ｅｕ）が５０〜６
０ｍｅＶ、かつ伝導帯端下の局在状態密度（Ｄ．Ｏ．
Ｓ）が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^ー3である事が良好な
電子写真特性を得る好適条件である事がわかった。又、
同様に表面層のサンプルを作成し、櫛型電極を用いて抵
抗値の測定を行なった。２．帯電部材２．１帯電部材の作成接触型帯電部材１０１を以下の条件で製作した。

【０２０２】接触型帯電部材１０１は、該ローラー状の
多極磁性体に、前記の磁性粒子を付着した状態でφ２２
ｍｍのローラー状になる様に構成した。その磁力線密度
は前述のごとく制御される。本実施例では磁極数８極、
磁極部表面での磁力線密度は前述の測定にて１０００〜
３０００Ｇａｕｓｓの物を作成した。

【０２０３】また、本実施例ではニップ幅を６〜７ｍｍ
とした。

【０２０４】該磁性粒子には、表面粗さ比較のため、磁
気ブラシ層には磁性酸化鉄からなる磁性粒子を使用し
た。該磁性粒子の粒径は、３〜１００μｍのものをそれ
ぞれ作成した。３．帯電能力上述したとおり作製した感光体、帯電部材を、画像形成
装置（図１，図２参照）にセットして、帯電能力を評価
した。評価は、環境対策ヒーター１２３をＯＦＦにして
行った。該評価結果を図１６に示した。

【０２０５】図１６から分かるとおり、帯電部材の抵抗
値が、１×１０³ 〜１×１０¹²Ωｃｍである場合に、良
好な帯電が得られた。１×１０⁴ 〜１×１０⁹ Ωｃｍの
ときにさらに良好な帯電特性、および画像流れ等の環境
特性が得られた。

【０２０６】帯電部材の抵抗値が１×１０³ Ωｃｍ未満
だった場合は、異常放電、ピンホールが発生し感光体が
破損する危険性があった。また、１×１０¹²Ωｃｍ以上
だった場合は、帯電効率低下、注入に起因して、帯電性
が低下した。４．耐久性４．１評価対象該実施例１の前述した感光体および磁性粒子を用いて、
耐久試験を行った。ここで耐久試験の対象とした感光体
の特性を図１７に、また、磁性粒子の特性を図１８に示
した。

【０２０７】これ以降においては、図１７、図１８中に
おいて使用した感光体のサンプル識別符号ａ〜ｆ、磁性
粒子の識別符号Ａ〜Ｆを用いて評価対象となった感光
体、磁性粒子を区別する。また、図１７中に示した、サ
ンプルａの感光体を、単に、“感光体ａ”と呼ぶ。サン
プルｂ〜ｆについても同様である。図１８中に示したサ
ンプルＡの磁性粒子を、単に“磁性粒子Ａ”と呼ぶ。サ
ンプルＢ〜Ｆについても同様である。

【０２０８】なお、図１８に示した磁性粒子よりも粒径
の大きい磁性粒子では初期画質のレベルが粒径に従い低
下した。耐久特性は表示の相関に準じた。４．２試験方法画像形成装置（図１，図２参照）を用い、２３℃、５０
％ＲＨの環境で１０万枚の耐刷試験を行った。なお、該
試験に際しては、ヒーター１２３はＯＦＦにした。

【０２０９】帯電部材１００へは、ＤＣ電圧６００Ｖｄ
ｃに、３ｋＨｚ、１ｋＶｐｐのＡＣ電圧を重乗した電圧
を印加した。磁気ブラシ即ち帯電部材は、感光体と同方
向（つまり、感光体との当接面で互いに反対方向に進行
する方向）に、６０ｒｐｍの回転速度で回転させた。磁
性粒子には、磁力線密度２０００Ｇａｕｓｓ、抵抗率１
×１０⁷ 〜１×１０⁸ Ωｃｍのものを使用した。プロセ
ススピードは、３２０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【０２１０】帯電部材中の磁性粒子の感光体への移動や
不均一帯電による画質への影響と、ニップ巾等の他の要
因による影響等とを区別できるようにするため、ニップ
巾等の帯電部材条件を一定にするように、試験中には、
適宜、磁性粒子の補給を行なった。４．３評価方法評価は、磁性粒子が現像器（或いは転写材である所のコ
ピー用紙）に移動した量、および前後の画質を比較する
ことで行った。画質については、目視判断の他、試験後
の画質の保持率の判断の１つとして、試験に伴い磁性粒
子が現像器（或いはコピー用紙）に移動する事、或いは
磁性粒子の流動性が不十分な事によると思われる、局所
的な帯電不良による局所的な濃度変化を測定した。該画
像濃度測定は、ベタ白画像及びハーフトーン画像におけ
る局所的な濃度変化を、マクベス社製の反射濃度計によ
り測定した。４．４評価結果耐久試験前後における画像の評価結果を図１９に示し
た。

【０２１１】図１９の結果からわかるとおり、感光体表
面と磁性粒子系の比Ｙ／Ｘが、０．２５以上，４以下の
とき、更に好ましくは０．４以上，２以下のときに、該
磁性粒子の現像器への混入や転写材への移動が防止さ
れ、良好な画質が維持されていた。また、感光体表面に
傷等は見られなかった。［実施例２］Ｒｍａｘとの比較画像形成装置用感光体を、図２０に示す条件で作製し
た。使用した製造装置は、実施例１と同様である（図４
参照）。作成した感光体についての光導電層のＥｕと
Ｄ．Ｏ．Ｓは、それぞれ５５ｍｅＶ、２×１０¹⁵ｃｍ^ー3
であった。

【０２１２】感光体は、その平均曲率半径の２倍値が、
実施例１の感光体ｃと同じになるようにした。感光体表
面は、シリンダー切削、且つ／又は成膜後の研磨工程に
より、最大高さＲｍａｘを変化させた。このようにして
得られた感光体ｉ〜ｖｉの特性を、図２１に示した。

【０２１３】帯電部材には、実施例１と同様のもの、す
なわち、２０００Ｇａｕｓｓのマグローラー、磁性粒子
Ａ〜Ｇからなるブラシ層を有するものを使用した。

【０２１４】帯電部材への電圧の印加、プロセススピー
ド、及び帯電部材の回転等は、実施例１同様である。

【０２１５】実施例１と同様の評価をした結果を図２２
に示した。感光体表面のＲｍａｘと磁性粒子径Ｙとの比
（Ｒｍａｘ／Ｙ）が、０．０５以上，０．４以下のと
き、より好ましくは０．１以上，０．３５以下のとき
に、磁性粒子が現像器（あるいはコピー用紙）に移動す
る割合や、帯電不良等の発生が減少した。また良好な画
像が更に長期にわたり安定して得られた。［実施例３］環境依存（Ｈ／Ｈ）実施例１で用いた感光体ｃ、磁性粒子Ｃ、多極磁性体、
および画像形成装置を用い、３２．５℃、８５％ＲＨの
環境下で、実施例１と同様の試験・評価を行った。

【０２１６】その結果、実施例１と同様に、良好な画
像、結果が得られた。また、試験中に補給する磁性粒子
量が減少した。また、高湿環境で特に懸念される高湿画
像流れ、まだらスジ、かぶりもなく高画質な画像を安定
して得られた。暗状態電位は、試験の前後で差は認めら
れなかった。［実施例４］環境依存（Ｌ／Ｌ）実施例１で用いた感光体ｃ、磁性粒子Ｃ、多極磁性体、
および画像形成装置を用い、１５℃、１０％ＲＨの環境
下で実施例１と同様の試験・評価を行った。

【０２１７】その結果、初期の帯電効率は、実施例１と
比較して２０〜３０Ｖ低下していた。但し、これは磁性
粒子自体の抵抗値の環境依存性に相当する値であり、抵
抗値を合わせた粒子の使用条件下では帯電効率は同等で
あった。画像については、実施例１と同様に良好であっ
た。試験中に補給する磁性粒子量は特に増加しなかっ
た。

【０２１８】ところで、磁性粒子の帯電部材，再捕獲機
構への吸引力としては、磁気力などが挙げられる。一
方、反発力としては、上記部材と感光体との電位差に基
づく電界、クーロン力等が挙げられる。該磁性粒子が受
ける磁気力は、磁性体表面からの距離に応じて減少す
る。クーロン力は、感光体表面から帯電部材の電界に応
じて変化するが、実用的にはほぼ一定と近似できる。

【０２１９】従って、帯電部材（或いは再捕獲部材）と
感光体との当接領域（或いは最近接領域）においては、
磁性体、感光体間の該磁性粒子の挙動として近似するこ
とができる。この場合、磁力線密度、帯電部材と感光体
表面との電位差、該磁性粒子の特性等に応じて、磁気力
が主に作用している領域と、クーロン力が主に作用して
いる領域とが、存在する。

【０２２０】特にａ−Ｓｉ系感光体系では、帯電前露
光、帯電行程の後に感光体の表面電位が減少する、いわ
ゆる「暗減衰」特性がある。そのため、ａ−Ｓｉ系感光
体系では、帯電部材での印加電圧を、現像位置で必要な
電圧よりも高く設定している。

【０２２１】また、電気容量が大きい為、帯電に必要な
電荷量も大きく、磁性粒子が感光体等へ移動し易い。

【０２２２】磁性粒子の流動性が不足している場合、感
光体表面では帯電部と非帯電部とが混在している。非帯
電部では、上記の容量で、磁性粒子が感光体側へ移動し
やすい傾向がある。

【０２２３】以上の結果から、磁性粒子の粒径と、感光
体表面の曲率半径（あるいは、凹凸最大高さ）との比を
適宜な範囲に規定する事により、上記要因等による、磁
性粒子の感光体等への移動を防止し、均一な帯電を長期
に安定して得ることができる。［実施例５］電荷保持粒子ＯＣＬのＯＰＣ１．感光体アルミニウムシリンダー（外径：１０８ｍｍ，長さ：３
５８ｍｍ）を基体（支持体）とし、これにアルコキシメ
チル化ナイロンの５％メタノール溶液を浸漬法で塗布し
て、膜厚１μｍの下引き層（中間層）を設けた。

【０２２４】次に、チタニルフタロシアニン顔料を１０
部（重量部、以下同様）、ポリビニルブチラール８部、
及びシクロヘキサノン５０部を直径１ｍｍのガラスビー
ズ１００部を用いたサンドミル装置で２０時間混合分散
した。この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２０
（適宜）部を加えて下引き層上に塗布し、１００℃で５
分間乾燥して０．２μｍの電荷発生層を形成させた。

【０２２５】次にこの電荷発生層の上に、図２３に示し
たスチリル化合物１０部と、ビスフェノールＺ型ポリカ
ーボネート１０部をモノクロルベンゼン６５部に溶解し
た。この溶液をディッピング法によって基体上に塗布
し、１２０℃で６０分間の熱風乾燥させて、２０μｍ厚
の電荷輸送層を形成させた。

【０２２６】次にこの電荷輸送層の表面を研磨材を使用
して表面を加工した。

【０２２７】さらにその上に以下の方法で膜厚１．０μ
ｍの表面層を設けた。

【０２２８】酸成分としてテレフタル酸を、またグリコ
ール成分としてエチレングリコールを用いて得られた高
融点ポリエチレンテレフタレート（Ａ）［極限粘度０．
７０ｄｌ／ｇ、融点２５８℃（示差熱測定器を用いて１
０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。また、測定サンプ
ルは５ｍｇで、測定しようとするポリエステル樹脂を２
８０℃で溶融後、０℃の氷水で急冷して作成した）、ガ
ラス点移転温度７０℃］１００部とエポキシ樹脂（Ｂ）
［エポキシ当量１６０；芳香族エステルタイプ；商品
名：エピコート１９０Ｐ（油化シェルエポキシ社製）］
３０部とをフェノールとテトラクロロエタン（１：１）
混合液に１００ｍｌに溶解させた。

【０２２９】更に上記溶液中に電荷保持粒子として、Ｓ
ｎＯ₂ 粉を６０ｗｔ％混入した。次いで光重合開始剤と
して、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアン
チモネート（Ｃ）３部を添加して樹脂組成物溶液を調製
した。

【０２３０】光の照射条件としては、２ｋＷ高圧水銀灯
（３０Ｗ／ｃｍ）を２０ｃｍ離した位置から１３０℃で
８秒間照射して硬化させた。

【０２３１】この様にして作成した感光ドラムの表面の
微細粗さはＲｍａｘ＝３．２９１μｍ、Ｘ＝２９μｍで
あった。ここでＲｍａｘは感光体表面の凹凸の最大高
さ、Ｘは感光体表面の曲率半径を２倍した値である。

【０２３２】以上のようにして作成した感光体を用い
て、下記のとおり試験・評価を行った。２．試験・評価方法実施例３と同様に３２．５℃、８５％の条件下で、１０
万枚の耐刷試験を行い、高湿画像流れ、及びまだらス
ジ、かぶりに着目し評価した。他の試験条件は、以下の
通りである。

【０２３３】感光体については、上述したとおりであ
る。帯電部材には、実施例１に示したもののうち、１５
００Ｇａｕｓｓのマグローラーと、磁性粒子Ｂ（図１８
参照）を用いたものを使用した。帯電部材のニップは、
実施例１と同様に６〜７ｍｍとした。多極磁性体と感光
体との間隔は、１．０〜１．５ｍｍとした。帯電部材へ
は、直流電圧−７００Ｖｄｃに１．５ｋＨｚ、１０００
Ｖｐｐの交流電圧を重乗した電圧を印加した。プロセス
スピードは、２００ｍｍ／ｓｅｃとした。３．評価結果帯電直後に測定した帯電電位は、耐久前後共に−６８０
〜−７００Ｖであった。評価結果を図２４に示した。

【０２３４】耐久試験後の感光体表面の傷や削れ量に関
して、画像上問題となるような傷、削れは認められなか
った。これは、磁性粒子と感光体の有効な接触面積を広
くした事により電荷の注入が高効率に行なわれ、磁性粒
子の移動が減少した事でクリーニングブレード等の圧迫
による感光体研磨が減少した事、帯電部材中での磁性粒
子の流動性が向上し、局所的な圧力がかからなくなった
事等によるものと考えられる。［実施例６］ＯＰＣ使用の環境依存性（Ｌ／Ｌ）実施例５で用いた感光体、磁性粒子、多極磁性体を使用
し、１５℃ １０％ＲＨの条件下で、実施例５と同様の
耐久試験、評価を行った。

【０２３５】評価結果を図２４に示した。図２４より、
被帯電体が、高融点ポリエステル樹脂、及び硬化樹脂を
含み、ＳｎＯ₂ 等の電荷保持粒子を分散させた表面層、
或いはアクリル樹脂中にＳｎＯ₂ 等の電荷保持粒子を分
散させた表面層等の、電荷保持部材を分散させた表面層
を有することが好敵条件であることが確認された。

【０２３６】また、耐久試験後の感光体表面の傷や削れ
量は、後述する実施例７と同様であった。［実施例７］ＶＨＦ−ＰＣＶＤ、ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆのａ
−ＳｉドラムＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による画像形成装置用感光体の製造
装置（図５参照）を用い、実施例１と同様に直径１０８
ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー（支持
体）上に、図２５に示す条件で、電荷注入阻止層、光導
電層、表面層からなる感光体を作製した。

【０２３７】さらに光導電層のＳｉＨ₄ とＨ₂ との混合
比、放電電力、支持体温度ならびに内圧を変えることに
より、種々の感光体を作製した。

【０２３８】一方、光導電層の作成条件で、円筒形のサ
ンプルホルダーに設置したガラス基板（コーニング社７
０５９）ならびにＳｉウエハー上に、膜厚約１μＭのａ
−Ｓｉ膜を堆積した。

【０２３９】ガラス基板上の堆積膜については、Ａｌの
櫛型電極を蒸着して、ＣＰＭにより指数関数裾の特性エ
ネルギー（Ｅｕ）と局在準位密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ）とを測
定した。Ｓｉウエハー上の堆積膜については、ＦＴＩＲ
によって、含有水素量ならびにＳｉ−Ｈ₂ 結合とＳｉ−
Ｈ結合の吸収ピーク強度比を測定した。

【０２４０】Ｅｕ，Ｄ．Ｏ．Ｓと、帯電能の温度特性，
メモリー，画像流れとの関係は、実施例１と同様であ
った。つまり、良好な電子写真特性のためには、Ｅｕ＝
５０〜６０ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓ＝１×１０¹⁴〜１×１０
¹⁶ｃｍ^ー3の条件が満たされている必要であることがわか
った。さらに、図２６に示すＳｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈとガ
サツキとの関係から、Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈ＝０．２〜
０．５の範囲にすることが必要であることがわかった。

【０２４１】この感光体内におけるＥｕが５４ｍｅＶ、
Ｄ．Ｏ．Ｓが８×１０¹⁴ｃｍ^ー3、Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈ
が０．２９となっている感光体について、ａ−Ｃ：Ｈ：
Ｆ表面層を形成した。さらに、該感光体を実施例２の感
光体ｃと同様の表面状態にした。そして、実施例１の環
境下で、実施例１と同様の耐久試験・評価を行った。該
試験においては、磁性粒子Ｃを使用した。

【０２４２】耐久試験の結果は、良好であった。

【０２４３】また、上記各実施例１〜７で帯電部材に直
流電圧のみを印加した場合にも、同様の結果が得られ
た。［比較例１］図４，図５に示す製造装置を用い、実施例
２と同様の画像形成装置用感光体（光導電層のＥｕ：５
５ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓ：２×１０¹⁵ｃｍ^ー3）を製造、使
用した。また、Ｒｍａｘ＝１７．５２μｍ、Ｘの平均値
＝６７μｍとなるように、その表面状態を調整した。

【０２４４】帯電部材には、実施例１の磁性粒子Ａと、
２０００Ｇａｕｓｓの多極磁性体とを用いて構成したも
のを使用した。

【０２４５】実施例２と同様の試験・評価を行った。そ
の結果、約１００枚で、磁性粒子の現像器のスリーブへ
の混入、コピー用紙への転写が始まった。耐久枚数５０
０〜６００枚で画像上に濃度差として認められた。ま
た、耐久試験の終了後に確認したところ、上述の実施例
では発生していなかったクリーニングブレードの欠けが
認められた。［比較例２］感光体には、実施例６と同じ組成の有機感
光体、表面層を用いた。そして、Ａｌシリンダー加工及
び光導電層の研磨によって、その表面状態を、比較例１
の感光体と同じ状態とした。そして、実施例６と同様に
耐久試験・評価を行った。該試験に際しては、比較例１
と同様の磁性粒子を用いた。

【０２４６】その結果、画像には、感光体の回転方向に
平行なスジが発生していた。そして、感光体表面には、
この画像上のスジに相当する位置に研磨すじが見られ
た。また、クリーニングブレードの欠けが認められた。
又、比較例１同様に濃度差が発生していた。

【０２４７】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、感
光体の帯電をより均一かつ高効率にできる。また、磁性
粒子が感光体に移動する、いわゆる磁性粒子の漏れを防
止し、高画質な画像が長期にわたって得られる。メンテ
ナンスフリー化がさらに進んだ。さらには、コロナ帯電
の様にオゾン生成物が発生しないため、環境面でも有用
である。また、画質の低下（例えば、高湿画像流れ）を
招くことなく、省エネルギー化を図ることができる。具
体的には以下の通りである、第１に、被帯電体である感
光体の微細表面の曲率半径の２倍値と磁気ブラシ層を構
成する磁性粒子の粒径の比を０．２５以上、４以下に規
定する。また、感光体表面の凹凸最大高さと磁性粒子径
の比を０．０５以上、０．４以下に規定する。これによ
り磁性粒子と感光体の電荷移動の為の接触面積を広く使
用でき、さらに帯電部材中で感光体との接触により磁性
粒子が撹拌され帯電がより均一かつ高効率にできる。ま
た、磁性粒子が感光体に移動する、いわゆる磁性粒子の
漏れを防止し、高画質な画像を長期にわたって得られ
る。

【０２４８】第２に、転写帯電部材としてローラー又は
ベルトを用いる。これによりコロナ帯電の様にオゾン生
成物が発生しない。

【０２４９】第３に、使用中に主帯電部材を回転または
振動させる。第４に、該主帯電部材と感光体の距離を規
制する機構を設ける。第３、第４の構成らにより磁性粒
子の感光体との接触巾、いわゆるニップと該磁性粒子の
帯電部材中での移動を促進し、均一な帯電がなされる。

【０２５０】第５に、耐久性の向上した保護層に、更に
温度特性や電気的特性を向上させた新規な感光体を組み
合わせる事により、夜間通電無し、省エネルギー、高画
質保持のまま、高湿画像流れの除去が可能となった。

【０２５１】第６に、少なくとも導電性支持体と有機感
光層、及び電荷保持粒子を含む表面層を有する感光体を
使用する。

【０２５２】これらにより高画質な画像が長期に安定し
て得られ、また磁性粒子が現像されてしまう事、現像器
中に混入し正規のトナー現像が妨げられる等による画質
の低下が防止され、メンテナンスフリー化がさらに進ん
だ。

【０２５３】更に、ａ−Ｓｉ系感光体は、特に帯電前に
主除電光等により除電を行なう機構を有する場合では帯
電電圧を高く設定しなければならず、容量も有機感光体
に比較して大きい為大電流となっているが、上記の構成
の単独或いは重乗により、大きな効果が顕れていると思
われる。表面硬度も高く長寿命なｓ−Ｓｉ感光体におい
て、その作用はより効果的に働く。

【０２５４】また、磁性粒子の耐刷寿命が延び、磁性粒
子補給即ちサービスメンテナンスの簡易化が可能になっ
た。

【０２５５】感光体上の突起等に起因する画像欠陥或い
は該欠陥の成長が低減した。磁性粒子と感光体の流動性
等の向上により微細な異常放電等が防止されることで均
一に帯電がなされると共に、欠陥部の損傷が防止され画
像欠陥の成長が抑制されるものと考える。

【０２５６】また、トナーの径を振った際、感光体に付
着したトナーが剥れにくくなり、画像に黒スジ状の欠陥
が生じる「融着」が抑制された。帯電部材が感光体を均
一、かつ綿密に摺擦される事によりクリーニング効果が
生じているものと考えられる。

【０２５７】更に、長期使用の際における、磁性粒子の
汚染レベルが改善されていた。装置中の紙粉等が帯電部
材中に混入しても磁性粒子の流動性等により微量のうち
に帯電部材から放出され易くなり、早期に下流のクリー
ナー等により系外に除去されるものと考えられる。この
効果により更に磁性粒子の耐刷寿命の向上がなされた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる帯電部材、帯電装置、画像形成
装置の構成を示す図である。

【図２】本発明の帯電部材、帯電装置、画像形成装置の
もう一つの実施態様の一例の構成を説明するための模式
的構成図である。

【図３】本発明の画像形成装置用感光体の層構成を示し
た模式的層構成図である。

【図４】ＲＦ帯の高周波を用いたグロー放電法によっ
て、画像形成装置用感光体の光受容層を形成する製造装
置を示す模式図である。

【図５】ＶＨＦ帯の高周波を用いたグロー放電法によっ
て、画像形成装置用感光体の光受容層を形成する製造装
置を示す模式図である。

【図６】本発明の磁性粒子と感光体表面の接触状態を示
す模式図である。

【図７】本発明の磁性粒子の粒径と感光体表面の曲率半
径の２倍値の比に対する接触率を示すグラフである。

【図８】本発明の磁性粒子の粒径と感光体表面の曲率半
径の２倍値の比に対する流動性を示すグラフである。

【図９】本発明の磁性粒子の接触面積の比と、感光体の
接触性を示すグラフである。

【図１０】本発明の磁性粒子の接触面積の比と、感光体
の接触性を示すグラフである。

【図１１】本発明の磁性粒子と感光体の接触性と帯電効
率を示すグラフである。

【図１２】実施例１における感光体の作成条件を示す図
である。

【図１３】本発明の画像形成装置用感光体における光導
電層のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と温
度特性との関係を示す図てある。

【図１４】本発明の画像形成装置用感光体における光導
電層の局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ）と光メモリーとの関
係を示す図てある。

【図１５】本発明の画像形成装置用感光体における光導
電層の局在状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ）と画像流れとの関係
を示す図である。

【図１６】本発明の帯電部材の抵抗値及び帯電効率の関
係を示す図である。

【図１７】実施例１において耐久試験に供した感光体の
特性を示す図である。

【図１８】実施例１において耐久試験に供した磁性粒子
の特性を示す図である。

【図１９】実施例１における耐久性の評価結果を示す図
である。

【図２０】実施例２における感光体作成条件を示す図で
ある。

【図２１】実施例２における感光体の特性を示す図であ
る。

【図２２】実施例２における評価結果を示す図である。

【図２３】実施例５で用いたスチリル化合物を示す図で
ある。

【図２４】実施例５，６における評価結果を示す図であ
る。

【図２５】実施例７における感光体の作成条件を示す図
である。

【図２６】本発明の画像形成装置用感光体における光導
電層のＳｉ−Ｈ２結合とＳｉ−Ｈ結合の吸収ピーク強度
比とハーフトーン濃度ムラ（ガサツキ）との関係を示す
図である。

【図２７】従来装置の構成を示す図である。

【図２８】従来装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

２０１帯電部材２０１−１磁気ブラシ（磁性粒子）層２０１−２多極磁性体２０２被帯電体（感光体）２０３画像信号付与手段２０４現像スリーブ２０５給紙系２０６（ａ）転写帯電器２２１クリーニングブレード２２３環境対策ヒーター１１００感光体１１０１支持体１１０２感光層１１０３光導電層１１０４、１１０４’ 表面層１１０５電荷注入阻止層１１０６自由表面１１０７電荷発生層１１０８電荷輸送層Ｐ転写材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ帯電された被帯電体の表面に
静電潜像を形成し、該静電潜像を現像することで画像を
形成する画像形成装置において、その表面が帯電可能に構成され、該表面に静電潜像を形
成される被帯電体と、前記被帯電体に接触されることで該被帯電体を帯電させ
る帯電部材と、を有し、前記帯電部材はその表面に磁性粒子を備えたものであ
り、前記磁性粒子の平均粒径と、前記被帯電体の表面の平均
曲率半径の２倍値とは、０．２５≦Ｙ／Ｘ≦４但し、Ｙ：磁性粒子の平均粒径Ｘ：被帯電体の表面の平均曲率半径の２倍値の関係を満たすものであること、を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記磁性粒子の平均粒径と、前記被帯電
体の表面の平均曲率半径の２倍値とは、０．４≦Ｙ／Ｘ≦２但し、Ｙ：磁性粒子の平均粒径Ｘ：被帯電体の表面の平均曲率半径の２倍値の関係を満たすものであること、を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記磁性粒子の平均粒径と、前記被帯電
体の表面の最大高さとは、０．０５≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．４但し、Ｒｍａｘ：被帯電体の表面の最大高さＹ：磁性粒子の平均粒径の関係を満たすものであること、を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記磁性粒子の平均粒径と、前記被帯電
体の表面の最大高さとは、０．１≦Ｒｍａｘ／Ｙ≦０．３５但し、Ｒｍａｘ：被帯電体の表面の最大高さＹ：磁性粒子の平均粒径の関係を満たすものであること、を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記帯電部材は、ローラーまたはベルト
であること、を特徴とする請求項１、２、３または４記載の画像形成
装置。
【請求項６】前記帯電部材による帯電中、前記帯電部
材を回転させる回転駆動手段を更に有すること、を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記帯電部材と、前記被帯電体との距離
を規制する間隔規制手段を有すること、を特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の
画像形成装置。
【請求項８】前記被帯電体は、その表面に、シリコン
を母材とし水素原子とハロゲン原子とのうちの少なくと
も一方を含んだ非晶質材料を含んで構成されたものであ
ること、を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記
載の画像形成装置。
【請求項９】前記被帯電体は、光を照射されることで
前記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、導電性を有する支持体と、シリコンを母材とし水素原子とハロゲン原子とのうちの
少なくとも一方を含有する単結晶材料を含んで構成され
た、光導電性を示す光導電層と、電荷を保持する機能を有する表面層を含んで構成された
光受容層と、を有し、前記光導電層は、１０〜３０原子％の水素を含有し、少
なくとも光の入射する部分において、サブバンドギャッ
プ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エネ
ルギーが５０〜６０ｍｅＶ、且つ、局在状態密度が１×
１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^ー3であり、前記表面層は、その電気抵抗値が１×１０¹⁰〜５×１０
¹⁵Ωｃｍであること、を特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記被帯電体は、光を照射されること
で前記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、導電性を有する支持体と、シリコンを母材とし水素原子とハロゲン原子とのうちの
少なくとも一方を含有する非単結晶材料を含んで構成さ
れた、光導電性を示す光導電層と、電荷を保持する機能を有する表面層を含んで構成された
光受容層と、を有し、前記表面層は、フッ素を含有する非晶質炭素を含んで構
成されていること、を特徴とする請求項８または９記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記被帯電体は、光を照射されること
で前記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、導電性を備えた支持体と、シリコンを母材とし水素原子とハロゲン原子とのうちの
少なくとも一方を含有する非単結晶材料を含んで構成さ
れた、光導電性を示す光導電層と、電荷を保持する機能を有する表面層を含んで構成された
光受容層と、を有し、前記表面層は、その最表面にフッ素の結合した非晶質炭
素を有すること、を特徴とする請求項８、９または１０記載の画像形成装
置。
【請求項１２】前記被帯電体は、光を照射されること
で前記静電潜像を形成される感光体であり、前記感光体は、導電性を有する支持体と、有機光導電体を含んで構成された有機感光層と、電荷保持粒子を含んで構成された表面層と、を有するも
のであること、を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記
載の画像形成装置。