JPH11143176A

JPH11143176A - 帯電部材および画像形成装置

Info

Publication number: JPH11143176A
Application number: JP31068197A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kawada; 将也河田; Toshiyuki Ebara; 俊幸江原; Tetsuya Karaki; 哲也唐木; Takaaki Kashiwa; 孝明栢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電ローラを用いた画像形成装置の耐久性を
向上し、高速化を図る。またニップ近傍での異常放電を
防止し、高画質な画像を長期にわたって得ることができ
るようにする。またオゾン発生を抑制するとともに省エ
ネルギー化を図る。【解決手段】帯電部材２０１の表面粗さをＲ_z-yと
し、進行方向における被帯電体２０２の表面粗さをＲ
_z-xとしたときに、０．５≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦３００を満
たすようにする。また、被帯電体２０２として温度特性
が改良された非晶質Ｓｉ系の感光体を用いる。さらに転
写帯電器２０６をローラ方式またはベルト方式とする。

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、この帯電部材の樹脂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、離合部分での放電
により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。

【０００２】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帯
電部材、帯電装置、画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】〔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為、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。

【０００４】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。

【０００５】従来の帯電方式の主流であったコロナ帯電
器は、¢５０〜１００μｍ程度の金属ワイヤーに５〜１
０ｋＶ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、交換が必要となる。また、
コロナ放電にともない、オゾンが大量に発生してしま
う。

【０００６】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
数の増大を図る為表面硬度が高くなっており、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所の感光体の表面が湿
度に敏感となり水分を吸着し易くなり、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す欠点を有している。

【０００７】この様な画像流れを防止する為に、実公平
１−３４２０５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、特開昭６１−１００７
８０に記載されている様な弾性ローラーによる感光体表
面の摺擦でコロナ生成物を取り除く方法等が用いられて
きた。

【０００８】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系感光体（ａ−Ｓｉ感光
体）で使用されるが、クリーニング装置が大きくなる
等、装置の小型化が困難な一因となる。また、ヒーター
による常時加熱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１５Ｗから８０Ｗ程度と
必ずしも大電力量といった印象を得ないが、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。

【０００９】また、本発明に類似する形態での外部ヒー
タ加熱方式、すなわち、特開昭５９−１１１１７９や特
開昭６２−２７８５７７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の開
示もない。

【００１０】また、こうした画像流れの原因であるオゾ
ンは、画像形成装置周囲の人や生物への健康障害のおそ
れもあり、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。

【００１１】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、或い
は低減された帯電装置、除湿装置が求められている。

【００１２】〔帯電装置、帯電ローラー〕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。近年で
は、いわゆる「ローラー帯電」という接触帯電方式が広
く用いられている。ローラー帯電は帯電部材として導電
ローラーを用い、これに電圧を印加した状態で被帯電体
に加圧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、以下のような長所を有して
いる。被帯電体面に所望の電位を得るのに必要とされる印加
電圧の低電圧化が図れる。帯電部材を小型化できる。帯電過程で発生するオゾン量が極微量であり、またコ
ロナ帯電である様なシールドが不要である。そのため装
置の排気系の構成が簡素化される。帯電過程において発生したオゾン並びにオゾン生成物
が被帯電体面である像担持体、例えば感光体表面に付着
し、コロナ生成物の影響で感光体表面が湿度に敏感とな
り水分を吸着し易くなることによる、表面の低抵抗化に
よる画像流れを低減できる。

【００１３】そこで例えば、画像形成装置（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される。

【００１４】具体的には、帯電は帯電部材から被帯電体
への放電により行なわれる為、ある閾値（以下、「放電
開始電圧：Ｖｔｈ」と称する）以上の電圧を印加するこ
とによって帯電が開始される。

【００１５】感光体の種類、容量により閾値は異なる
が、例を示すと厚さ３０μｍのａ−Ｓｉ感光体に対して
帯電部材を加圧当接させた場合には、約２００Ｖ以上の
直流電圧（Ｖｄｃ）を印加すれば被帯電体の表面電位が
上昇しはじめる。また厚さ２５μｍの有機光導電体から
なる有機感光体（ＯＰＣ）に対して帯電部材を加圧当接
させた場合には、約６４０Ｖ以上の直流電圧（Ｖｄｃ）
を印加すれば被帯電体の表面電位が上昇しはじめる。

【００１６】電子写真に必要な表面電位Ｖｄを得る為に
は帯電部材には電圧印加電源によりＶｄ＋Ｖｔｈ＋Ｖｄ
ｄ（暗減衰）のＶｄｃ単独、或いはそれに交流電圧（Ｖ
ａｃ）を重乗（Ｖｄｃ十Ｖａｃ：以下単に交流電圧Ｖａ
ｃと称する）して印加すれば良い。これらを各々ＤＣ帯
電、ＡＣ帯電と称する。

【００１７】主帯電にローラー帯電を使用し、転写、分
離の帯電をローラー帯電或いはベルト帯電方式にするこ
とで電子写真装置のシステムとしてのオゾン発生量を抑
制できる。図４及び図５にその一実施態様を示す。２０
２は像担持体である感光体ドラムであり、矢印Ａ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。２０１は帯電
部材である。その構成を図６に示す。帯電部材である帯
電ローラー２０１は、該帯電ローラー２０１の抵抗を制
御する中抵抗の帯電層２０１−１と、被帯電体面と均一
なニップを形成する為に必要な弾性を有する導電性弾性
層２０１−２と、支持部材（芯金）である導電性基体２
０１−３とで形成される。導電性弾性層２０１−２は、
ＥＰＤＭ、アクリルゴム、ウレタンゴム等のソリッド製
ゴムにカーボンブラック等の導電性物質を分散させて形
成される。帯電層２０１−１は、ナイロン、ウレタン等
の樹脂にカーボンブラック等の導電性物質を分散させて
なる中抵抗体であり、被帯電体である感光体にピンホー
ル等の欠陥が生じた際に該位置を含む被帯電体の長軸方
向での帯電不良を抑制する機能を有する。帯電部材の抵
抗値は、その使用される環境、帯電効率、或いは該感光
体の電気的耐圧特性等に応じて適宜選択されることが望
ましい。

【００１８】図４において、帯電ローラー２０１は不図
示の電圧印加電源により直流電圧Ｖｄｃ単独、或いはそ
れに交流電圧（Ｖａｃ）を重乗して帯電ローラ２０１の
導電性基体２０１−３に電圧が印加され、導電性弾性層
２０１−２、小抵抗層２０１−１に印加されて、回転駆
動されている感光体ドラム２０２とのニップ近傍による
放電で該感光体ドラム２０２の外周面が均一に帯電され
る。

【００１９】更に、ランプ２１０から発した光が原稿台
ガラス２１１上に置かれた原稿２１２に反射し、ミラー
２１３、２１４、２１５を経由しレンズユニット２１７
のレンズ２１８によって結像され、ミラー２１６を経由
し、導かれ投影された、或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ドラム上に静電潜像が形成され
る。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
に転写帯電器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２２
４によって定着された後、出力される。一方、感光体に
残留する静電潜像は除電光源２０９によって消去され
る。

【００２０】〔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
発が進み、特に電荷発生層と電荷輸送層を積層した機能
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。

【００２１】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。耐久性としては、感度、残留電位、帯電能、画像ぼ
け等の電子写真物性面の耐久性及び摺擦による感光体表
面の磨耗や引っ掻き傷等の機械的耐久性に大別されいず
れも感光体の寿命を決定する大きな要因となっている。

【００２２】このうち、電子写真物性面の耐久性、特に
画像はけに関しては、帯電器での放電により発生するオ
ゾン、ＮＯ_x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。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。

【００２３】電子写真物性面の耐久性を向上させる為に
は、オゾン、ＮＯ_x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り、酸化電位の高
い電荷輸送物質を選択する事が知られている。また、機
械的耐久性を上げる為には、紙やクリーニング部材によ
る摺擦に耐える為に、表面の潤滑性を上げ摩擦を小さく
する事、トナーのフィルミング融着等を防止する為に表
面の離形性をよくすることが重要であり、フッ素系樹脂
粉体粒子、フツ化黒鉛、ポリオレフィン系樹脂粉体等の
滑材を表面層に配合することが知られている。しかしな
がら、摩耗が著しく小さくなるとオゾン、ＮＯ_x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。

【００２４】〔アモルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓ
ｉ）〕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Ｉ
ｐ）／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事を考える
と、画質、画像濃度の長期安定性も重重な点である。

【００２５】この様な点に優れた性質を示す光導電材料
に水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：
Ｈ」と表記する）があり、例えば、特公昭６０−３５０
５９号公報には画像形成装置用感光体としての応用が記
載されている。

【００２６】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ＣＶ
Ｄ法等の成膜法により作製された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、支持体上に作製されたＳｉ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。

【００２７】また、特開昭５４−８３７４６号公報にお
いては、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。当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１
乃至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。

【００２８】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ため、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技術が
記載されている。

【００２９】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、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。

【００３０】また更に、特開昭５７−１５８６５０号公
報には、水素を１０〜４０原子％含有し、赤外吸収スペ
クトルの２１００ｃｍ^-1と２０００ｃｍ^-1の吸収ピーク
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に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ことが記載されている。一方、特
開昭６０−９５５５１号公報には、アモルファスシリコ
ン感光体の画像品質向上のために、感光体表面近傍の温
度を３０乃至４０℃に維持して帯電、露光、現像および
転写といった画像形成工程を行うことにより、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する技術が開示されている。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、光導電的特性及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。

【００３１】〔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、面状乃至棒状の電
熱ヒータを円筒状感光体内面に配設している。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の様な
電圧印加式の帯電ローラーを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。

【００３３】まず、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
電位差が大きい時、該帯電部材と感光体表面の接触部及
びその近傍の状態により帯電が不安定になる場合があ
る。感光体の表面粗さ、且つ／又は帯電部材の表面粗さ
により両者の距離が感光体及び帯電部材の周方向且つ／
又は長軸方向で差が生じ、感光体表面電位の不均一化が
生じる。

【００３４】また、帯電部材と感光体の接触、離合均一
性が充分に確保されていない場合は局部的に、或いは広
い範囲で帯電不良が生じる場合がある。

【００３５】また、周方向且つ／又は長軸方向の局部的
に、或いは広い範囲で放電が異常な部分が生じる事によ
り、該部分の帯電部材表面が異常放電により劣化し、画
質の低下が生じる場合がある。

【００３６】感光体においても、異常放電によりピンホ
ールリークの発生により帯電不良によるポチが生じる場
合がある。

【００３７】更に上記による帯電部材からの電流増加は
帯電部材、且つ／又は感光体を劣化させる要因の一つと
なり、システムとしての寿命が縮まることが懸念され
る。

【００３８】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、帯電器の表面性、或いは電
気特性の劣化や帯電の不均一化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。

【００３９】また、耐久時の縦スジ（以下、まだらスジ
と呼ぶ）がある。まだらスジの発生メカニズムとしては
以下の様な事が考えられる。長軸方向の局部的に、或い
は広い範囲で放電の異常部分が生じる事で異常放電によ
り劣化した帯電部材表面が、更には該部分を起点に劣化
部位が広がる事により、或いは感光体が異常放電により
損傷を受ける事により、画質の低下が生じる場合があ
る。その結果まだらスジが発生する問題があった。

【００４０】また、劣化部分が長軸方向に広がった場
合、或いは細い劣化部分が集合的に存在する場合などに
は、画像上いわゆる「かぶり」等の画像欠陥が発生する
場合もあった。

【００４１】また、トナーが物理的に付着する、いわゆ
る引っかかる大きさまで劣化が拡大した場合、該トナー
がクリーニングブレード等の位置で感光体を損傷する場
合がある。特に表面硬度がそれほど高くない感光体にお
いては、その影響は更に大きくなる。

【００４２】その他、異常放電により過剰電流が生じた
部分等は帯電部材表面が損傷を受け、感光体に付着する
場合もある。

【００４３】したがって、画像形成装置、乃至電子写真
画像形成方法を設計する際に、上記のような課題が解決
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ととも
に、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る。

【００４４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の帯電部材は、被帯電体に加圧当接し帯電させること
により、該被帯電体上に静電潜像を形成する帯電部材に
おいて、前記帯電部材の表面粗さをＲ_z-yとし、前記被
帯電体の進行方向における前記被帯電体表面の表面粗さ
をＲ_z-xとしたときに、０．５≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦３００の関係を満たすことを特徴とする。ここで、添え字のｘ
は感光体、ｙは帯電部材を示す。

【００４５】また、本発明の画像形成装置は、帯電部材
に電圧を印加し、該帯電部材の帯電面を被帯電体に加圧
当接させ、前記帯電部材を放電させ前記被帯電体を帯電
させることにより、前記被帯電体上に静電潜像を形成
し、これをトナーによって顕画像化する画像形成装置に
おいて、前記帯電部材の表面粗さをＲ_z-yとし、前記被
帯電体の進行方向における前記被帯電体表面の表面粗さ
をＲ_z-xとしたときに、０．５≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦３００の関係を満たすことを特徴とする。

【００４６】上記の帯電部材、画像形成装置において、
Ｒ_z-y／Ｒ_z-xの値は、１乃至２００とすることがさらに
好ましい。

【００４７】また、Ｒ_z-y×Ｒ_z-xの値は、０．０１μｍ
²以上２０μｍ²以下であることが好ましく、０．０５μ
ｍ²以上１０μｍ²以下であることがさらに好ましい。

【００４８】また、前記Ｒ_z-yと前記被帯電体の進行方
向における前記被帯電体表面の凹凸の平均間隔Ｓ_m-xと
したときに、Ｓ_m-x／Ｒ_z-yの値は、１×１０^-4以上１×
１０^- ²以下であることが好ましく、２×１０^-4以上５×
１０^-3以下であることがさらに好ましい。

【００４９】以上のようにすることにより、ニップ部近
傍のいわゆる近接部分での異常放電を防止し、高画質な
画像を長期に渡って得ることができる。

【００５０】また、ローラー状、又はベルト状の転写帯
電器を用いてもよい。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。システム全体としてオゾン発生
を抑制できる。

【００５１】また、使用中に帯電部材を該帯電部材の長
軸方向、即ち感光体回転方向に並行でない方向に振動さ
せてもよい。これにより、近接状態のむらを補正し、局
部的な劣化を防止できる。

【００５２】また、帯電部材と感光体のニップ巾を規制
する機構を設けてもよい。また、非帯電行程において、
該帯電部材を被帯電体から離脱する手段を設けてもよ
い。これにより長時間の休止による帯電部材の変形や、
それによる近接状態の変化を、また帯電部材表面が感光
体に融著する事を防止できる。

【００５３】また、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ともできる。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。

【００５４】また、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。これにより、更に良好な耐久
性を得られる。

【００５５】また、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
用してもよい。コロナ帯電の様に多量のオゾン生成物が
発生しない為、いわゆる「高湿流れ」対策が不変にな
り、ドラムヒーター等の除去に伴い、夜間通電や消費電
力が低減されエコロジーの点からも有効である。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て述べる。

【００５７】〔帯電部材〕以下更に本発明の要所を説明
する。図４、５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。前述の如き画像形成プロ
セスを経て画像が形成される。

【００５８】帯電ローラー２０１は、該帯電ローラーの
抵抗を制御する中抵抗の帯電層２０１−１と、被帯電体
面と均一なニップを形成する為に必要な弾性を有する導
電性弾性層２０１−２と、支持部材（芯金）である導電
性基体２０１−３とで形成される（図６）。導電性弾性
層２０１−２は、ＥＰＤＭ、アクリルゴム、ウレタンゴ
ム等のソリッド製ゴムにカーボンブラック等の導電性物
質を分散させて形成される。帯電層２０１−１は、中抵
抗層であり、ナイロン、ウレタン等の樹脂にカーボンブ
ラック等の導電性物質を分散させてなる。該帯電部材の
抵抗値は、その使用される環境、帯電効率、或いは該感
光体の電気的耐圧特性等に応じて適宜選択されることが
望ましい。

【００５９】被帯電体と帯電ローラー２０１の中心の距
離は、感光体の回転方向における該帯電ローラー２０１
の接触域幅（以下ニップと称する）を安定に制御する
為、該弾性層２０１−２の硬度調整、該帯電ローラー２
０１を被帯電体であるところの感光体２０２に加圧当接
するバネ２０１４の強度調整がなされる事が望ましい。
他にコロ（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方法でも良い。その他にニップ調整
用の機構を設けても良い。ニップ調整用機構としては、
帯電部材と被帯電体であるところの感光体表面との距離
を制御する方法などがある。

【００６０】また、該帯電ローラー２０１は感光体２０
２の回転方向Ｘに対して適宜な相対速度で回転する。

【００６１】該帯電ローラー２０１の抵抗は、図１４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等のために全体抵抗として
１×１０³〜１×１０⁹Ωなる抵抗を有することが好まし
い。より好ましくは１×１０⁵〜１×１０⁷Ωである。

【００６２】該抵抗値の測定は、規定の速度で回転させ
ている円筒状金属と測定するべき帯電部材を規定のニッ
プ巾になるまで加圧当接させ、接触面積を測定すると共
に、ＨＩＯＫＩ社（メーカー）製のＭｎテスターで５０
〜１０００Ｖの印加電圧における測定にて行なった。

【００６３】本発明では、該帯電部材２０１の表面粗さ
と後述する被帯電体である所の感光体２０２の表面微細
粗さとの相関を規定する事により、該帯電部材と感光体
の、ニップ近傍における微視的な近接状態を好適な状態
に保ち、異常放電、異常電流や、過剰な摩擦等による帯
電部材の表面劣化などに起因する帯電不良や画質低下を
防止する。

【００６４】該帯電部材の表面凹凸（Ｒ_z-y）と感光体
表面の表面凹凸（Ｒ_z-x、Ｓ_m-x）を好適な状態にする事
により、帯電部材通過中での該帯電部材表面と該感光体
の表面の近接状態が安定し、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。

【００６５】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ＤＣ電流（Ｉｄｃ）で約１０μＡ／ｃｍ
²〔全電流で約２５０μＡ〕以上という電流が流れる。
その際、該帯電部材と感光体の微視的な近接状態を安定
に保持することにより放電、即ち電荷の移動がスムーズ
になり、帯電のむらや異常放電の発生を防止する。又、
感光体表面且つ／又は帯電部材を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、帯電部材を感光体回転方向に非平行に
移動或いは振動させることにより、近接状態が感光体、
帯電部材の長軸方向でならされる（平均化される）こと
により、特定の部位の帯電部材の劣化を防止することが
できる。これにより、プロセススピードや像保持部材の
帯電設定等の画像形成装置の設定変更に対し、耐久性そ
の他、広範囲に対応出来る。感光体等の被帯電体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。

【００６６】〔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
の相関を規定することにより、長期にわたり極めて好適
な画像安定化が達成される事を見いだした。

【００６７】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。

【００６８】〔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。図１５、図１６は、本発明の画像形成装置
用感光体の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。

【００６９】図１６（ｂ）に画像形成装置用感光体の一
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からなり、必要に応じて、保護層ないし表面
層１１０９、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。

【００７０】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、前述の帯電部材からの放電電荷を効
率的に受容し、該電荷を有効に保持することが必要であ
る。

【００７１】本発明者らは、特に表面層で高融点ポリエ
ステル樹脂と硬化樹脂の混成材等の高抵抗樹脂等の材料
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。また該材
料中にＳｎＯ₂など金属酸化物等の電荷保持粒子を分敵
させた材料を用いてもよい。

【００７２】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もちいる樹脂の
一例を説明する。

【００７３】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。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。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。

【００７４】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、トリメチロールプ
ロパン、ピロメリット酸及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。

【００７５】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。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０．４ｄｌ／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。

【００７６】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。

【００７７】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
ができる。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でき
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）等を挙げることができる。

【００７８】高融点ポリエステル樹脂としては、その融
点が好ましくは１６０℃以上、特に好ましくは２００℃
以上のものである。

【００７９】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。又、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。

【００８０】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レ鎖との柑互の絡み合
いが均一かつ密になって、高耐久性の表面層を形成でき
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縮み
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。

【００８１】表面層には、ＳｎＯ₂等の電荷保持材を分
散させた物を用いてもよい。その際、使用条件等により
適宜に選択された分散量を用い、抵抗値、帯電効率を制
御する事が好ましい。

【００８２】また、該感光体の表面は感光体形成条件を
調整、適した径の研磨材による研磨、或いは混入する粒
子の径、量等を調整する等して微細表面粗さを調整する
事ができる。〔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ｒａ−Ｓｉ感光体」と称する）につ
いて以下に述べる。

【００８３】本発明に係る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から構成され、感
光体でもかまわないが、必要に応じて特性を向上させた
物を用いる。

【００８４】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、かつ局存状
態密度が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3であることを特
徴としている。上記したような構成をとるように設計さ
れた画像形成装置用感光体は、帯電能の温度依存性をは
じめ、極めて優れた電気的、光学的、光導電的特性、画
像品質、耐久性及び使用環境特性を示す。以下、図面に
従って本発明の光導電部材について詳細に説明する。図
１５は、本発明の画像形成装置用感光体の層構成を説明
するための模式的構成図である。図１５（ａ）に示す画
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からなり光導電性
を有する光導電層１１０３で構成されている。

【００８５】図１５（ｂ）は、本発明の画像形成装置用
感光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１５（ｂ）に示す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１
１０２が設けられている。該感光層１１０２はａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘからなり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とから構成
されている。

【００８６】表面層１１０４は、上記アモルファスシリ
コン系に限らず、非晶質炭素（ａ−ｃ：Ｈ）あるいはフ
ッ素による処理、且つ／又は、フッ素を含有したもの
（ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ）を用いても良い。

【００８７】図１５（ｃ）は、本発明の画像形成装置用
感光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１５（ｃ）に示す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１
１０２が設けられている。該感光層１１０２はａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘからなり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とから構成さ
れている。

【００８８】図１５（ｄ）及び図１６（ａ）は、本発明
の画像形成装置用感光体のさらに他の層構成を説明する
ための模式的構成図である。画像形成装置用感光体１１
００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は光導
電層１１０３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷
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とから構成されてい
る。

【００８９】〔支持体〕支持体としては、導電性でも電
気絶縁性であっでもよい。導電性支持体としては、Ａ
ｌ、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、セラミッ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。

【００９０】また、支持体１１０１の形状は平滑表面あ
るいは凹凸表面の円筒状または板状無端ベルト状である
ことができ、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、支持
体１１０１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の
点から通常は１０μｍ以上とされる。

【００９１】特にレーザー光などの可干渉光を用いて像
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。

【００９２】又、レーザー光等の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、或いは該層１
１０２の下側に光吸収層等の干渉防止層或いは領域を設
けても良い。

【００９３】又、支持体の表面に微細なキズをつけるこ
とにより感光体表面の微細粗さを制御する事もできる。
キズの作成は研磨材を使用しても良いし、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も良い。この際に該キ
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。

【００９４】〔光導電層〕図１５に示すように、本発明
に於いて、その目的を効果的に達成するために支持体１
１０１上、必要に応じて下引き層（不図示）上に形成さ
れ、感光層１１０２の一部を構成する光導電層１１０３
は真空堆積膜形成方法によって、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て作成
される。具体的には、例えばグロー放電法（低周波ＣＶ
Ｄ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、所望の特性を有する
画像形成装置用感光体を製造するに当たっての条件の制
御が比較的容易であることからしてグロー放電法、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。

【００９５】グロー放電法によって光導電層１１０３を
形成するには、基本的には周知のごとくシリコン原子
（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供給用の原料ガスまたは／及び
ハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガス
を、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で
導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あら
かじめ所定の位置に設置されてある所定の支持体１１０
１上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる層を形成すればよい。

【００９６】また、シリコン原子の未結合手を補償し、
層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上
させるために、光導電層１１０３中に水素原子または／
及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、水
素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子と
ハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または
／及びハロゲン原子の和に対して１０〜３０原子％、よ
り好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望ましい。

【００９７】そして、形成される光導電層１１０３中に
水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御
をいっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成
する膜特性を得るために、これらのガスに更に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。ま
た、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合しても差し支えないものである。

【００９８】また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、たとえばハロゲンガス、
ハロゲン化物、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用いられる。ま
た、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
珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。本
発明において好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的にはフッ素ガス（Ｆ₂）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、
ＣｌＦ₃、ＢｒＦ₃、ＢｒＦ₅、ＩＦ₃、ＩＦ₇等のハロゲ
ン間化合物を挙げることができる。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等のフッ化珪素が好ましいものとして挙げることが
できる。

【００９９】光導電層１１０３中に含有される水素原子
または／及び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、水素原子または／及びハロゲン
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、放電電力等を制御すればよい。

【０１００】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
中にまんべん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。

【０１０１】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期律表ＩＩＩｂ族に属する原子
（以後「第ＩＩＩｂ族原子」と略記する）またはｎ型伝
導特性を与える周期律表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。

【０１０２】第ＩＩＩｂ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（Ｇ
ａ）、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（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓ
が好適である。

【０１０３】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^-2〜
１×１０⁴原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^-2〜５
×１０³原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０³原
子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【０１０４】伝導性を制御する原子、たとえば、第ＩＩ
Ｉｂ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ＩＩＩｂ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反
応容器中に、光導電層１０３を形成するための他のガス
とともに導入してやればよい。第ＩＩＩｂ族原子導入用
の原料物質あるいは第Ｖｂ原子導入用の原料物質となり
得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、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。

【０１０５】そのような第ＩＩＩｂ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
Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀、Ｂ₆Ｈ₁₂、
Ｂ₆Ｈ₁ ₄等の水素化硼素、ＢＦ₃、ＢＣ１₃、ＢＢｒ₃等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣ１₃、
ＧａＣｌ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣｌ₃、ＴｌＣｌ₃等
も挙げることができる。

【０１０６】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃、Ｐ₂
Ｈ₄等の水素化燐、ＰＨ₄Ｉ、ＰＦ₃、ＰＦ₅、ＰＣｌ₃、
ＰＣｌ₅、ＰＢｒ₃、ＰＢｒ₅、ＰＩ₃等のハロゲン化燐が
挙げられる。この他、ＡｓＨ ₃、ＡｓＦ₃、ＡｓＣｌ₃、
ＡＳＢｒ₃、ＡＳＦ₅、ＳｂＨ₃、ＳｂＦ₃、ＳｂＦ₅、Ｓ
ｂＣｌ₃、ＳｂＣｌ₅、ＢｉＨ₃、ＢｉＣｌ₃、ＢｉＢｒ₃
等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なものとして
挙げることができる。

【０１０７】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および／またはＨｅに
より希釈して使用してもよい。

【０１０８】さらに本発明においては、光導電層１１０
３に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原
子を含有させることも有効である。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^-5〜１０原子％、より好ましくは１×
１０^-4〜８原子％、最適には１×１０^-3〜５原子％が望
ましい。炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒
素原子は、光導電層中にまんべん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。

【０１０９】本発明において、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、好ましくは２
０〜５０μｍ、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。

【０１１０】さらに、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が、通常の場
合、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３
０〜３３０℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが望
ましい。

【０１１１】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。

【０１１２】〔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。

【０１１３】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が、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）、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）、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）、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。

【０１１４】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、作製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等の堆積法によることが好ま
しい。

【０１１５】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
原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得る
Ｘ供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器に
所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電
を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電
層１１０３を形成した支持体１１０１上にａ−ＳｉＣ：
Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【０１１６】表面層を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の和に対し
て３０％から９０％の範囲が好ましい。また表面層内の
水素含有量を３０原子％以上７０％以下に制御すること
で電気的特性及び高速連続使用性において飛躍的な向上
とを図り、表面層の高い硬度を確保できる。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し得る。表面層１１０４中に
含有される水素原子または／及び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、水素原子ま
たは／及び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、放電電力等を制御
すればよい。炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子は、表面層中にまんべん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。

【０１１７】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中にまんべん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、「第ＩＩＩｂ族原子」または「第Ｖｂ
族原子」を用いることができる。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。

【０１１８】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もの
である。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用
中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μ
ｍを越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。

【０１１９】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、
反応溶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。表面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。さらに本発明に於いては、光導電層と表面層の間
に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表面層よ
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。

【０１２０】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。これにより表面層と
光導電層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することができる。その他に、
表面層として炭素を主体として、内部且つ／又は最表面
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。

【０１２１】表面層１１０４が非単結晶質のカーボンか
ら成る場合の例を示す。原料ガスとしては炭化水素を用
い、高周波によりグロー放電分解して作製される。表面
保護層としては透明度が高い方が感度の低下が少なく好
都合であるので、必要に応じて水素や、ヘリウム、アル
ゴン等のガスが適宜混合される。また、基板温度は室温
から３５０℃までで適宜に温度調整される。

【０１２２】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、また
はガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして
挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、炭素供給効率
の良さ等の点でＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ ₆が好ましいものとして挙
げられる。また、これらの炭素供給用の原料ガスを必要
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。

【０１２３】高周波電力については、出来るだけ高い方
が炭化水素の分解が充分に進むため好ましいが、異常放
電が発生してしまい、電子写真感光体の特性を劣化させ
るので、異常放電が発生しない程度の電力に抑える必要
がある。具体的には炭化水素の原料ガスに対して１０Ｗ
／ｃｃ以上が好ましく、適宜調整される。

【０１２４】放電空間の圧力については１００ｍＴｏｒ
ｒ以下、より好ましくは５０ｍＴｏｒｒ以下、更に好適
には１０ｍＴｏｒｒ以下、圧力の下限は放電が安定して
立つ領域であればどれだけ低くても本発明の効果は充分
に得られる。

【０１２５】フッ素原子が膜中に結合した領域を作成す
るためには、ａ−Ｃからなる表面保護層を作成した後に
フッ素を含有したガスを導入し、適宜な高周波電力でプ
ラズマを発生させて表面保護層のエッチング処理を行う
事によって表面保護層の膜中にフッ素原子を含有させ
る。また、電力は１０Ｗから５０００Ｗまで、各々のエ
ッチング速度に鑑み、適宜決定される。また、同様に処
理空間の圧力も１ｍＴｏｒｒから数Ｔｏｒｒの範囲で適
宜決定される。

【０１２６】本発明の効果を得る為に用いられるフッ素
系のガスとしてはＣＦ₄、ＣＨＦ₃、Ｃ₂Ｆ₆、ＣｌＦ₃、
ＣＨＣｌＦ₂、Ｆ₂、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₁₀等のフッ素含有ガ
スを用いれば良い。

【０１２７】エッチングする膜厚に関しては最小２０Å
以上あれば本発明の効果は得られる。１００Ａ以上エッ
チングすると、再現性、均一性が向上し、更に好まし
い。エッチングする膜厚は２０〜１００Å以上あればど
れだけエッチングしても本発明の効果は得られるので任
意に決めて良いが、制御の容易性と工業的な生産性から
言えば１０００Å〜５０００Å以下程度が好ましいと考
えられる。本発明の効果を得ながら、表面を荒らさず、
「す」を発生させずに最も効果的にフッ素原子を最表面
に結合させるために、エッチング速度は０．１Å／ｓｅ
ｃから５０Å／ｓｅｃの間が好ましい。

【０１２８】〔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、導電性支持体と光導電層との間
に、導電性支持体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、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯
電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電
層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、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さ
れない、いわゆる極性依存性を有している。そのような
機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制
御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。

【０１２９】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中にまんべんなく均一に分布されても良いし、
あるいは層厚方向にはまんべん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
合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な
分布でまんべんなく含有されることが面内方向における
特性の均一化をはかる点からも必要である。

【０１３０】電荷注入阻止層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。

【０１３１】本発明において、電荷注入阻止層の層厚は
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。

【０１３２】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
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
れるが、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
作製ファクターの最適値を決めるのが望ましい。

【０１３３】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１０５との間の密着性の一層の向上を図る
目的で、例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄、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で構成される密着層を
設けても良い。更に、前述のごとく、支持体からの反射
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
けても良い。各層を製造後に表面粗さを調整する為にＳ
ｉＣ粉やダイヤモンド粉その他適宜な材料を使用した研
磨、或いはプラズマ等による表面粗さ処理を行なっても
良い。上記の各層は、例えば図８や図９に示される様な
周知の装置および膜形成方法にて製造される。

【０１３４】図８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−ＰＣＶＤ」と略記
する）による画像形成装置用感光体の製造装置の一例を
示す模式的な構成図である。

【０１３５】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（３
１１１内を減圧にするための排気装置（不図示）から構
成されている。堆積装置（３１００）中の反応容器（３
１１１）内には円筒状支持体（３１１２）、支持体加熱
用ヒーター（３１１３）、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。

【０１３６】原料ガス供給装置（３２００）は、ＳｉＨ
₄、ＧｅＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃等の原料ガス
のボンベ（３２２１〜３２２６）とバルブ（３２３１〜
３２、３６、３２４１〜３２４６、３２５１〜３２５
６）およびマスフローコントローラー（３２１１〜３２
１６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ（３
２６０）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。次に、電源にＶＨＦ帯
の周波数を用いた高周波プラズマＣＶＤ（以後「ＶＨＦ
−ＰＣＶＤ」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は、例えば図８に示した製造
装置におけるＲＦ−ＰＣＶＤ法による堆積装置（３１０
０）を図９に示す堆積装置（４１００）に交換して原料
ガス供給装置（３２００）と接続することにより、得る
ことができる。

【０１３７】この装置は大別すると、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）から構成されている。反応容
器（４１１１）何には円筒状支持体（４１１２）、支持
体加熱用ヒーター（４１１３）、原料ガス導入管（４１
１４）、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。

【０１３８】原料ガス供給装置（３２００）は、ＳｉＨ
₄、ＧｅＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃等の原料ガス
のボンベ（３２２１〜３２２６）とバルブ（３２３１〜
３２３６、３２４１〜３２４６、３２５１〜３２５６）
およびマスフローコントローラー（３２１１〜３２１
６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ（３２
６０）を介して反応容器（４１１１）内のガス導入口
（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。

【０１３９】〔画像形成装置〕図４、５中の２０２は像
担持体である感光ドラムであり、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。

【０１４０】該感光体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
する事が好ましい。より好ましくは１×１０¹²〜１×１
０¹⁴Ωｃｍである。

【０１４１】該抵抗値の測定はＨＩＯＫＩ社（メーカ
ー）製のＭｎテスターで２５０Ｖ〜１ｋＶの印加電圧に
おける測定にて行なった。

【０１４２】図６は帯電部材２０１の構成を示す為の断
面該略図である。２０１は導電性ローラーからなる帯電
部材であり、図示のように、芯金となる導電性基体２０
１−３、導電性弾性層２０１−２及びその面上に形成し
た中抵抗層２０１−１とからなり、該感光体２０２に加
圧当接する為に、必要に応じて加圧用バネ２０１４で加
圧される。

【０１４３】該帯電部材２０１の抵抗値は、図１４で示
される様に、良好な帯電効率を保持する為、一方ではピ
ンホール防止の為にＨＩＯＫＩ社（メーカー）製のＭΩ
テスターで２５０Ｖ〜１ｋＶの印加電圧における測定に
て、全体抵抗で１×１０³〜１×１０⁹Ωなる抵抗を有す
る事が好ましい。より好ましくは１×１０⁵〜１×１０⁷
Ωである。

【０１４４】図７は帯電部材２０１の設置状態の一例を
示す図である。帯電部材２０１には図に示すように電圧
印加手段が付随し、該電圧印加手段により直流電圧Ｖｄ
ｃ或いは交流を重乗した電圧Ｖａｃが帯電部材の中抵抗
層２０１−１に印加されて、回転駆動されている感光体
２０２の外周面が均一に帯電される。

【０１４５】像担持体であるところの感光体２０２と接
触帯電部材２０１の距離は、そのニップ制御の為に導電
性弾性層２０１−２の硬度調整および加圧用ばね２０１
４により安定的に設定されることが好ましい。その他に
ニップ調整用の機構を設けても良い。

【０１４６】「図３：近接領域モデル」：該接触型帯電
部材２０１と感光体２０２の表面の微細粗さ及び近接状
態を図３にモデル化して表してある。感光体２０２表面
と帯電部材２０１の表面に位置する中抵抗層２０１−１
（図６）との近接領域での距離は、図の様に該帯電部材
の表面粗さと感光体の微細表面粗さの比により変化す
る。

【０１４７】「図１：近接領域均一性グラフ」：該帯電
部材２０１の表面粗さＲ_z-y、および感光体２０２の表
面の進行方向における微細表面粗さＲ_z-xと凹凸平均距
離Ｓ_m _-xについて、各々の比と近接状態均一性の相関と
してそれぞれ図１（ａ）、図１（ｂ）に示してある。

【０１４８】図１（ａ）より、０．５≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦
３００、より好ましくは１≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦２００の時
に、良好な帯電均一性、良好な耐久性が得られた。ま
た、図１（ｂ）より、０．０１≦Ｒ_z-y× Ｒ_z-x≦２０
〔μｍ²〕、より好ましくは０．０５≦ Ｒ_z-y× Ｒ_z-x
≦１０〔μｍ²〕の時に、良好な帯電均一性、良好な耐
久性が得られた。

【０１４９】また、図１（ｃ）より、Ｒ_z-yと前記被帯
電体の進行方向における該被帯電体表面の凹凸の平均間
隔Ｓ_m-xが、１×１０^-4≦Ｓ_m-x／Ｒ_z-y≦１×１０^-2の
とき、より好ましくは２×１０^-4≦Ｓ_m-x／Ｒ_z-y≦５×
１０^-3のときに、良好な放電均一性、耐久性が得られ
た。

【０１５０】上記の範囲で帯電均一性、即ち放電均一性
の効果が、或いは特に該帯電部材を連れ廻りで使用する
場合等、帯電部材の表面が均等に帯電行程に当たらない
事等によるとみられる、特に該帯電部材の周方向におけ
る局所的な劣化を防止する効果がみられた。

【０１５１】評価方法は上記ともに下記の方法で行なっ
た。帯電均一性、即ち放電均一性の評価はキャノン製Ｎ
Ｐ６０６２内蔵のドラム表面電位センサを改造して行な
った。該電位センサを帯電部材の感光体回転方向上流側
の、放電の影響を実質的に受けない範囲で帯電部材最近
傍に設置して感光帯電位の周方向むら、長軸方向むらを
測定し、その電位ばらつき範囲で評価した。

【０１５２】具体的には、被測定物となる帯電部材の導
電性弾性層および中抵抗層を長軸方向で５ｍｍ以下の矩
尺とした物、および感光体を図５に示す装置に投入し
た。さらに感光体の周速度（プロセススピード）を、５
０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲で変化させ、除電光源２
０９の除電光に暴露した状態でＤＣ電圧印加し、通紙を
行なわない状態で空回転し、帯電電流および上記の感光
体表面電位の安定性を測定した。その結果から耐久前後
の放電安定性を下記１〜５にランク付けした。ここでの
ランクは、電位むら、電流むらが５：非常に良好＝従来の系の初期のむらに対して４０％
未満４：良好＝従来の系の初期のむらに対して６０％未満３：やや良好＝従来の系の初期のむらに対して８０％未
満、２：実用上問題なし＝従来の系の初期のむらに対して１
００％未満１：実用上やや難あり＝従来の系の初期のむらに対して
１００％以上である。

【０１５３】「図２：放電均一性−帯電性グラフ（耐久
後）」：図１の放電安定性に対し、各々それに相当する
条件で５０万枚画像出し相当の耐久実験を行なった後の
「帯電均一性」の相関を図２に示す。帯電部材に１００
０ＶのＶｄｃを印加した時の１周目での帯電部材直後電
位を示してある。放電均一性が増加する、即ち局部的な
異常放電を抑制することで耐久後の帯電性も向上し、シ
ステムとしての安定性、耐久性の向上が見られる。な
お、該評価において、２分以上の帯電行程継続後の定常
状態の表面電位は７００±３Ｖであった。

【０１５４】これらより、帯電部材と感光体の微細表面
粗さの比を適した範囲に制御する事により、帯電特性が
向上する。又、接触面積比が大きくなる事により、帯電
均一性が向上し、さらに高精細な画像に対応できる。な
お、帯電部材の表面粗さ、及び感光体表面の粗さの各値
は、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。

【０１５５】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を具体的に
説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【０１５６】〔実施例１〕図８に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法
による画像形成装置用感光体の製造装置を用い、直径
（φ）３０１ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダーと、該シリンダーを、前述の公知の方法で凹凸処
理を施した物を使用した。これらのシリンダー上に、表
１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。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。

【０１５７】

【表１】作成した感光体は、必要に応じてＳｉＣ粉体やダイヤモ
ンド粉体等の研磨材を使用して表面粗さを調整した。作
製した感光体を画像形成装置（キャノン製ＧＰ５５ＩＩ
をテスト用に改造）にセットして、帯電能の温度依存性
（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）、同
（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抑
制する様にした。温度特性は、感光体の温度を室温から
約４５℃まで変えて帯電能を測定し、このときの温度１
℃当たりの帯電能の変化を測定して、２Ｖ／ｄｅｇ以下
を合格と判定した。

【０１５８】また、メモリー、画像流れについては、画
像を顕微鏡による画像観察を含む目視により判定し、
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。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ウェハー上に、光導電層
の作製条件で膜厚約１μｍのａ−Ｓｉ膜を堆積した。ガ
ラス基板上の堆積膜にはＡｌの串型電極を蒸着し、ＣＰ
Ｍにより指数関数裾の特性エネルギー（Ｅｕ）と局存準
位密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）を測定し、Ｓｉウェハー上の堆
積膜はＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外吸収）により含有
水素量を測定した。このときのＥｕと温度特性との関係
を図１０に、Ｄ．Ｏ．Ｓ．とメモリー、画像流れとの関
係を図１１、図１２に示す。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。

【０１５９】図１０、図１１ならびに図１２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１×１０¹⁴〜１×１０ ¹⁶ｃｍ^-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。

【０１６０】一方、帯電部材２０１は以下の条件で製作
した。帯電部材２０１の導電性基体２０１−１はＳＵＳ
を用いた。導電性弾性層は、アクリルゴムからなるソリ
ッド状ゴムにカーボンブラックを分散させて、該導電性
基体にφ１４ｍｍのローラー状になる様に構成した。さ
らに該ローラー上に、中抵抗層として、ポリエステル樹
脂にカーボンブラックを分散させ、外径φ１６ｍｍのロ
ーラー状帯電部材を構成した。又、本実施例ではニップ
幅を６乃至６．５ｍｍとした。これは図７の様に、バネ
を用いてニップ調整を行った。該バネ部は不図示の調整
機構によりニップ巾を変更することができるようにし
た。該帯電部材の形成行程の調整により微細表面の表面
粗さＲ_z-yを調整した。作製した感光体、帯電部材を、
キャノン製ＧＰ５５ＩＩを改造し、図５に示した様な画
像形成装置にセットした。

【０１６１】環境対策ヒーター２２３はＯＦＦにして帯
電能力を評価した。結果を図１４に示す。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、帯電部材長袖方向で電位が低下してしまう事の
防止等のために全体抵抗として１×１０³〜１×１０⁹Ω
なる抵抗を有することが好ましい。より好ましくは１×
１０⁵〜１×１０⁷Ωである。

【０１６２】帯電部材抵抗が１×１０³Ω未満だった場
合は、異常放電、ピンホールが発生し、またその部位に
おいては該ピンホールに電流が集中し、感光体長軸方向
に帯電不良が生じる、或いは感光体が破損する危険性が
ある。また、１×１０⁹Ω以上の領域では帯電効率低
下、また環境による帯電性変動が増加した。

【０１６３】前記感光体の中から下記ａからｆを、また
帯電部材の中から下記ＡからＦをそれぞれ用い、以下の
耐久試験をした。

【０１６４】図５に示す様な画像形成装置を用い、２３
℃、５０％ＲＨの環境で３万枚の耐刷試験を行い、耐久
に伴う放電電流の変化、帯電均一性の変化および前後の
画質を比較した。なお、耐久に際しても上記ヒーター２
２３はＯＦＦにした。画像は目視判断の他、耐久後の画
質の保持率の判断の１つとして、耐久に伴い帯電部材表
面が劣化し、剥離した該表面成分が現像器或いはコピー
用紙に移動する事、或いは帯電ローラーや感光体の局部
的劣化、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自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反射濃度
計により測定した。

【０１６５】帯電部材１００への印加電圧条件は、９０
０ＶのＶｄｃに、３ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐのＶａｃを
重乗した。プロセススピードは２００ｍｍ／ｓｅｃとし
た。

【０１６６】又、帯電部材は感光体と同方向、即ち感光
体との当接面で、感光体に連れ廻り進行する（本実施例
では帯電部材の駆動用部材を特に設けていない）。又、
帯電部材巾の帯電部材等の劣化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を分離
する為、ニップ巾等の帯電部材条件を一定に保持して耐
久を行なった。感光体の表面粗さ、及びその他の条件
は、表２に示す通りである。

【０１６７】

【表２】帯電部材の表面粗さ、及び２３℃、５０％ＲＨ環境下で
測定した帯電部材の全体抵抗は、表３に示す通りであ
る。

【０１６８】

【表３】耐久前後の画像の評価結果を表４に示す。本実施例にお
いては、０．５≦Ｒ_z- _y／Ｒ_z-x≦３００および０．０１
≦Ｒ_z-y×Ｒ_z-x≦２０〔μｍ²〕を満たすため、均一な
放電が維持され、その結果良好な画質が維持された。ま
た、感光体及び帯電部材表面に傷等は認められなかっ
た。

【０１６９】

【表４】〔実施例２〕実施例１同様、図５に示す製造装置を用
い、表５に示す作製条件で画像形成装置用感光体を作製
した。このときの光導電層のＥｕとＤ．Ｏ．Ｓ．は、
それぞれ５５ｍｅＶ、２×１０¹⁵ｃｍ^-3であった。

【０１７０】

【表５】感光体表面は表面粗さＲ_z-xを実施例１の感光体ｃと同
じにして、シリンダー切削、且つ／又は成膜後の研磨工
程で平均凹凸間距離Ｓ_m-xを変化させ表６に示す感光体
ｉ〜ｖｉを得た。

【０１７１】

【表６】これに、抵抗、硬度等が実施例１の帯電部材Ｃと同様の
物を成型工程で表面粗さＲ_z-yを変化させ、表７に示す
Ｉ〜ＶＩを使用した。

【０１７２】

【表７】帯電部材への印加電圧条件、プロセススピード、及び帯
電部材の回転等は実施例１と同様にした。実施例１と同
様の評価をした結果を表８に示す。

【０１７３】

【表８】本実施例においては、感光体表面のＳ_m-xと帯電部材表
面粗さＲ_z-yの比Ｓ_m-x／Ｒ_z-yが、１×１０^-4≦Ｓ_m-x／
Ｒ_z-y≦１×１０^-2を満たすため、帯電部材の局部的な
劣化や帯電不良等を抑制し、また良好な画像が更に長期
にわたり安定して得られた。

【０１７４】〔実施例３〕実施例１で用いた感光体ｃ、
帯電部材Ｃ、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と同様の耐久前後の評価
をしたところ、実施例１同様に良好な画像、結果が得ら
れた。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。また、暗状態電位は耐久前後の差は認められなか
った。

【０１７５】〔実施例４〕実施例１で用いた感光体ｃ、
帯電部材Ｃ、および画像形成装置を用い、１５℃、１０
％ＲＨの環境下で実施例１と同様の耐久前後の評価をし
たところ、初期の帯電効率が実施例１と比較して１０〜
２０Ｖ低下したが、これは帯電部材自体の抵抗値の環境
依存性に相当する値であり、抵抗値を考慮した使用条件
下では帯電効率は同等であった。上記磁性粒子Ｃを使用
して実施例１と同様の耐久を行なった結果、実施例１と
同様に良好な画像、結果が得られた。また、暗状態電化
は耐久前後の差は認められなかった。

【０１７６】いわゆるローラー帯電において、帯電部
材、感光体間の放電は接触域（ニップ）前後の近接領域
でなされる。放電はその近接距離を含めた空間の容量、
感光体と帯電部材の電位差により発生し、感光体が帯電
される。そのために目標とする感光体の表面電位よりも
高いＤＣ電圧を印加、或いは目標同等のＤＣ電圧にＡＣ
電圧を印加する等の方法が採られる。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」特性が有り、帯電
部材での印加電圧現像位置で必要な電圧よりも高く設定
している。また、電気容量が大きい為、帯電に必要な電
荷量も大きいため電流値が大きく、異常放電の発生を抑
制することで、樹脂等からなる帯電ローラーからなる帯
電部材の劣化を防止する効果が大きくなる。したがっ
て、帯電部材と感光体表面の表面粗さ、凹凸間距離の相
関を適宜な範囲に規定することにより、上記要因等によ
る、局所的且つ／又は全体的な異常放電を効果的に防止
し、均一な帯電を長期に安定して得ることができるので
ある。

【０１７７】〔実施例５〕図９に示すＶＨＦ−ＰＣＶＤ
法による画像形成装置用感光体の製造装置を用い、実施
例１と同様に直後３０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニ
ウムシリンダー（支持体）上に表５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。

【０１７８】

【表９】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。一方、光導電層の作製条件で、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
７０５９）ならびにＳｉウェハー上に膜厚約１μｍのａ
−Ｓｉ膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜にはＡｌの
串型電極を蒸着して、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．）を測
定し、Ｓｉウェハー上の堆積膜はＦＴＩＲにより含有水
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。Ｅｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓ．と温度特性、
メモリー、画像流れとの関係は実施例１と同様であり、
良好な電子写真特性のためにはＥｕ＝５０〜６０ｍｅ
Ｖ、Ｄ．Ｏ．Ｓ．＝１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3であ
ることが好ましいことがわかった。さらに、図１３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
好ましいことがわかった。

【０１７９】この感光体のうち、Ｅｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓ．お
よびＳｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈが、各々５４ｍｅＶ、８×１
０¹⁴ｃｍ^-3、０．２９の感光体について、表面層にはａ
−Ｃ：Ｈ、表５に示す方法等によりａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ表面
層を研磨し実施例１のｃと同様の感光体にした。またａ
−Ｃ：Ｈを研磨した上にＣＦ₄でプラズマ処理すること
により、差異表面にフッ素を結合させた、実施例１のｃ
と同等のＲ_z-x、Ｓ_m-xを有する感光体に形成した。上記
各感光体を、実施例１の帯電部材Ｃと同じものを使用し
て実施例１の環境下で、実施例１同様の耐久評価を行っ
たところ、良好な結果を得た。また、実施例３同様の高
湿高温環境において、同様の耐久を行なった結果、純水
の接触角の保持率が向上していた。接触角が大きい程、
撥水性が良好であることを示す。従って、画像流れへの
耐性が向上しているといえる。

【０１８０】〔実施例６〕外径３０ｍｍのアルミニウム
シリンダーを基体とし、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１
μｍの下引き層（中間層）を設けた。次にチタニルフタ
ロシアニン原料を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部（適宜）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
層を形成した。次にこの電荷発生層の上に下記構造式の
スチリル化合物１０部と

【０１８１】

【化１】ビスフエノール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。この溶液をデイッピング
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厚の電荷輪送層を形成させた。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。さらにその上に以下の方法で膜厚１．０μｍの表
面層を設けた。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１０℃／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２８０℃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１００ｍｌに溶解させた。本実施例の
感光体は対で作成した。

【０１８２】一方には更に上記溶液中に電荷保持粒子と
して、ＳｎＯ₂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。

【０１８３】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。

【０１８４】この様に作成した感光ドラムの表面の微細
粗さは、Ｒ_z-x＝０．９８μｍ、Ｓ_m _-x＝０．００５７μ
ｍである。該感光体を、実施例１の帯電部材のうち実施
例１のＤを使用した。また、帯電部材のニップは実施例
１同様６〜６．５ｍｍとした。

【０１８５】この条件下で、実施例３同様に３２．５
℃、８５％の条件下で５万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。帯
電部材への印加電圧条件は、直流電圧−７００Ｖｄｃに
１．５ｋＨｚ、１０００Ｖｐｐの交流電圧を重乗した電
圧印加を行なった。プロセススピード２００ｍｍ／ｓｅ
ｃで行った。帯電直後に測定した帯電電位は、耐久前後
友に−６９５〜−７００Ｖであった。評価の結果を表６
に示す。

【０１８６】また、耐久後の感光体表面、帯電部材表面
の傷や削れ量に関して、画像上問題となる様な傷、削れ
は認められなかった。

【０１８７】これは、帯電部材と感光体の表面粗さの相
関を規定した事により放電が局所的、全体的共により安
定して均一に行なわれる事、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。

【０１８８】〔実施例７〕実施例６で用いたのと同じ感
光体、帯電部材を使用し、１５℃１０％ＲＨの条件下で
実施例６と同様に耐久テストを行った。結果を表６に示
す。実施例６と比較して、耐久前後を通して若干の感光
体表面電位の差異が有った。これは帯電部材の電気抵抗
の環境依存性によるもので、環境による抵抗変化分を考
慮すると同等となった。表１０より、被帯電体であると
ころの感光体が、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敵させた表面
乱或いはアクリル樹脂小に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硬化
樹脂表面層を有してもよい事が判明した。特にキズ等に
関しては表面層の機械的強度等も関与しているのであろ
うと思われる。また、耐久後の感光体表面の傷や削れ観
察の結果は実施例６と同様であった。結果を表１０に示
す。

【０１８９】

【表１０】〔実施例８〕実施例１で用いた感光体ｃ、帯電部材Ｃと
同じものを使用し、２５℃４５％ＲＨの条件下で実施例
１と同様に耐久テストを行った。その際、画像形成装置
に、非帯電行程中に該帯電部材を感光体から最短部で１
０ｍｍ以上の距離を有する様に帯電部材の離脱機構を追
加した。これについて実施例１と同様の耐久テストを行
なった結果、実施例１同様に良好な結果を得た。

【０１９０】更に耐久試験後、離脱機構のあるものとな
いものとの双方を６０時間放置し、その後の１枚目の電
位、電流むらを比較したところ、離脱機構を有するもの
の方が、帯電部材の変形が低減されていた。このことは
寸法（断面径）を含む断面形状の比較からも確認され
た。

【０１９１】〔実施例９〕実施例１で用いた感光体ｃ、
帯電部材Ｃと同じものを使用し、２５℃４５％ＲＨの条
件下で実施例１と同様に耐久テストを行った。その際、
耐久テストに使用する画像形成装置に帯電行程中に該帯
電部材をその長軸方向、即ち感光体の回転方向に直角方
向に０．５ｍｍ／ｓで往復する（レシプロ）機構を設け
た。これについて実施例１と同様の耐久テストを行なっ
た結果、実施例１同様に良好な結果を得た。

【０１９２】更に感光体ｃの長軸方向の一部を追加研磨
し、Ｒ_z-x、Ｓ_m-xを増大させた。これをレシプロ機構の
有無の系にて耐久テスト後、レシプロ機構を設けた方は
感光体の位置に相当する帯電部材の劣化が抑制された。
また、上記各実施例で帯電部材に直流電圧のみを印加し
た場合にも、同様の効果が得られた。

【０１９３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、帯
電部材の表面粗さＲ_z-Yと、被帯電体の表面粗さ、特に
平均粗さＲ_z-xや平均凹凸距離Ｓ_m-xとの相関を規定して
いるため、ニップ部近傍のいわゆる近接部分での異常放
電を防止し、高画質な画像を長期に渡って得ることがで
きる。

【０１９４】また、転写帯電器としてローラー状、又は
ベルト状の部材を用いるため、システム全体としてオゾ
ン発生を抑制することができる。

【０１９５】また、使用中に主帯電部材を該帯電部材の
長軸方向、即ち感光体回転方向に並行でない方向に振動
させるため、近接状態のむらを補正し、局部的な劣化を
防止することができる。

【０１９６】また、帯電部材と感光体のニップ巾を規制
する手段や、非帯電行程において該帯電部材を被帯電体
から離脱する手段を設けているため、長時間の休止によ
る帯電部材の変形や、それによる近接状態の変化、帯電
部材表面への感光体の融着を防止することができる。

【０１９７】また、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ため、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ることができる。

【０１９８】また、表面粗さや硬度、摩擦特性、環境耐
性に優れた新規な表面層を使用するため、更に良好な耐
久性を得ることができる。

【０１９９】また、コロナ帯電の様に多量のオゾン生成
物が発生しない為、いわゆる「高湿流れ」対策が不要に
なり、ドラムヒーター等の除去に伴い、夜間通電や消費
電力が低減されエコロジーの点からも有効である。

【０２００】さらに、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、以上放電による画像欠陥の
防止、帯電部材且つ／又は感光体の寿命延長等大きな効
果が現れる。表面硬度も高く長寿命なａ−Ｓｉ感光体に
おいて、その作用はより効果的に働く。

【０２０１】また、帯電部材、また有機感光体を含めた
システムの耐刷寿命が延び、帯電部材交換或いは感光体
や帯電部材を含むプロセスカートリッジの交換、すなわ
ちサービスメンテナンスの簡易化が可能となる。

【０２０２】さらに、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できる。近接状態の均一
化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、欠陥部の損傷拡大が防止さ
れ画像欠陥の成長が抑制されることによるものと考えら
れる。

【０２０３】また、トナーの径を変化させた際、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」が抑制される。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。

【０２０４】さらに、耐久での磁性粒子の汚染レベルが
改善できる。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内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。

【０２０５】この効果により更に磁性粒子の耐刷寿命の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】帯電均一性に及ぼす諸因子の影響を示すグラフ
である。

【図２】放電安定性と表面電位の関係を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の帯電部材と感光体表面の接触域近傍、
近接状態の模式図である。

【図４】本発明の帯電部材、帯電装置、画像形成装置の
好適な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５】本発明の帯電部材、帯電装置、画像形成装置の
好適な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６】本発明の帯電部材の構成を説明するための模式
的構成図である。

【図７】本発明の帯電装置の構成、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８】本発明の画像形成装置用感光体の光受容層を形
成するための装置の一例で、ＲＦ帯の高周波を用いたグ
ロー放電法による画像形成装置用感光体の製造装置の説
明図である。

【図９】本発明の画像形成装置用感光体の光受容層を形
成するための装置の一例で、ＶＨＦ帯の高周波を用いた
グロー放電法による画像形成装置用感光体の製造装置の
説明図である。

【図１０】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である。

【図１１】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
関係を示す図である。

【図１２】本発明の画像形成装置用感光体における光導
電層の局存状態密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）と画像流れとの関
係を示す図である。

【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１４】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１５】本発明の画像形成装置用感光体の好適な実施
態様例の層構成を説明するための模式的層構成図であ
る。

【図１６】本発明の画像形成装置用感光体の好適な実施
態様例の層構成を説明するための模式的層構成図であ
る。

【符号の説明】

２０１帯電部材２０１−１帯電層（中抵抗層）２０１−２導電性弾性層２０１−３支持部材（導電性基体）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転写帯電器２０９除電光源２２１クリーニングブレード２２３環境対策ヒーター２３０転写材（コピー用紙等）３１００、４１００堆積装置３１１１、４１１１反応容器３１１２、４１１２円筒状支持体３１１３、４１１３支持体加熱用ヒーター３１１４原料ガス導入管３１１５、４１１６マッチングボックス３１１６原料ガス配管３１１７反応容器リークバルブ３１１８メイン排気バルブ３１１９真空計３２００原料ガス供給装置３２１１〜３２１６マスフローコントローラー３２２１〜３２２６原料ガスボンベ３２３１〜３２３６原料ガスボンベバルブ３２４１〜３２４６ガス流入バルブ３２５１〜３２５６ガス流出バルブ３２６１〜３２６６圧力調整器４１１５電極１２０支持体回転用モーター４１２１排気管４１３０放電空間１１００感光体１１０１支持体１１０２感光層１１０３光導電層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１１０９表面層

フロントページの続き (72)発明者栢孝明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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体に加圧当接し帯電させることに
より、該被帯電体上に静電潜像を形成する帯電部材にお
いて、前記帯電部材の表面粗さをＲ_z-yとし、前記被帯
電体の進行方向における前記被帯電体表面の表面粗さを
Ｒ_z-xとしたときに、０．５≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦３００の関係を満たすことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｒ_z-xが、１≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦２００の関係を満たす請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｒ_z-xが、０．０１≦Ｒ_z-y×Ｒ_z-x≦２０〔μｍ²〕の関係を満たす請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｒ_z-xが、０．０５≦Ｒ_z-y×Ｒ_z-x≦１０〔μｍ²〕の関係を満たす請求項１乃至３いずれかに記載の帯電部
材。
【請求項５】前記Ｒ_z-yと前記被帯電体の進行方向に
おける前記被帯電体表面の凹凸の平均間隔Ｓ_m-xが、１×１０^-4≦Ｓ_m-x／Ｒ_z-y≦１×１０^-2 の関係を満たす請求項１乃至４いずれかに記載の帯電部
材。
【請求項６】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｓ_m-xが、２×１０^-4≦Ｓ_m-x／Ｒ_z-y≦５×１０^-3 の関係を満たす請求項５に記載の帯電部材。
【請求項７】前記帯電部材の繊維表面の非晶質材料
が、少なくともシリコン原子を母体として水素原子及び
／またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料からな
り、電荷を保持する機能を有する材料であることを特徴
とする請求項１乃至６いずれかに記載の帯電部材。
【請求項８】帯電部材に電圧を印加し、該帯電部材の
帯電面を被帯電体に加圧当接させ、前記帯電部材を放電
させ前記被帯電体を帯電させることにより、前記被帯電
体上に静電潜像を形成し、これをトナーによって顕画像
化する画像形成装置において、前記帯電部材の表面粗さ
をＲ_z-yとし、前記被帯電体の進行方向における前記被
帯電体表面の表面粗さをＲ_z-xとしたときに、０．５≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦３００の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｒ_z-xが、１≦Ｒ_z-y／Ｒ_z-x≦２００の関係を満たす請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｒ_z-xが、０．０１≦Ｒ_z-y×Ｒ_z-x≦２０〔μｍ²〕の関係を満たす請求項８または９に記載の画像形成装
置。
【請求項１１】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｒ_z-xが、０．０５≦Ｒ_z-y×Ｒ_z-x≦１０〔μｍ²〕の関係を満たす請求項８乃至１０いずれかに記載の画像
形成装置。
【請求項１２】前記Ｒ_z-yと前記被帯電体の進行方向
における前記被帯電体表面の凹凸の平均間隔Ｓ_m-xが、１×１０^-4≦Ｓ_m-x／Ｒ_z-y≦１×１０^-2 の関係を満たす請求項８乃至１１いずれかに記載の画像
形成装置。
【請求項１３】前記Ｒ_z-yおよび前記Ｓ_m-xが、２×１０^-4≦Ｓ_m-x／Ｒ_z-y ≦５×１０^-3 の関係を満たす請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記帯電部材を前記被帯電体の回転方
向と異なる方向に振動または移動させる手段を有する請
求項８乃至１３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】ローラー状、又はベルト状の部材から
なる転写帯電器を備えた請求項８乃至１４いずれかに記
載の画像形成装置。
【請求項１６】前記帯電部材を前記被帯電体から離脱
する手段を有する請求項８乃至１５いずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項１７】前記帯電部材と前記被帯電体との接触
域巾（ニップ巾）を規制する手段を有する請求項８乃至
１６いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記帯電部材の繊維表面の非晶質材料
が、少なくともシリコン原子を母体として水素原子及び
／またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料からな
り、電荷を保持する機能を有する材料であることを特徴
とする請求項８乃至１７いずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１９】前記被帯電体が、（ａ）導電性支持体
と、（ｂ）シリコン原子を母体として水素原子及び／ま
たはハロゲン原子を含有する非単結晶材料からなり光導
電性を示す光導電層及び電荷を保持する機能を有する表
面層を含む光受容層とから構成される画像形成装置用感
光体であって、該光導電層が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、かつ局在状態密
度（Ｄ．Ｏ．Ｓ．）が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ
^-3で、表面層の電気抵抗値が１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ω
ｃｍである請求項８乃至１８いずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項２０】前記被帯電体が、（ａ）導電性支持体
と、（ｂ）シリコン原子を母体として水素原子及び／ま
たはハロゲン原子を含有する非単結晶材料からなり光導
電性を示す光導電層及び電荷を保持する機能を有する表
面層を含む光受容層とから構成される画像形成装置用感
光体であって、前記表面層が非晶質炭素から主としてな
る請求項８乃至１９いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】前記表面層がフッ素を含有する非晶質
炭素からなる請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】前記表面層の最表面がフッ素の結合し
た非晶質炭素からなる請求項２１に記載の画像形成装
置。
【請求項２３】前記被帯電体が、導電性支持体と、有
機感光層と、電荷保持粒子を含む表面層とを有する電子
写真感光体である請求項８乃至２２いずれかに記載の画
像形成装置。