JPH11311868A - 画像形成装置用感光体、画像形成装置及び画像形成プロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体表面と付着する異物の濡れ性を抑制
し、クリーニングに必要な負荷や機構を減少し、感光体
等の長寿命化を図り、装置の小型化に有利な画像形成装
置用感光体、装置及び画像形成方法を提供する。 【解決手段】 感光体表面とトナーとの濡れ性（Ｗ：接
着仕事）を６０乃至１１０ｍＮ／ｍの範囲に規定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体である感
光体表面を帯電し、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込をし、更にトナー等を用
いて像化して画像形成を実行するものであり、トナー像
転写後の感光体表面電位をクリーニングするクリーニン
グ手段を有する画像形成装置用の感光体に関する。また
本発明は該感光体を具備する画像形成装置および該感光
体を用いた画像形成方法に関する。

【０００２】より具体的には、表面特性、特に表面自由
エネルギー（γ）から導き出される感光体と付着物との
濡れ性（Ｗ）を規定し、トナー等の異物の付着性を制御
して、温湿度変化等の環境変動に対しても良好な画質を
極めて長期にわたって安定して供給し得る画像形成装置
用感光体に関する。

【０００３】

【従来の技術】現在の電子写真装置は、複写機だけでな
く、近年需要の伸びの著しいコンピュータ、ワードプロ
セッサ等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。その使用環境も多岐にわたり、たとえば
環境変動による出力画像の濃度の変動を防止する手段な
ど、様々な画像を安定化する手段がとられている。特に
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】さらに、エコロジーの観点から、両面コピ
ー、再生紙利用等、紙の使用量低減、消費電力低減の省
エネルギー化等、環境への影響対策が、経済性と同様の
重要度で求められている。

【０００５】図３はこのような複写機の画像形成プロセ
スの一例を示す概略図である。

【０００６】矢印Ｘ方向に回転する、電子写真感光体
（以下、単に「感光体」と称する）１０１の周辺には、
主帯電器１０２、静電潜像形成部位１０３、現像器１０
４、転写紙供給系１０５、転写帯電器１０６（ａ）、分
離帯電器１０６（ｂ）、クリーナ１０７、搬送系１０
８、除電光源１０９などが配設されている。感光体１０
１は、必要に応じて面状内面ヒータ１２５によって温度
コントロールをしてもよい。

【０００７】感光体１０１は、その表面が主帯電器１０
２により、均一に帯電され静電潜像形成部位１０３によ
り静電潜像が形成される。

【０００８】この静電潜像は、現像剤（トナー）が塗布
された現像器１０４の現像スリーブによりトナー像とし
て顕像画化される。

【０００９】一方、転写紙供給系１０５を通って、供給
される転写材Ｐにトナー像が転写供給される。該転写材
Ｐは分離帯電器１０６（ｂ）且つ／又は爪等の分離手段
により、感光体１０１から分離され、搬送系１０８を経
由して定着器１２３内の定着ローラー１２４によって、
表面のトナー像が定着された後、画像形成装置外へ排出
される。

【００１０】一方、トナー像転写後の感光体１０１表面
は、表面の残トナーや紙粉等の付着物がクリーニング装
置１０７内のクリーニングブレード１２０、クリーニン
グローラー（またはブラシ）１２１等により除去され、
次の画像形成に供される。

【００１１】上記の様に、感光体表面に可転写のトナー
像を、紙などの転写材に転写する工程を繰り返す周知の
画像形成装置において、転写後、感光体表面に残留する
トナー等の異物をクリーニング手段で除去する必要があ
る。

【００１２】そのため、従来からこの種のクリーニング
装置１０７としては、ゴム等の樹脂からなるクリーニン
グブレード、樹脂繊維等からなるクリーニングブラシな
どが実用化されている。その他には磁気などにより感光
体表面に残留するトナー等の磁性粉体を吸着除去する方
法もある。

【００１３】これらのクリーニング装置、及び手段の一
例を、図を使用して概略説明する。

【００１４】図４は、図３のクリーニング装置を拡大し
た図である。

【００１５】クリーニング手段においては、必要に応じ
て、上記及び図４のクリーニング装置３０１のように、
ウレタンゴムなどからなるクリーニングブレード３０
２、シリコンゴム或いはスポンジ、或いは磁性体等の材
料からなるクリーニングローラー３０３、ドクターロー
ラー３０４、廃トナー溜り３０５、廃トナー搬送系３０
６等からなる。

【００１６】このドクターローラー３０４は必要に応じ
て設置され、ブレード状の形態の場合もある。その場合
は、スクレーパ（又はドクターブレード）と称される。

【００１７】以下、クリーニング装置の各部材の説明に
おいて、単純化の為にスクレーパについての記載は省略
する。

【００１８】３０１はクリーニング装置であり、ウレタ
ンゴムにシリコン化合物を混合する等して、適宜な弾性
や硬度を持たせたクリーニングブレード３０２が設置さ
れている。

【００１９】クリーニングブレード３０２の感光体の回
転方向上流側には、磁石からなるクリーニングローラー
３０３を有する。該クリーニングローラー３０３には、
主として回収トナー等の磁性粉体が磁気力により付着コ
ートしている。感光体表面には、付着している磁性粉体
のコート部が適宜な当接幅（ニップ巾という）で当接
し、感光体との所定の相対速度をもって摺擦を行う。

【００２０】このクリーニングローラー３０３は磁石以
外にも、トナーと逆極性のバイアスを印加したものでも
よいし、シリコンゴムやスポンジ状の樹脂等からなるロ
ーラーでもよい。

【００２１】また、ローラー形状に限らず、ブラシ状の
部材でもよい。ブラシ状の部材としては、使用する感光
体の硬度やプロセススピード等により、材質を適宜選択
することが好ましい。

【００２２】ａ−Ｓｉ系感光体等、高硬度な感光体に使
用するブラシ材料の一例として、ポリエチレンやポリス
チレン等の化学繊維ブラシ、該化学繊維にカーボンを混
入し、所望の導電性を有するようにした導電性繊維、ア
モルファス金属の繊維（例：ユニチカ製商品名「ボルフ
ァ」等）等を使用したブラシを使用してもよい。

【００２３】クリーニング性を一定に保持する為、ま
た、局所的な過剰当接圧等による感光体の摩耗などの不
具合を防止する為、感光体１０１と該クリーニングロー
ラー、クリーニングブラシ等とのニップ巾は所定の巾に
保持されることが好ましい。

【００２４】保持機構としては、画像領域外の適宜な位
置にコロ等の突き当てでもよいし、所定の圧力でローラ
ーを感光体に押し当ててもよい。また、磁性体のローラ
ー等では、トナーコート厚を調整する方法も可能であ
る。

【００２５】クリーニング装置としては、上記の構成の
一部を除去した、或いは更に構成が追加されたクリーニ
ング装置を使用してもよい。

【００２６】図５は、クリーニング工程の繰り返しにお
ける各動作を示す図である。以下、図５を例に、クリー
ニング工程の概略を、順を追って記す。

【００２７】［Ｓｔｅｐ．１］クリーニング装置３０１
が当接している感光体１０１が所定の速度で回転してい
る。図５（ａ）においては、感光体１０１表面が紙面の
左方から、クリーニングブレード３０２がある右方に移
動する。

【００２８】該感光体１０１表面には、前述の、帯電工
程、潜像形成工程、更に現像工程によりトナー像が形成
される。

【００２９】転写部材で転写しきれなかった、いわゆる
残トナーや、ロジン、タルク等の付着物は、静電気力
（クーロン力）や、分子間力、摩擦力その他の付着力等
により、感光体表面に付着した状態で、クリーニング装
置に接近する。

【００３０】ここで、感光体は必要に応じて、所定の温
度に保持されている場合もある。

【００３１】また、上述の如く、クリーニングローラー
３０３（又はクリーニングブラシ等：以下括弧内記載を
略す）は付随していない場合もある。

【００３２】クリーニングブレード３０２は、その感光
体表面との当接部位において、感光体との潤滑性を持た
せる為に粉体を塗布した状態で使用する場合が多い。図
５（ａ）においては、クリーニングローラー３０３から
トナー溜り３０７を介して、既に回収された廃トナーの
一部、或いは適宜な方法でクリーニングローラーに付与
されているトナーが適宜供給されている。

【００３３】［Ｓｔｅｐ．２］クリーニングローラー３
０３がある系では、上述の残トナー等はクリーニングロ
ーラー３０３により摺擦され、掻き取り、或いは吸引回
収される。これらのトナーは該クリーニングローラー３
０３に取り込まれる（図５（ｂ））。

【００３４】［Ｓｔｅｐ．３］取り込まれた残トナー等
は、一部はドクターローラー（又はドクターブレード：
以下括孤内記載を略す）３０４等の、適宜な機構により
回収される。回収された残トナー等は、クリーニング装
置３０１内のトナー溜り３０５へ送られる（図５
（ｃ））。

【００３５】上述のように、クリーニングブレード３０
２の感光体との潤滑性の観点から、クリーニングローラ
ー３０３から、適宜な量の残トナー等を放出する場合も
ある。

【００３６】該回収トナーは、さらに廃トナー搬送系３
０６等を経由して、不図示の廃トナー回収容器に回収さ
れる。

【００３７】または選別されて、一部乃至は大部分のト
ナーが再利用される場合もある。

【００３８】［Ｓｔｅｐ．４］上記クリーニングローラ
ー３０３により回収されなかった残トナー、或いはクリ
ーニングブレード３０３を有していない系の残トナーや
上述の様にクリーニングローラーから放出された残トナ
ー等は、感光体１０１表面に付着した状態でクリーニン
グブレード３０２に接近する。これらの残トナー等は、
例えばクリーニング装置３０１のクリーニングブレード
３０２によってかき落とされ、回収される。

【００３９】該回収トナーは、廃トナー溜り３０５か
ら、スクリュー等からなる廃トナー搬送系３０６を経由
し、不図示の廃トナー貯蔵器へ搬送、排出される（図５
（ｄ））。

【００４０】該廃トナー貯蔵器は、画像形成装置の不図
示の部位に設置されている場合も有り、カートリッジ式
のレーザービームプリンター（ＬＢＰ）等の画像形成装
置では、クリーニング装置に組込まれる場合もある。

【００４１】残留する静電潜像はクリーニング装置外に
ある、除電光源１０９等によって消去される。

【００４２】上記のクリーニングローラー３０３以外に
も、上述の如く、ブラシ状のクリーニングブラシを感光
体表面に圧接摺擦し、種々の付着異物を除去する手段を
用いることができる。

【００４３】また、磁性体からなる磁性クリーニングロ
ーラーや、トナーと逆の極性にバイアスを印加したクリ
ーニングローラー、或いはクリーニングローラー自体を
トナーと逆特性になる様に構成したものを使用し、非接
触で、或いは感光体表面に当接させ、或いは吸引した回
収トナー等により、間接的に感光体に圧接摺擦して異物
を除去する方式等が既に提案されている。

【００４４】これらの装置（クリーニングブレード、ク
リーニングブラシ、クリーニングローラー等）は、クリ
ーニング装置内に配置されており、各々単独又は組み合
わせて使用して、感光体表面から前述のような異物、及
びトナー等の粉体を除去する。

【００４５】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置は、空調
が整った環境のみならず、低温低湿〜高温高湿環境に至
るまで、さまざまな条件下で使用される機会が急増して
いる。

【００４６】特にこれらの過酷な環境での使用を考慮
し、メンテナンスフリーや長寿命化のために、電子写真
の安定化に加え、上記のようなクリーニング不良やトナ
ーの融着等に対して、更なる高画質化に対する要求が高
まっている。

【００４７】現在の電子写真はパーソナルユースの増
加、使用する環境の多様化が進み、特に高画質を、環境
変動などに対しても極めて安定して確保し、明瞭な画像
を長期にわたり得ることが必要である。また、装置自体
の小型化、低コスト化も重要である。

【００４８】上述のように、高画質な画像を長期間得る
ためには、潜像形成を高精度に制御するとともに、感光
体表面を均一にクリーニングすることが必要である。ま
た、クリーニング装置の小型化、部材の簡易化、減少が
必要である。

【００４９】しかしながら、クリーニング機構の簡易化
等により、特に耐久が進んでくると、残トナーの一部は
クリーニングブレード３０２等、上記の部材や装置によ
り除去されず、感光体表面に残留する場合がある。

【００５０】これらの残留した付着物は、図３を用いて
説明した帯電工程以降の工程を、更に１回以上、繰り返
し経過する。

【００５１】感光体表面に残留している付着物は、クリ
ーニングブレード３０２やクリーニングブラシ、クリー
ニングローラー３０３、また不図示の転写材等の摺擦に
より、且つ／又は熱により感光体表面への付着面積が広
がったり、感光体表面からの距離方向、いわゆる高さ方
向に成長する場合もある。

【００５２】或いは上記の工程の繰り返しにより、新た
に異物が付着し、付着部位の面積、且つ／又は高さが大
きくなる場合がある。

【００５３】上記の付着物は、クリーニング装置により
感光体表面から除去されない場合は、徐々に拡大し、画
像上に黒点として認識できる様になることも有る。

【００５４】特に、長期休止後など、クリーニング装置
内に滞留或いは蓄積されているトナーや紙粉等（以下、
回収トナー）が凝集していることがあった。

【００５５】また、長期休止後では凝集が発生していな
くても、その後、画像形成工程において、装置内、感光
体付近の温度が上昇し、該感光体表面とクリーニング装
置の接点近傍の残留トナーや回収トナーが昇温時に凝集
する場合があった。

【００５６】特に、感光体の表面温度を調節するために
ヒーター等を有する装置においては、長期休止後の始動
時における画像形成工程において、感光体表面の温度上
昇により、該感光体表面と該クリーニング装置のトナー
が凝集し、クリーニングブレードやクリーニングローラ
ー等のクリーニング手段を損傷するブロッキングと称さ
れる現象を引き起こす場合があった。

【００５７】また、固着部位の成長により、クリーニン
グブレード欠けやブレードめくれ、或いはクリーニング
ローラーにスジが入るなどの、クリーニング部材の損傷
や、クリーニングブレードのびびりやクリーニングロー
ラーと感光体のニップ巾が感光体長軸方向で不均一にな
るなど、クリーニング状態の異常が生じる場合がある。

【００５８】この様な事態になると、クリーニングが完
全にはなされない、いわゆる「クリーニング不良」とな
る。

【００５９】クリーニング不良には、たとえばクリーニ
ングブレードが一部欠けて画像にトナーの「黒スジ」が
発生したり、感光体の表面全体にトナーが薄くコーティ
ングされたようになる「フィルミング」、また固着した
トナーにより、画像上に黒点が生じる「融着」等が生じ
る場合がある。

【００６０】また、クリーニングローラー表面のトナー
コーティング厚に局部的なむらが生じたり、クリーニン
グローラーの、感光体への当接圧にむらが生じて、感光
体表面の削れむらを生じる場合がある。

【００６１】その結果、該感光体に照射される入射光の
屈折の差異、干渉等によって該感光体の光導電層への実
効光量に局所的な変化が生じ、画像の濃度むらとなる場
合があった。

【００６２】これらの様な、画質低下の場合にはメンテ
ナンス、場合によっては装置部品の交換などが必要にな
り、メンテナンスフリーが阻害される。

【００６３】このような不具合を防止する為に、即ち、
これらのクリーニング不良が発生しないように、つまり
感光体表面に付着している異物を完全に除去する為に、
様々な手法が開示、または使用されている。例えば、
（１） クリーニングブレードやクリーニングブラシ、
同ローラー等のクリーニング部材が感光体に当接する圧
力（当接圧）或いは侵入量を規定したり、（２） クリ
ーニング部材の感光体への相対速度の制御、また付着物
の掻取り力を向上させる為に材料を変更する方法や、
（３） 或いは、該クリーニングローラーの表面に螺旋
状に溝を形成するなどの形状変更、（４） また、磁性
体やバイアス等による制御など、がある。

【００６４】また、例えば高湿度環境下での使用時に画
像がぼやけた感じになる「（高湿）画像流れ」は、繰り
返し使用により帯電器から発生するオゾンの派生物であ
るコロナ生成物の影響により感光体表面が水分を吸着し
やすくなり、これが電荷の横流れの原因となり、画像流
れとなる。

【００６５】該画像流れの対策として、ａ−Ｓｉ系感光
体では、実公平１−３４２０５号公報に記載されてい
る、上述のようなヒーターにより、感光体表面に吸着し
た水分を蒸発させる方法が、また特公平２−３８９５６
号公報に記載のような、磁性ローラーと磁性トナーから
形成されたブラシにより感光体表面を摺擦してコロナ生
成物を除去する方法、また、特開昭６１−１００７８０
号公報に記載のような弾性ローラーにより感光体表面を
摺擦し、コロナ生成物を除去する方法、等が知られてい
る。

【００６６】一方、ローラーによる摺擦について、上述
のクリーニングローラーやクリーニングブラシで感光体
表面を摺擦することもできる。

【００６７】感光体表面を摺擦する方法は、ａ−Ｓｉ系
感光体の様に表面が高硬度の場合に実用に供し易い。

【００６８】また、有機感光体（ＯＰＣ）等の比較的柔
らかい感光体では、感光体が摺擦研磨されることを前提
として電子写真装置を設計したりする方法や、逆に、該
感光体が摺擦研磨されることに関して、均一研磨や長寿
命化の為の対策を追加する場合がある。

【００６９】しかしながら、上記の異物除去力を向上さ
せるための例の多くは、上記のように、クリーニング部
材の当接圧或いは侵入量を増加したり、クリーニングブ
ラシやクリーニングローラー等の感光体への相対速度を
増加するなど、摺擦力を増大させるものである。

【００７０】この結果、前述の目的である、長寿命化と
は相反し、感光体表面の摩耗が生じたり、逆にクリーニ
ングブレードの欠けやクリーニングローラーのキズ等、
感光体やクリーニング装置への負荷が大きくなる場合が
多くなるなど、感光体や、クリーニング装置を含む画像
形成装置への負荷の増大は否めない。

【００７１】また、耐久により、欠けやキズにならない
までも、部材の形状の変化等を生じ、その結果クリーニ
ング性が変化する。

【００７２】一方、磁性体やバイアスによる制御の系
は、摺擦を増加せしめることなく、クリーニング力の向
上を図ることも可能であるが、非磁性体等、感光体表面
に残留している物質によっては、磁気力、静電気による
引力（クーロン力）に作用されない場合がある。

【００７３】また、永久磁石や電磁石、或いは電源が必
要となり、装置の小型化、低コスト化が困難となる。

【００７４】電子写真装置の小型化、低コスト化、メン
テナンスフリーの為に、これらの条件をクリアし、長期
間、好適状態のクリーニング作用を保持し得ることが重
要である。

【００７５】そのための構成の検討も必要であるが、一
方では、感光体表面自体のクリーニング性、即ちクリー
ニングされ易さの制御が必要不可欠となる。

【００７６】このような高画質化のために、上述の如く
クリーニングにかかる特性を制御する必要があり、その
ためにクリーニング装置の構成の感光体表面への異物や
トナーの付着性を制御することが極めて重要である。

【００７７】感光体の最表面の状態について、感光体の
表面性に関しては、特開昭６０−２２１３１号公報、特
開昭６０−２２１３２号公報、特開平１−２６９９４５
号公報、特公平４−６２５７９号公報等に、純水との接
触角で規定することが挙げられているが、トナー等の異
物との接触性や濡れ性と、クリーニング性の相関等に付
いては十分な開示がなされていない。

【００７８】該クリーニング性の測定法は簡易であるこ
とが好ましく、該測定結果により感光体とトナーの組合
わせなどを規定し、高画質な画像を安定して得られる電
子写真装置、方法が望ましい。

【００７９】特にレーザープリンターや小型複写機、フ
ァックスのように実際に常用されている小型電子写真装
置において、サービス間隔を拡大し得るシステムとして
きわめて有効である。

【００８０】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の手段を
用いることにより上記問題を解決する。

【００８１】画像形成装置用感光体に対する帯電、及び
露光からなる潜像形成工程、トナー像を形成する工程、
該トナー像を転写材に転写する工程、および該感光体の
表面から異物を除去するクリーニング工程、とを有する
画像形成工程により、繰り返し画像形成が可能な、画像
形成装置に使用する画像形成装置用感光体において、該
感光体表面への付着物の濡れ性（Ｗ）の値が、６０乃至
１１０ｍＮ／ｍの範囲に規定することを特徴とする。よ
り好ましくは７５乃至９５ｍＮ／ｍの範囲である。

【００８２】ここでいう、該感光体と付着物の濡れ性Ｗ
は、Ｆｏｒｋｅｓの拡張理論により導き出すことができ
る。

【００８３】感光体表面と付着する異物の濡れ性を制御
することにより、感光体表面からトナー等の異物を除
去、即ちクリーニング工程に必要な負荷や機構を低減で
きる。

【００８４】また、負荷の低減によりクリーニング装置
や感光体の特性を長期にわたり保持できる。

【００８５】これにより、潜像及び顕像形成など、画像
形成の各工程の精度が長期にわたり維持され、高画質な
画像を安定して得ることができるようになる。

【００８６】

【発明の実施の形態】以下、更に詳しく、作用について
述べる。

【００８７】なお、ヒーターに関しては、ａ−Ｓｉ系感
光体を使用した画像形成装置などに搭載されている場合
がある。省エネルギーの観点からは、ヒーターの容量を
減少乃至はヒーターレスとすることが好ましい。

【００８８】感光体表面温度が低下することで、トナー
の融着に対するラチチュードも拡大する。

【００８９】当然のことながら、該ヒーターを容量低減
乃至は除去する場合、感光体の帯電能などの特性が温度
により実用上変化しないことが好ましい。

【００９０】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^-3であることを特
徴としている。

【００９１】温度による帯電能の変化、いわゆる温度特
性等を改善した、ａ−Ｓｉ系感光体を使用することによ
り、上記の作用と相乗して、より一層の効果を得ること
が出来る。

【００９２】電子写真の工程全般、及びクリーニング機
構の概略について、図３の画像形成装置の一例を示す該
略図をもって説明する。

【００９３】矢印Ｘ方向に回転する、感光体１０１の周
辺には、主帯電器１０２、静電潜像形成部位１０３、現
像器１０４、転写紙供給系１０５、転写帯電器１０６
（ａ）、分離帯電器１０６（ｂ）、クリーニング手段で
ある所のクリーナ１０７、搬送系１０８、除電光源１０
９などが配設されている。感光体１０１は、必要に応じ
て面状内面ヒータ１２５によって温度コントロールをし
てもよい。

【００９４】以下、さらに具体例を以て画像形成プロセ
スを説明すると、感光体１０１は、不図示の電圧印加手
段から＋５〜１０ｋＶの高電圧を印加した主帯電器１０
２により一様に帯電され、これに静電潜像形成部位、す
なわちランプ１１０から発した光が原稿台ガラス１１１
上に置かれた原稿１１２に反射し、ミラー１１３、１１
４、１１５を経由し、レンズユニット１１７のレンズ１
１８によって結像され、ミラー１１６を経由し、導かれ
投影された静電潜像が形成される。

【００９５】この潜像に、必要に応じて、所定のａｃ乃
至はａｃ＋ｄｃ電圧を印加した現像器１０４から、負極
性トナー（「ネガトナー」と称する）が供給されてトナ
ー像となる。

【００９６】一方、転写紙供給系１１９を通って、レジ
ストローラ１２２によって先端タイミングを調整され、
感光体方向に供給される転写材Ｐは、例えば７〜８ｋＶ
などの適宜な高電圧を印加した転写帯電器１０６（ａ）
と感光体１０１の間隔において背面から、トナーとは反
対極性の電界を与えられ、これによって感光体表面のト
ナー像は転写材Ｐに転移する。

【００９７】転写材Ｐは、１．２〜１．４ｋＶ_P-P、３
００〜６００Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加した分離帯電器
１０６（ｂ）や、不図示の分離爪等の分離手段により、
転写紙搬送系１０８を通って定着装置１２３に至り、該
定着装置１３２内の定着ローラー１２４により、トナー
像は定着されて装置外に排出される。

【００９８】感光体１０１上に残留するトナーはクリー
ニング装置である所のクリーナユニット１０７内のクリ
ーニングブレード１２０によってかき落とされる。クリ
ーナー１０７内には他にクリーニングローラー等の装置
があっても良い。その後感光体表面に残存する静電潜像
は除電光源１０９によって消去される。

【００９９】本図５はいわゆるアナログ画像形成装置の
該略図である。感光体を正極帯電させ、負極性のトナー
を使用する場合の１例について記載している。

【０１００】デジタル画像形成装置の場合は、画像信号
付与手段１０３に対する光源として、原稿に反射した光
をいったん信号化し、使用する感光体の感度やその他の
特性に適宜な可干渉光、いわゆる所定の波長のレーザー
等が使用されてもよい。

【０１０１】帯電極性やトナーの極性、帯電方法、現像
方法、転写方法や、電圧条件等は異なるものを使用して
もよい。

【０１０２】［クリーニング手段］図４は、図３のクリ
ーニング装置を拡大した図である。

【０１０３】図４のクリーニング装置は、前述の如く、
ウレタンゴムなどからなるクリーニングブレード３０
２、シリコンゴム或いはスポンジ、或いは磁性体等の材
料からなるクリーニングローラー３０３、ドクターロー
ラー３０４、廃トナー溜り３０５、廃トナー搬送系３０
６等からなる。このドクターローラー（又はドクターブ
レード）３０４は必要に応じて設置される。

【０１０４】これらの構成の一部乃至は全部からなる、
或いは、更に構成が追加されたクリーニング装置を使用
してもよい。

【０１０５】クリーニングブレード３０２は、適宜な当
接圧または侵入量で感光体表面に、均一に当接するよう
に設置されている。該クーリニングブレード３０２は、
必要に応じてイコライズ機構や可動機構を有し、感光体
表面との当接の均一性を向上させてもよい。

【０１０６】更に、クリーニングブレード３０２の近傍
に、必要に応じてクリーニングローラー３０３を設置す
る。該クリーニングローラー３０３には、シリコンゴム
等の弾性材、スポンジ材、或いは磁性体を使用してもよ
いし、トナーと逆極性のバイアスを印加してもよい。

【０１０７】該クリーニングローラー３０３は、直接
に、又は磁力等で付着しているトナーなどの磁性粉体等
により間接に感光体に当接され、該当接部位にて感光体
は摺擦され、付着物が掻き取られるものである。

【０１０８】これ以外にも、樹脂繊維や金属繊維等から
なるクリーニングブラシや、樹脂或いは磁性体等からな
るクリーニングローラー等の、単独或いは組み合わせに
より構成させる。

【０１０９】上記クリーニング装置３０１内の、ウレタ
ンゴムなどからなるクリーニングブレード３０２等のク
リーニング手段と、感光体表面との間に相対移動が生じ
たとき、摩擦が生じる。

【０１１０】感光体表面の付着物は、該摩擦力により摺
擦され、掻取られる。掻き取られ、回収されたトナー
（回収トナー）は、一部がドクターローラー（又はスク
レーパ）３０４によりクリーニングローラー３０３から
除去され、クリーニング装置内の廃トナー溜り３０５、
廃トナー搬送系３０６を経由して不図示の廃トナー貯蔵
器へ排出される。

【０１１１】上述のように、感光体表面の異物を摺擦除
去する為には、相応の摩擦力等の負荷が必要となる。

【０１１２】該クリーニングブレード３０２の当接圧、
いわゆるクリーニングブレード圧は、図６、図７に示す
ように、クリーニング性能と、ブレード欠け等との相関
から、２乃至１００ｇｆ／ｃｍであることが好ましい。
より好ましくは５乃至５０ｇｆ／ｃｍである。なお、図
６においてはニップ幅（Ｗ）を３０〜１２０μｍの範囲
で変化させた場合のブレード圧に対するクリーニング性
レベル（レベルの評価については後述する）を、図７で
は感光体表面の突起高さ（Ｈ）を０〜２０μｍの範囲で
変化させた場合のブレード圧に対するブレード欠けレベ
ル（レベルの評価については後述する）をそれぞれ示し
ている。

【０１１３】この範囲内で、詳細には、使用する感光体
の材料や、突起その他を含めた表面形状、該感光体の表
面速度等の条件により、適宜設定される。

【０１１４】また、クリーニングローラー３０３は上記
の様に、直接或は間接に感光体表面と当接した状態で、
感光体表面と所定の相対速度をもって移動する。

【０１１５】該クリニニングローラー３０３は前述の如
く、クリーニング装置３０１内に設置され、これにドク
ターローラー（又はスクレーパ）３０４が当接設置され
る。

【０１１６】該クリーニングローラー３０３表面は、感
光体表面を摺擦する為に、該感光体表面に対して所定の
相対速度で駆動される。

【０１１７】該クリーニングローラの移動速度は、感光
体に対して従導方向（以下「順方向」と称する）を＋と
して、該感光体に対する相対速度で記す。

【０１１８】クリーニングのむらや、局所的なスジ等の
防止の為、該相対速度を、＋１００％より大、又は＋５
％以上＋１００％未満、又は−４％乃至−８０％の範囲
のいずれかで使用することが好ましい。

【０１１９】ここで、相対速度について説明すると、
「＋１００％」は、クリーニングローラーが、感光体表
面の順方向に等速で回転している、いわゆる“連れ回
り”を指し、「−１００％」は、感光体との当接部位に
おいて、感光体表面と逆方向、いわゆるカウンターに、
感光体と同等の表面速度で回転している状態を指す。

【０１２０】なお、クリーニングローラーの停止状態
は、相対速度「０％」である。

【０１２１】感光体表面に対して、その当接部位で逆方
向に回転する方向に回転させると、順方向に回転させる
場合と比較すると、低回転速度でクリーニング効果を得
ることができる。

【０１２２】これはクリーニングローラー３０３駆動用
モーターに対する配慮であり、順方向であっても、適宜
な相対速度を持って回転させればよい。

【０１２３】また、駆動方向は感光体表面を摺擦し得る
方向の駆動であればよい。

【０１２４】例えば、感光体の回転方向（図の紙面内の
方向）に対してばかりでなく、感光体の長軸方向（紙面
に垂直な方向）、或いはその組合せで駆動しても構わな
い。

【０１２５】これらの場合は、相対速度の方向について
適宜定義が異なるが、実質的に０％でなければよい。好
ましくは、−４％〜＋４％を除く範囲である。

【０１２６】その他、該クリーニングローラー３０３
は、感光体表面に対して、距離或いはニップ巾、当接圧
等を調整し得る機構を設けてもよい。

【０１２７】一方、磁力或いはクーロン力等によるクリ
ーニング装置は、該磁気力、クーロン力等が、感光体表
面に付着した付着物を該感光体から吸引除去するもので
ある。

【０１２８】吸引した付着物を、更に排出し、クリーニ
ングローラー表面の吸引効果を維持する為、上記の摺擦
するクリーニングローラー等と同様に、適宜な装置速度
で駆動することが好ましい。

【０１２９】クリーニングは、前述のように、感光体表
面に付着している残留トナー等の異物を、感光体表面と
の付着力以上の力で、該感光体表面から除去することで
ある。

【０１３０】従って、感光体表面の濡れ性が低いほどク
リーニング工程にかかる負荷を低減できる。

【０１３１】感光体表面の持つ付着性は、表面自由エネ
ルギー（表面張力と同義）として、検出することが可能
である。

【０１３２】[表面自由エネルギー]以下、表面自由エネ
ルギーに付いて述べる。

【０１３３】感光体表面と残留トナー等の異物の付着
は、物理結合の範疇であり分子間力（ｖａｎ ｄｅｒ
Ｗａａｌｓ力）が原因である。

【０１３４】その分子間力が最表面において起こす現象
として表面自由エネルギー（γ）がある。

【０１３５】物質の「濡れ」には、大別して３種類あ
る。

【０１３６】物質１が物質２に付着する「付着濡れ」、
物質１が物質２上に広がる「拡張濡れ」、物質１が物質
２に浸ったり、染み込む「浸漬濡れ」である。

【０１３７】付着濡れについて、表面自由エネルギー
（γ）と濡れ性に関して、Ｙｏｕｎｇの式から物質１と
物質２との関係は、下記式（１）のようになる。

【０１３８】

【数１】

【０１３９】一方、物質１に物質２が付着する「付着濡
れ」における濡れ性（以下「接着仕事（Ｗａ）」と称す
る）は、Ｄｕｐｒｅの式より、下記式（２）のようにな
る。

【０１４０】

【数２】

【０１４１】式（１）、（２）より、接着仕事Ｗａ₁₂は
下記式（３）で表される。

【０１４２】

【数３】 Ｗａ₁₂＝γ₂×（１＋ｃｏｓθ₁₂）・・・式（３）

【０１４３】上式において、画像形成装置内の感光体表
面へのトナー付着を考える場合は、物質１を感光体、物
質２をトナーとすればよい。

【０１４４】式（３）より、濡れ難くする、つまりθ₁₂
を大きくする為には、感光体とトナーの接着仕事Ｗａ₁₂
を小さくしてやることが有効である。

【０１４５】ここで、固体と液体の接着仕事に関して
は、その接触角θ₁₂を直接測定することができるが、感
光体とトナーの様に、固体と固体の場合は、接触角θ₁₂
を測定し得ない。

【０１４６】本発明にかかる感光体とトナーは、通常と
もに固体であり、このケースに該当する。従って、本発
明に係る感光体とトナーの接着仕事は、後述のごとく、
該当する各々の表面自由エネルギー（γ）の各成分より
算出する。

【０１４７】北崎 寧昭、畑 敏雄らは、日本接着協会
紙８（３）、１３１〜１４１（１９７２）で、界面自由
エネルギー（界面張力と同義）に関し、非極性な分子間
力について述べたＦｏｒｋｅｓの理論に対し、さらに極
性、又は水素結合性の分子間力による成分にまで拡張で
きることを示している。

【０１４８】この拡張Ｆｏｒｋｅｓ理論により、各物質
の表面自由エネルギーを２乃至３成分で求めることがで
きる。以下に、付着濡れの場合を例に３成分の理論につ
いて記す。この理論は下記の如き仮定の基で成り立って
いる。

【０１４９】

【数４】

【０１５０】

【数５】

【０１５１】

【数６】

【０１５２】４．分子間力 異成分の表面自由エネルギー、接着仕事等は相互作用し
ない。

【０１５３】これをＦｏｒｋｅｓ理論に適用して、２つ
の物質の界面自由エネルギーγ₁₂は、下記の様になる。

【０１５４】

【数７】

【０１５５】さらに、式（４）と合わせて、

【０１５６】

【数８】

【０１５７】上記式は更に、式（２）とから、

【０１５８】

【数９】 となる。

【０１５９】式（６）における物質１、２を各々感光体
表面と、異物、トナー等の付着物と置き換えることで、
一方を液化する必要なく、表面自由エネルギーを求め、
それらから接着仕事（Ｗａ）を算出できる。

【０１６０】表面自由エネルギーの測定方法は、ｐ，
ｄ，ｈの表面自由エネルギー各成分が既知の試薬を使用
し、該試薬との付着性を測定し、算出することが出来
る。

【０１６１】具体的には、試薬に純水、ヨウ化メチレ
ン、α−ブロモナフタレンを使用し、協和界面（株）製
の接触角計ＣＡ−Ｓ ＲＯＬＬを使用して上記各試薬の
感光体表面への接触角を測定し、同社製表面自由エネル
ギー解析ソフトＥＧ−１１にて表面自由エネルギーγを
算出した。なお、評価液体については、上記のもののみ
に限定されるものではない。

【０１６２】試薬は上記のほかにも、ｐ、ｄ、ｈの各成
分が適宜な組み合わせのものを使用すればよい。また測
定方法も、上記の他にも一般的な手法の、例えばウィル
ヘルミ法（つり板法）、ドゥ・ヌイ法等で測定すること
により、行うことができる。

【０１６３】先に述べたように、「濡れ」には複数の種
類があるが、感光体表面にトナーが固着、融着する場合
には、感光体表面に残留したトナーが感光体に付着し、
クリーニング、帯電等の工程を繰り返しているうち、該
トナーが感光体表面に被膜状に広がり、付着力が強度に
なることによる影響が大きい。いわゆる「付着濡れ」に
相当する。

【０１６４】また、紙粉やロジン、タルク等の、異物の
固着などの場合も同様に付着の繰り返し等により、感光
体との接触面（以下「界面」と称する）の面積が増大し
て強固な濡れになる。

【０１６５】更に感光体表面に付着した異物に、また感
光体表面へ直接水分が関与し「濡れ」ることは、画像が
ぼやけたようになる、いわゆる「高湿流れ」の要因とな
っている。

【０１６６】これらの異物に関して、電子写真の画像形
成の工程上、トナーを含む様々な物質が一旦は感光体表
面に付着する。

【０１６７】これらのうち、転写材に転写されきらなか
った、いわゆる「残トナー」や他の異物を、一定期間以
内にクリーニング、即ち除去する必要がある。

【０１６８】ここで言う一定期間とは、様々な物質が一
旦は感光体表面に付着する実時から、該付着物が、拡散
且つ／又は更なる付着により、感光体との界面の面積が
増加するまでの状態の期間を指す。

【０１６９】上記の範囲の状態内でのクリーニングにか
かる特性、即ち先ず感光体へ付着した異物の「付着濡
れ」が、実用上のクリーニング特性や、クリーニング装
置或いは感光体の寿命にかかる、大きな要因となる。

【０１７０】従って、本発明者らは、上記の接着仕事
（Ｗａ）について規定することが有効であると考え、鋭
意検討を行い、高画質且つ高耐久な電子写真画像を得る
ことが出来ることを見出した。

【０１７１】特に、物質２、即ち前述の異物としてはト
ナー、紙粉、水分、シリコンオイルその他の多種類が考
えられる。

【０１７２】［制御］高画質な画像を安定して得る為
に、感光体のクリーニング性、特に感光体をクリーニン
グする負荷を制御する。

【０１７３】本発明者らは、鋭意検討の結果、感光体と
付着物、特にトナーと感光体との濡れ仕事のうち、特に
接着仕事Ｗａ（以下、単に接着仕事（Ｗ）と称す）を６
０乃至１１０ｍＮ／ｍの範囲、より好ましくは７５乃至
９５ｍＮ／ｍの範囲に規定することにより、感光体とク
リーニング装置双方への負荷を減少為し得たものであ
る。

【０１７４】図１１及び図１２は、現像器の構成と、ト
ナーの挙動をモデル化して描いてある。

【０１７５】図１１及び図１２に記載の、現像手段であ
るところの現像器１００１は磁性体１００３を内蔵し、
トナーを感光体表面近傍に運ぶ現像スリーブ１００２
と、該トナーが現像器１００１のシリンダーへコートさ
れる量を規制する手段としてのドクターブレード１００
４と、現像スリーブ１００２に現像バイアスを印加する
不図示の電圧印加手段と、該トナーを蓄えておくトナー
溜め１００５とからなる。

【０１７６】［トナー、現像］現像時には現像器１００
１内の現像スリーブ１００２に現像バイアス（ａｃ＋ｄ
ｃ）が印加される。

【０１７７】トナーは１成分トナー（磁性トナー）と２
成分トナー（トナー＋キャリア）という様に、２種類に
大別できる。現像スリーブ１００２と感光体間でのトナ
ーの挙動は、該トナーの構成により異なる。

【０１７８】１成分系トナーの場合、図１１にあるよう
に、トナーは現像バイアスの特にａｃ成分と現像器１０
０１内の磁性体１００３の磁力の相関により、現像スリ
ーブ１００２と感光体の間を高速でジャンプしながら往
復している。

【０１７９】トナーの極性と、現像バイアスの特にｄｃ
成分と、感光体表面の電位、また現像器１００１内の磁
性体１００３の磁力等との相関により、トナーが感光体
表面に現像される。

【０１８０】２成分系トナーの場合、図１２にある様
に、トナーは現像スリーブ１００２から連鎖しながら感
光体表面側に伸び、いわゆる磁気ブラシ状に接触してい
る。該トナーは現像バイアスの特にｄｃ成分と感光体表
面の電位の相関や、現像器１００１内の磁性体１００３
の磁力等との相関により、感光体表面に現像される。

【０１８１】トナーは、その構成や、使用する感光体の
種類、誘電率、またプロセススピード等により、適宜現
像バイアスを調整するのであれば、どちらを使用しても
良い。

【０１８２】また、一般にトナーは、分級品の周囲に添
加剤（以下、「外添剤」と称する）をまぶした構成にな
っており、２成分系トナーの場合は、更にキャリヤと呼
ばれる材料が混合される。

【０１８３】外添剤は、一般に数十〜数千オングストロ
ーム（Å）の粒径で、分級品やキャリアよりも十分に小
さいものを使用する。

【０１８４】トナー粒径、及び粒度分布の測定方法は、
レーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子
製）を使用して行った。実際の測定は０．０５μｍ〜２
００μｍ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。なお、特に断りの無い場
合、トナー粒径とは、外添剤を除く分級品やキャリア等
の粒径を指す。

【０１８５】全体の平均粒径としては、この他に、光学
顕微鏡又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
としてもよい。

【０１８６】また、トナー分級品、キャリア等の平均粒
径は、画質の面から微小な方が良いが、クリーニング性
や、製造性等から、１乃至５０μｍの範囲が好ましい。
より好ましくは、２乃至２０μｍである。

【０１８７】なお、上記範囲内の平均粒径のトナー分級
品、キャリアを複数種類混合使用しても構わない。

【０１８８】また、トナーの形状は球形で無く、例えば
上記の平均粒径を有する不特定数の凹凸を有していても
よい。

【０１８９】なお、一般にトナーのジャンプ移動や連鎖
接触の点、或いは装置内のトナー飛散防止などの点か
ら、感光体表面と現像スリーブ間の距離（以下、「ＳＤ
ギャップ」と称する）があまり大きいのは好ましくな
い。

【０１９０】また近すぎると、トナーや現像スリーブな
どの現像手段と感光体間で放電が発生し潜像に影響を及
ぼす、或いはトナーの運動が妨げられ感光体や現像手段
等を損傷する場合がある。

【０１９１】このため、ＳＤギャップは、一般に５０〜
１０００μｍ、好ましくは１００〜６００μｍの範囲内
に設置される。

【０１９２】［感光体］本発明に好適な感光体の形態と
して、無機感光体のうち、非晶質珪素を主原料とする感
光体、すなわち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）、および有機半導体から
なる感光体（ＯＰＣ）がある。

【０１９３】ａ−Ｓｉ系感光体は、中高速複写機等に搭
載されており、使用頻度が高い条件においても、非常に
長期間、安定した特性を有する。

【０１９４】この様な長寿命の電子写真感光体を搭載し
た画像形成装置において、その電子写真工程の一部であ
るクリーニング工程の高効率化、長寿命化の効果は非常
に大きい。

【０１９５】一方、ＯＰＣはＬＢＰ等のカートリッジ等
に搭載されている。

【０１９６】ＯＰＣも、高画質な画像を提供する感光体
である。ＯＰＣは表面の構成がａ−Ｓｉ系感光体のよう
に高硬度ではない。

【０１９７】クリーニングブレードの摺擦等により、該
ＯＰＣの感光層膜厚が減少し、その膜厚減少は感光体、
ひいてはカートリッジの寿命を決定する要因になる場合
がある。

【０１９８】前述の如く、クリーニングブレードの線圧
等の負荷を減少し、感光体の膜厚減少を低減し得る構成
にすることで、感光体の長寿命化が可能になる。

【０１９９】［ａ−Ｓｉ系感光体］本発明に係るａ−Ｓ
ｉ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
層とから構成される感光体でも構わないが、必要に応じ
て特性を向上させたものを用いる。

【０２００】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^-3であることを特
徴としている。

【０２０１】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初
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。

【０２０２】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。

【０２０３】図８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。

【０２０４】図８（ａ）に示す画像形成装置用感光体７
００は、感光体用としての支持体７０１の上に、感光層
７０２が設けられている。該感光層７０２はａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層７０３で構成
されている。

【０２０５】図８（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８（ｂ）に示す画像形成装置用感光体７００は、
感光体用としての支持体７０１の上に、感光層７０２が
設けられている。該感光層７０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘか
らなり光導電性を有する光導電層７０３と、アモルファ
スシリコン系表面層７０４とから構成されている。

【０２０６】図８（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８（ｃ）に示す画像形成装置用感光体７００は、
感光体用としての支持体７０１の上に、感光層７０２が
設けられている。該感光層７０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘか
らなり光導電性を有する光導電層７０３と、アモルファ
スシリコン系表面層７０４と、アモルファスシリコン系
電荷注入阻止層７０５とから構成されている。

【０２０７】図８（ｄ）及び（ｅ）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。図８（ｄ）、同（ｅ）に示す画像形
成装置用感光体７００は、感光体用としての支持体７０
１の上に、感光層７０２が設けられている。該感光層７
０２は光導電層７０３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘから
なる電荷発生層７０７ならびに電荷輸送層７０８と、ア
モルファスシリコン系表面層７０４とから構成されてい
る。

【０２０８】［支持体７０１］支持体７０１としては、
導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体と
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。

【０２０９】また、支持体７０１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７００を形成し得るように適宜決定するが、支持体７
０１の厚さ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。

【０２１０】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７０１の表面に凹凸を設けてもよい。支持体７０
１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１６８１５
６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２２
５８５４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。

【０２１１】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７０２内、或いは該層７０
２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。

【０２１２】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ことも可能で
ある。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。

【０２１３】［光導電層７０３］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７０１上、必要に
応じて下引き層（不図示）上に形成され、感光層７０２
の一部を構成する光導電層７０３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することができ
る。

【０２１４】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。

【０２１５】グロー放電法によって光導電層７０３を形
成するには、基本的には周知のごとくシリコン原子（Ｓ
ｉ）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、
内部を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７０１上に
ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【０２１６】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７０３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。

【０２１７】そして、形成される光導電層７０３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。

【０２１８】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有効なのは、たとえばハロゲ
ンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
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含物も有効なものとして挙げるこ
とができる。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、具体的にはフッ素ガス（Ｆ₂）、Ｂｒ
Ｆ、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。

【０２１９】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、Ｓｉ₂Ｆ₆等の弗化珪素が好
ましいものとして挙げることができる。

【０２２０】光導電層７０３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７０１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。

【０２２１】本発明においては、光導電層７０３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７０３中に
万偏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。

【０２２２】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IIIａ族に属する原子
（以後「第IIIａ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Ｖａ族に属する原子（以後「第Ｖ
ａ族原子」と略記する）を用いることができる。第III
ａ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（Ｉ
ｎ）、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。

【０２２３】光導電層７０３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。

【０２２４】伝導性を制御する原子、たとえば、第III
ａ族原子あるいは第Ｖａ族原子を構造的に導入するに
は、層形成の際に、第IIIａ族原子導入用の原料物質あ
るいは第Ｖａ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IIIａ族原子導入用の原
料物質あるいは第Ｖａ族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。

【０２２５】そのような第IIIａ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、Ｂ
₂Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀、Ｂ₆Ｈ₁₂、
Ｂ₆Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃、ＢＣｌ₃、ＢＢｒ₃等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ₃、
ＧａＣｌ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣｌ₃、ＴｌＣｌ₃等
も挙げることができる。

【０２２６】第Ｖａ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、ＰＣｌ₅、
ＰＢｒ₃、ＰＢｒ₅、ＰＩ₃等のハロゲン化燐が挙げられ
る。この他、ＡｓＨ₃、ＡｓＦ ₃、ＡｓＣｌ₃、ＡｓＢ
ｒ₃、ＡｓＦ₅、ＳｂＨ₃、ＳｂＦ₃、ＳｂＦ₅、ＳｂＣ
ｌ₃、ＳｂＣｌ₅、ＢｉＨ₃、ＢｉＣｌ₃、ＢｉＢｒ₃等も
第Ｖａ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。

【０２２７】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。

【０２２８】さらに本発明においては、光導電層７０３
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、光導電層中に万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。

【０２２９】本発明において、光導電層７０３の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること及び使用状態に
おける電気容量が前述の範囲に収まることや、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。さらに、
支持体７０１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２００〜３
５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、最適には２
５０〜３１０℃とするのが望ましい。

【０２３０】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。

【０２３１】［表面層７０４］本発明においては、上述
のようにして支持体７０１上に形成された光導電層７０
３の上に、更に表面層７０４を形成することが好まし
い。この表面層７０４は自由表面を有し、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。アモルファスシリコン系等、高硬度で適宜な電気
的、光学的特性を有するものが望ましい。

【０２３２】表面層７０４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−Ｓｉ（Ｃ，Ｏ，Ｎ）：Ｈ，Ｘ」と表記す
る）等の材料が好適に用いられる。

【０２３３】該表面層７０４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等の堆積法によることが好ま
しい。

【０２３４】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７０４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た光導電
層７０３を形成した支持体７０１上にａ−ＳｉＣ：Ｈ，
Ｘからなる層を形成すればよい。

【０２３５】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。

【０２３６】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。

【０２３７】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。

【０２３８】表面層７０４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７０１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。

【０２３９】炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子は、表面層中に万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。

【０２４０】さらに本発明においては、表面層７０４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７０４中
に万偏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。

【０２４１】前記の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IIIａ族原子」または「第Ｖａ族原子」を用い
ることができる。

【０２４２】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。

【０２４３】本発明に於ける表面層７０４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。

【０２４４】その他に、表面層として炭素を主体とした
非晶質炭素膜（以下、「ａ−Ｃ：Ｈ」と表記する）、ま
た、ａ−Ｃ：Ｈ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。

【０２４５】ａ−Ｃ：Ｈ、ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ表面層は、ａ
−ＳｉＣ同等以上の硬度を有し、また、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、トナー粒子等による機械的な摩擦による感光体の
損傷を低減乃至は防止できる。

【０２４６】表面層７０４がａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ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成される。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３５
０℃までで適宜に温度調整される。

【０２４７】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、Ｎ₂、Ｎｅ等のガスにより
希釈して使用してもよい。

【０２４８】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。

【０２４９】放電空間の圧力については１５Ｐａ以下、
より好ましくは６．５Ｐａ以下、更に好適には１．５Ｐ
ａ以下、圧力の下限は放電が安定して立つ領域であれば
よい。

【０２５０】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：Ｈ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、適宜の高周波電力
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
行うこと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０．１Ｐａから数Ｐａの範囲で適宜
決定される。

【０２５１】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。

【０２５２】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。１００Å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２０Å〜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。

【０２５３】ａ−Ｃ：Ｈ表面層７０４を作成する場合
は、上述のうち、フッ素による処理、或いはフッ素源と
なるガスを除いた状態で作成動作を行えばよい。

【０２５４】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層７０４を形成するには、支持体７０１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。

【０２５５】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。

【０２５６】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。

【０２５７】また表面層７０４と光導電層７０３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７０３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。

【０２５８】［電荷注入阻止層７０５］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７０１と光導
電層７０３との間に、導電性支持体７０１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７０５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７０５は感光層７０２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７０１側より光導電層７０
３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７０５には伝導
性を制御する原子を光導電層７０３に比べ比較的多く含
有させる。

【０２５９】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、ある
いは層厚方向には万偏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、均一な分布で万偏
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。

【０２６０】電荷注入阻止層７０５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IIIａ族原子」また
は「第Ｖａ族原子」を用いることができる。

【０２６１】本発明において、電荷注入阻止層７０５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。

【０２６２】本発明においては、電荷注入阻止層７０５
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
いて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望まし
い。

【０２６３】また、本発明の画像形成装置用感光体に於
いては、支持体７０１と光導電層７０３あるいは電荷注
入阻止層７０５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。

【０２６４】上記の各層は、例えば図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。

【０２６５】図９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。

【０２６６】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
（３１１１）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（３１１
４）が設置され、更に高周波マッチングボックス（３１
１５）が接続されている。

【０２６７】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（３１
６０）及び配管３１１６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。

【０２６８】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９に示した製造装置におけるＲＦ−
ＰＣＶＤ法による堆積装置（３１００）を図１０に示す
堆積装置（４１００）に交換して原料ガス供給装置（３
２００）と接続することにより、得ることができる。

【０２６９】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）内には円筒状支持体（４１１２）、支持
体加熱用ヒーター（４１１３）、原料ガス導入管を兼ね
る電極（４１１４）が設置され、電極には更に高周波マ
ッチングボックス（４１１５）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。

【０２７０】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（３１
６０）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（４１３０）が
放電空間を形成している。

【０２７１】［有機光導電体（ＯＰＣ）］本発明に好適
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８は、前述の如く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。

【０２７２】図８（ｆ）に画像形成装置用ＯＰＣ感光体
の一例を示す。ＯＰＣ感光体７００は、感光体用として
の支持体７０１の上に、感光層７０２が設けられてい
る。該感光層７０２は電荷発生層７０７、電荷輸送層７
０８からなり、必要に応じて、保護層ないし表面層７０
４’、及び支持体７０１と電荷発生層７０７の間等の適
宜な層間に、中間層７０５’を設けて構成されている。

【０２７３】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等
において、特にその表面層は、従来のものでもよいが、
耐久性を向上させるためにフッ素を含有した素材、例え
ばポリエチレンテレフタレート（ＰＴＦＥ、以下「ＰＴ
ＦＥ」と称する）を混入或いはコートしてもよい。

【０２７４】フッ素原子を含有且つ／又はコートを施し
ていない表面を有する感光体でも撥水性、クリーニング
性は特に問題無いが、フッ素原子を含有且つ／又はコー
トした表面層は含有またはコートを施していない表面よ
りも、撥水性、滑り性に富み、高耐久化に有利である。

【０２７５】［樹脂の生成例］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。

【０２７６】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−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。

【０２７７】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
等を用いることが出来る。

【０２７８】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。

【０２７９】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。

【０２８０】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。

【０２８１】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。

【０２８２】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。

【０２８３】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）等を挙げること
が出来る。

【０２８４】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。

【０２８５】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。

【０２８６】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。

【０２８７】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。

【０２８８】該樹脂は、使用条件により、適宜に選択さ
れた分散量を用い、帯電性や感度特性を制御することが
好ましい。

【０２８９】また、該感光体の表面は、上述のように、
ＰＴＦＥ樹脂をコートさせたものでもよいし特に含ませ
なくても使用可能である。

【０２９０】［トナー／無機微粉体］トナーとしては、
感光体表面に固着し難く、クリーニング装置により回収
され易い、すなわち、感光体表面との接着仕事Ｗが所定
の範囲に入る組み合わせで使用することが好ましい。

【０２９１】トナーの製作は、例えば下記のように結着
樹脂、酸無水物等を使用して作成する。

【０２９２】反応器にトルエン２００重量部を入れ、還
流温度まで昇温する。それに、スチレンモノマーを７７
重量部、アクリル酸ｎ−ブチルを１３重量部、マレイン
酸モノブチルを１０重量部、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパー
オキサイドを６重量部の混合物をトルエン還流下で４時
間かけて滴下する。

【０２９３】さらにトルエン還流下（１２０〜１３０
℃）で重合を完了し、トルエンを除去する。このように
して、スチレン系共重合体が得られる。

【０２９４】上記スチレン系共重合体３０重量部を下記
単量体混合物に溶解し、混合物を調製する。

【０２９５】スチレンモノマーを４２重量部、アクリル
酸ｎ−ブチルを１２重量部、メタクリル酸ｎ−ブチルを
１２重量部、マレイン酸モノブチルを４重量部、ジビニ
ルベンゼンを０．４重量部、ベンゾイルパーオキサイド
を１．６重量部を混合したものに、ポリビニルアルコー
ル部分ケン化物０．１重量部を溶解した水１７０重量部
を加え懸濁分散液とする。

【０２９６】水１５重量部を入れ窒素置換した反応器に
上記分散液を添加し、反応温度７０〜９５℃で６時間、
懸濁重合反応後に、濾別、脱水、乾燥して樹脂組成物が
得られる。

【０２９７】この例で得られた樹脂組成物の分子量分布
は、分子量のメインピークは７５００、分子量３５００
０にショルダーを有し、Ｔｇが６０℃であり、ＪＩＳ酸
価が２２．０であった。

【０２９８】この様な樹脂と、フェライト等の磁性体や
適宜なオイル等や、無機微粉体として疎水化処理したシ
リカ微粉体その他の適宜な外添剤等により、トナーを形
成することができる。

【０２９９】トナーの粒径や組成は、使用する画像形成
装置の条件等により、調整することが好ましい。

【０３００】トナーの表面自由エネルギー（γ）の測定
方法としては、上記トナー等、試料となるトナーを圧縮
成形又は、加熱圧縮成形等により平坦な面を持つように
成形し、該平坦面に対して、前述のように試薬の接触角
を測定し、前述の方法により算出する。

【０３０１】この際、試薬によっては、数分後にトナー
成形物の表面がべたつくなど、該トナーを溶解する場合
もあるので、評価に際しては、試薬毎に測定位置を変更
すること、試薬の滴下後の、適宜な短時間内に測定を行
うことなどが重要である。

【０３０２】これら各々の表面自由エネルギーより算出
される、感光体表面とトナーの付着性、すなわち接着仕
事Ｗが規定の範囲内になるような感光体、トナーの組み
合わせにより、感光体上の残留トナーを有効に回収し、
トナーの固着等の不具合異を防止する。

【０３０３】現像された該トナーを効率よく転写材に転
写し、残留トナーを減少させる為の転写手段、且つ／又
は分離手段、且つ／又は転写効率を上げる為の予備的な
操作、例えば転写前に電界を印加する等、を加えてもよ
い。

【０３０４】また、感光体、特にａ−Ｓｉ系の感光体
で、温度特性や表面性が改良された感光体を使用するこ
ととの組み合わせにより、ヒーターの容量低下乃至除去
ができ、さらにトナーの融着防止に、更に効果が上がっ
た。

【０３０５】以上述べてきた、課題を解決するための手
段及び作用を単独、又は組合せで使うことにより、クリ
ーニング性の向上、クリーニング装置及び感光体表面の
耐久性向上、さらにクリーニング装置等、ひいては画像
形成装置の小型化などの優れた効果を引き出すことが可
能である。

【０３０６】クリーニング性を一定に保持する為、ま
た、局所的な過剰当接圧等による感光体の摩耗などの不
具合を防止する為、感光体と該クリーニングローラー、
クリーニングブラシ等とのニップ巾は所定の巾に保持さ
れることが好ましい。

【０３０７】保持機構としては、画像領域外の適宜な位
置にコロ等の突き当てでもよいし、所定の圧力でローラ
ーを感光体に押し当ててもよい。また、磁性体のローラ
ー等では、トナーコート厚を調整する方法も可能であ
る。

【０３０８】使用する現像剤（トナー）としては、高知
の方法により、トナー中にワックス類を含有させても良
い。

【０３０９】また、さらに特開平9-68822号公報に記載
されているように、このような炭化水素系ワックス、樹
脂微粒子の粒径の調整や、表面処理等を行っても良い。

【０３１０】本発明においては、感光体表面と、使用す
るトナーの各々について、前述の表面自由エネルギーを
測定し、接着仕事Ｗを算出する。そして本発明では、こ
のＷが６０乃至１１０［ｍＮ／ｍ］の範囲となる組み合
わせで、感光体とトナーとを選択して使用することを特
徴としている。

【０３１１】なお、現像バイアスや、画像露光強度等
は、該感光体やトナーに応じて適宜調整することが好ま
しい。

【０３１２】

【実施例】以下、実施例により本発明について具体的に
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。

【０３１３】〔実験例１ ａ−Ｓｉ／ＳｉＣ Ｅｕ、
Ｄ．Ｏ．Ｓ．〕図９に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による画像
形成装置用電子写真感光体の成膜装置を使用し、直径φ
８０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も
のを使用した。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
を作成した。

【０３１４】

【表１】

【０３１５】更に、光導電層のＳｉＨ₄とＨ₂の混合比並
びに放電電力を変化させることによって種々の感光体を
作製した。これらは、必要に応じてＳｉＣ粉体やダイヤ
モンド粉体等によって、突起の研磨や表面荒さ処理等を
施した。

【０３１６】作成した感光体を画像形成装置（キヤノン
製ＮＰ６７５０をテスト用に改造）に投入し、帯電能の
温度依存性（温度特性）、光メモリ、ならびに画像欠陥
を評価した。

【０３１７】感光体の表面電位は、画像形成を行わずに
電気的特性を評価する場合は上記画像形成装置の現像器
位置に、画像形成を行う場合は感光体回転方向で、帯電
部材と現像器の間で放電の影響を実質的に受けない範囲
の画像露光等に影響を及ぼさない位置に、キヤノン製Ｎ
Ｐ６７５０内蔵のドラム表面電位センサーを改造したも
のを設置して行なった。なお、感光体表面との距離は、
現像器の現像シリンダーと同等とした。

【０３１８】該電位センサを設置して、感光体長軸方向
で中央位置の、周方向の平均電位を基準の感光体表面電
位Ｖ_dとした。周方向むらΔＶ_{d_rot}、長軸方向むらΔＶ
_{d_ax}をも、同時に評価した。

【０３１９】除電光源１０９の除電光の曝露後に帯電部
材で電圧印加し、通紙無しの空回転状態で、帯電電流、
電圧および上記の感光体表面電位を測定した。その方法
で、耐久前後の感光体の電気的特性を測定した。

【０３２０】［電位ムラ］耐久には、これらの感光体の
上記ΔＶ_{d_rot}、ΔＶ_{d_ax}が、各々２０Ｖ以内のものを
使用した。

【０３２１】［温度特性］帯電能の温度依存性（以下、
「温度特性」）の評価は、画像露光信号を感光体表面に
照射しない状態の、感光体表面電位（暗電位：Ｖｄ）
を、感光体表面温度を室温〜４５℃まで変化させながら
帯電特性を測定し、この時の１℃当りのＶｄの変化割合
を測定した。該値が２Ｖ／ｄｅｇ以内を、合格と判定し
た。

【０３２２】［画出し条件］前述の方法等で生成したト
ナーを使用し、画像出しにより各種の特性を評価した。

【０３２３】画像出し評価は、下記の各環境のうち、特
性評価に適した環境乃至は全環境各々の下で、連続画像
出し後に行った。 ３５±２℃、８５±１０％ＲＨの環境（以下、Ｈ／Ｈ環
境と称する） ２５±２℃、４５± ５％ＲＨの環境（以下、Ｎ／Ｎ環
境と称する） ２５±２℃、１０± ５％ＲＨの環境（以下、Ｎ／Ｌ環
境と称する） １５±２℃、１０± ５％ＲＨの環境（以下、Ｌ／Ｌ環
境と称する）

【０３２４】［クリーニング不良判定］クリーニング不
良、ベタ白部がトナーにより濃度を有する「かぶり」の
有無の評価には、３色〔黒／ハーフトーン／白〕チャー
ト（キヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０１７−０
００）、及びＮＡ−７チャート（キヤノン製テストチャ
ート：ＦＹ９−９０６０−０００）を使用した。

【０３２５】環境により画質の差が生じた場合は、最も
画質が悪い状態の画像を用いて評価した。

【０３２６】具体的には、３色チャートで、上記各環境
において画像出しを行い、各色の境界部の鮮明度、感光
体回転方向へのトナー洩れスジの有無、及びかぶりにつ
いて評価した。

【０３２７】画像上のかぶりは反射濃度計（リフレクト
メーター モデルＴＣ−６ＤＳ（東京電色社製））を用
いて行ない、画像形成後の白地部反射濃度最悪値をＤ
ｓ、画像形成前の転写材の反射平均濃度をＤｒとし、Ｄ
ｓ−Ｄｒをかぶり量としてかぶりの評価を行なった。

【０３２８】上記の値より、判定基準は下記の通りであ
る。

【０３２９】 １．かぶりが非常に良好・・・Ｄｓ−Ｄｒが１．０％未
満 ２．かぶりが良好・・・ Ｄｓ−Ｄｒが１．０〜１．３
％未満 ３．実質的にかぶりが良好・・・ Ｄｓ−Ｄｒが１．３
〜１．７％以下 ４．実質的に問題無し・・・ Ｄｓ−Ｄｒが１．７〜
２．０％未満 ５．実用上、やや問題あり・・・ Ｄｓ−Ｄｒが２．０
％以上 実験例では、レベル３位内のものを合格とし、実施例で
は該評価の合格品を使用した。

【０３３０】また、耐久前後、及び耐久中の数千枚毎に
定期的にクリーニング装置を取り出し、クリーニングブ
レードの欠けの有無を顕微鏡観察及び、濃度測定により
評価した。

【０３３１】また、感光体についても、耐久前後、及び
耐久中の数千枚毎に画像形成装置から取り出し、該感光
体表面へのトナーの残留の有無も評価した。

【０３３２】画像濃度はマクベス濃度計ＲＤ９１８型
（マクベス社製）でＳＰＩフィルターを使用して反射濃
度測定を行なった。

【０３３３】第１に、上記チャートを使用して画像をサ
ンプリングし、感光体の回転方向への、黒スジの有無を
評価した。

【０３３４】第２に、クリーニング装置を通過した位置
の、感光体表面にセロテープ等の粘着材を貼付した後、
該粘着材を転写材に貼付した。該粘着材の反射濃度を、
かぶりの評価同様に、反射濃度計を使用して、測定し
た。この平均値をＤｔとする。

【０３３５】一方、感光体表面を乾拭き又はアルコール
拭きし、トナー等を除去した状態で同位置にて、同評価
を行い、その差により、クリーニング不良を判定した。
この値をＤｎとする。

【０３３６】上記のかぶりと同様の評価基準に加え、Ｄ
ｔ−Ｄｎが２．０％以上、又は画像上の感光体回転方向
にトナーによる黒スジが発生している場合、クリーニン
グ不良と判断した。

【０３３７】クリーニング不良の判定基準は、 ５・クリーニング不良が非常に良好（ブレード抜けによ
る黒スジ無し、且つＤｔ−Ｄｎが、１．０％未満） ４．クリーニング不良が良好（ブレード抜けによる黒ス
ジ無し、且つＤｔ−Ｄｎが、１．０〜１．３％未満） ３．クリーニング不良がやや良好（黒スジは１．５ｍｍ
以内且つ３箇所以内、且つＤｔ−Ｄｎが、１．３〜１．
７％未満） ２．実用上問題無し（黒スジは２．０ｍｍ以内且つ５箇
所以内、且つＤｔ−Ｄｎが、１．７〜２．０％未満） １．実用上やや問題あり（黒スジが上記範囲を超えるも
の、またはＤｔ−Ｄｎが、２．０％以上）とした。

【０３３８】［光メモリー］また、光メモリーの評価に
は、ハーフトーンチャート（キヤノン製テストチャー
ト：ＦＹ９−９０４２−０００またはＦＹ９−９０９８
−０００）、及びゴーストチャート（キヤノン製テスト
チャート：ＦＹ９−９０４０−０００）を使用した。

【０３３９】光メモリーについては、各環境において、
画像をマクベス社製反射濃度計を使用して測定し、画像
形成後のハーフトーン部平均反射濃度をＤｒ、ハーフト
ーン上で、光メモリー部の反射平均濃度をＤｍとし、
（Ｄｍ−Ｄｒ）を光メモリー量として評価を行なった。
又、目視判定も加味し、 １．非常に良好、 ２．良好、 ３．やや良好、 ４．実用上問題なし、 ５．実用上やや難ありの５段階にランク分けした。

【０３４０】判定基準は下記の通りである。 １．光メモリ量が ０．０５未満、また目視で判別不可
能（実質非常に良好） ２．〃 ０．０５以上０．１０未満、また目視で濃度差
は殆ど見えない（実用上、良好） ３．〃 ０．１０以上、０．１５未満、また目視で濃度
差がやや見える（実用上やや良好） ４．〃 ０．１５以上、０．２０未満、また目視で判別
不可能（実用上問題無し） ５．〃 ０．３５以上また、目視で判別不可能（実用上
問題無し）

【０３４１】［画像流れ］また、画像流れの評価には、
サンプルとなる感光体とトナーを投入した画像形成装置
を、Ｈ／Ｈ環境に７２時間以上の適宜な時間放置して、
機内を該環境に安定させた。その後、５万枚の通紙耐久
を行い、その後装置の電源をＯＦＦにして２４時間放置
した。放置後に下記のチャートを使用して、画像出しを
連続１００枚行い、その時の画像をもって判断した。

【０３４２】なお、テスト用の機種によっては、通常は
環境対策ヒーター（ドラムヒーター）等を搭載している
機種もあるが、本実験は上記ヒーター等を排除した状態
で行った。

【０３４３】画出しチャートには、いろはチャート（キ
ヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０５８−００
０）、及びＮＡ−７チャート（キヤノン製テストチャー
ト：ＦＹ９−９０６０−０００）を使用した。

【０３４４】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．やや良好、 ４．実用上問題なし、 ５．実用上やや難あり の５段階にランク分けした。

【０３４５】画像流れの判定基準は、下記の通りである １．細線の間隔がぼやける範囲が、９．０以上、また目
視で判別不可能（実用上、非常に良好） ２．細線の間隔がぼやける範囲が、７．１以上、また目
視でほぼ判別不可能（実用上、良好） ３．細線の間隔がぼやける範囲が、５．０以上、また目
視で判別ほぼ不可能（実用上、やや良好） ４．細線の間隔がぼやける範囲が、４．５以上、また目
視で判別可能（実用上、問題無し） ５．細線の間隔がぼやける範囲が、４．０以下（４．５
未満）、また目視で明確に判別可（実用上、やや問題あ
り）’

【０３４６】［がさつき］また、がさつきの評価には、
各項境下で、サンプルとなる感光体とトナーを投入した
画像形成装置を、各環境に７２時間以上の適宜な時間放
置して、機内を該環境に安定させた。その後、５万枚の
通紙耐久を行い、その後装置の電源をＯＦＦにして２４
時間放置した。放置後に下記のチャートを使用して、画
像出しを連続１００枚行い、その時の画像をもって判断
した。

【０３４７】なお、テスト用の機種によっては、通常は
環境対策ヒーター（ドラムヒーター）等を搭載している
機種もあるが、本実験は上記ヒーター等を排除した状態
で行った。

【０３４８】画出しチャートには、ＮＡ−７チャート
（キヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０６０−００
０）、及びハーフトーンチャート（キヤノン製テストチ
ャート：ＦＹ９−９０４２−０００またはＦＹ９−９０
９８−０００）、を使用した。

【０３４９】がさつきについては、画橡を顕微鏡による
画像観察を含む目視により判定し、特に細線ががさつき
により切れる範囲によって、 １．非常に良好、 ２．良好、 ３．やや良好、 ４．実用上問題なし、 ５．実用上やや難ありの５段階にランク分けした。

【０３５０】がさつきの判定基準は、下記の通りである １．細線が切れる範囲が、９．０以上、また目視で判別
不可能（実用上、非常に良好） ２．細線が切れる範囲が、７．１以上、また目視でほぼ
判別不可能（実用上、良好） ３．細線が切れる範囲が、５．０以上、また目視で判別
ほぼ不可能（実用上、やや良好） ４．細線が切れる範囲が、４．５以上、また目視で判別
可能（実用上、問題無し） ５．細線が切れる範囲が、４．０以下（４．５未満）、
また目視で明確に判別可（実用上、やや問題あり）

【０３５１】［ポチレベル］さらに、白ポチ、黒ポチ等
の画像欠陥を評価した。これには、べ夕黒（キヤノン製
テストチャート：ＦＹ９−９０７３−０００）、及びハ
ーフトーンチャート（キヤノン製テストチャート：ＦＹ
９−９０４２−０００）、及び白紙（転写材）を使用し
て、該ポチの大きさ、及び個数をそれぞれ評価した。

【０３５２】また、通紙耐久には、原稿にＴＣ−Ａ１
（キヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０４５−００
０）を使用して行った。その際、適宜な枚数毎に上記の
各テストチャートで画像サンプルを画出しした。

【０３５３】［Ｄ．Ｏ．Ｓ．、Ｅｕ］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７
０５９）ならびにＳｉウェハー上に、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。

【０３５４】このときのＥｕと温度特性との関係を図１
４に、Ｄ．Ｏ．Ｓ．と光メモリー、画像流れとの関係を
図１５、図１６示す。また、Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ比
と、がさつきの関係を図１７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。

【０３５５】図１４〜図１７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５０〜６０ｍｅＶ、かつ
伝導帯端下のＤ．Ｏ．Ｓが、１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃ
ｍ^-3であること、更に水素結合比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−
Ｈ比）が０．２乃至０．５であることが、良好な電子写
真特性を得る好適条件であることがわかった。

【０３５６】［電気抵抗率］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。該抵抗値の測定はＨＩＯＫＩ社（メーカー）製のＭ
Ωテスターで２５０〜１ｋＶの印加電圧における測定に
て行なった。上記サンプルの抵抗値と、該サンプルへ電
圧を印加して絶縁破壊の臨界電圧として、耐電圧測定と
を行った。

【０３５７】一方、上記サンプルと同様の表面層を有す
る感光体を画像形成装置に投入し、２０℃、１０％ＲＨ
の環境において、７２時間以上の適宜な時間放置して、
機内を該環境に安定させた。更に、５万枚以上の通紙耐
久を行った後に、べた黒、ハーフトーンチャート、及び
転写材を原稿として、画像出しを連続各１００枚行い、
その時の画像をもって感光体表面の微小欠陥からピンホ
ールリークの発生を評価した。この感光体に対しても、
上記サンプル同様、耐電圧測定を行った。

【０３５８】該感光体の表面層の抵抗値は、図１３に示
す、サンプル及び試作感光体の結果より、その電荷保持
能、帯電効率、また、残電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、１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ω・ｃ
ｍなる抵抗を有することが好ましい。より好ましくは５
×１０¹²〜５×１０¹⁴Ω・ｃｍである。

【０３５９】上記の耐久に際しては、前述同様の画像形
成装置から現像器及びクリーニング機構を排除したもの
（以下、「空回転機」と称する）、該現像器位置及び帯
電部材と現像器間の適宜な位置に感光体表面電位を測定
する装置を設置して行った。

【０３６０】各評価項目に対して前述同様の環境、記載
無き場合は２５℃、４５％ＲＨの環境で、１０万枚以上
の所定枚数相当の非通紙耐久試験を行い、耐久に伴う感
光体の電気的特性の変化および前後の特性を評価した。

【０３６１】なお、本耐久に際しても環境対策ヒーター
はＯＦＦにした。

【０３６２】これにより、クリーニングブレードやクリ
ーニングローラー、ブラシ等の不具合、或いはトナー融
着、フィルミング等のクリーニング不良による影響と、
感光体の膜厚変化や画像露光光量変化その他による、感
光体の表面電位変化による影響等を分離した。

【０３６３】さらに、前述の電位測定装置のうち、現像
器位置以外の装置にて、感光体の表面電位をモニターし
ながら耐久を行なった。

【０３６４】ここで使用した感光体の、空回転機での耐
久後の電気的特性は各項目とも耐久前の±５％以内に収
まっており、実質的に差異は無い。

【０３６５】〔実験例２ ＊ａ−Ｓｉ系感光体／ａ−Ｃ
表面層＊＊Ｅｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓ．〕図１０に示すＶＨＦ−
ＰＣＶＤ法による画像形成装置用電子写真感光体の成膜
装置を使用し、直径φ８０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ものを使用した。これらのシリンダ
ー上に、表２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成した。

【０３６６】

【表２】

【０３６７】更に、光導電層のＳｉＨ₄とＨ₂の混合比な
らびに放電電力を変化させることにより、種々の感光体
を作成した。

【０３６８】これらは、必要に応じてＳｉＣ粉体やダイ
ヤモンド粉体等により、突起の研磨や表面荒さ処理等を
施した。

【０３６９】また、表面層においては、ＣＦ₄は使用せ
ずに、ａ−Ｃ：Ｈとしたものも作成した。

【０３７０】一方、実験例１同様、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の櫛型電極を蒸著し、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。

【０３７１】実験例１同様、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５０〜６０ｍｅＶ、かつ伝導帯端下のＤ．
Ｏ．Ｓ．が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3がであること
が良好な電子写真特性を得る好適条件であることがわか
った。

【０３７２】該感光体の表面層の抵抗値は、実験例１同
様、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、１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ω・
ｃｍなる抵抗を有することが好ましい。より好ましくは
１×１０¹²〜１×１０¹⁴Ω・ｃｍである。以下に本発明
にかかる実施例を記述する。

【０３７３】本発明は実施例に規制されるものではな
く、本発明の作用、効果を得られるものであれば、実施
例以外の構成を有してもよい。

【０３７４】なお、実施例では、実験例で良好な結果を
得られたＥｕ、 Ｄ．Ｏ．Ｓ．の光導電層と、抵抗の表
面層を有する感光体を使用した。

【０３７５】〔実施例１ ａ−Ｓｉ／ＳｉＣ＋１成分ト
ナー〕図９に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による画像形成装置
用電子写真感光体の成膜装置を使用し、実験例１同様
に、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体
を作成した。

【０３７６】各感光体の光導電層はＤ．Ｏ．Ｓ．、Ｅｕ
について実験例より得た、良好な範囲内の内、１種類に
統一して作成した。

【０３７７】感光体は、外径φ３０、８０、１０８の３
種類を作成した。

【０３７８】表面層は実験例１を基準に原料ガスの比や
放電パワー等の調節により、種々の表面層を有するもの
を作成した。さらに、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により、突起の研磨や
表面荒さ処理等を施し、表面自由エネルギー（γ_DRUM）
等、下記の特性を有する試料とした。

【０３７９】これにより、感光体Ａ１〜Ｊ１を作成し
た。各感光体の特性を下表３に示す。

【０３８０】なお、表面自由エネルギー測定は前述の、
協和界面（株）製接触角測定機「ＣＡ−Ｓ ＲＯＬ
Ｌ」、及び解析ソフト「ＥＧ−１１」を使用して求め
た。

【０３８１】また、表面粗さＲｚは（株）小坂研究所製
のサーフコーダ「ＳＥ−３０Ｄ」にて測定した。

【０３８２】

【表３】

【０３８３】一方、トナーを下記の合成例のようにして
合成した。 合成例１（１成分系トナー及び２成分系トナー）バイン
ダー樹脂は下記のように調製した。テレフタル酸６．０
ｍｏｌ、ｎ−ドデニセル無水コハク酸３．０ｍｏｌ、ビ
スフェノールＡプロピレンオキサイド２．２モル付加物
１０．０ｍｏｌ、無水トリメリット酸０．７ｍｏｌ、ジ
ブチルチンオキサイド０．１ｍｏｌを温度計、攪拌棒、
コンデンサー、窒素導入管を取り付けた反応器に入れ、
窒素置換した後、攪拌しながら徐々に昇温し、１８０℃
で５時間反応させた。次いで、２００℃に昇温し、減圧
（１５ｈＰａ）して、４時間反応させ脱水縮合し、反応
を終了させた。この結果、ポリエステル樹脂（１）を得
た。このポリエステル樹脂（１）は、ピーク分子量１０
７００、ガラス転移点６３℃であった。

【０３８４】このバインダー樹脂であるポリエステル樹
脂（１）１００重量部と、カーボンブラック顔料５重量
部、ジ−ｔ−ブチルサリチル酸クロム錯体４重量部を、
ヘンシェルミキサで前混合した後、１３０℃に設定した
二軸押し出し機によって溶融混練した。混練物を冷却
後、ジェット気流を用いた粉砕機によって微粉砕し、風
力分級機を用いて分級し、重量平均径８μｍの分級品
（１）を得た。

【０３８５】また、スチレン１６００ｇ、ブチルアクリ
レート４００ｇ、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキシシクロヘキシル）プロパン４ｇより、懸濁
重合法により重合体Ａを得た。

【０３８６】同様に、スチレン２５５０ｇ、ブチルアク
リレート４５０ｇ、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド６０
ｇより、キシレンを溶媒とした溶液重合法により重合体
Ｂを得、重合体Ａと重合体Ｂを２５：７５の重量比とな
るように溶液混合し、スチレン系樹脂（４）を得た。こ
のスチレン系樹脂（４）は、ピーク分子量が９４００と
７２００００であり、ガラス転移点が６０℃であった。

【０３８７】このスチレン系樹脂（４）１００重量部
に、マグネタイト（磁性酸化鉄）８０重量部、ジ−ｔ−
ブチルサリチル酸クロム錯体２重量部、低分子量エチレ
ンプロピレン共重合体３重量部を、ヘンシェルミキサで
前混合した後、１３０℃に設定した二軸押し出し機によ
って溶融混練した。混練物を冷却後、ジェット気流を用
いた粉砕機によって微粉砕し、風力分級機を用いて分級
し、重量平均径８μｍの分級品（２）を得た。

【０３８８】外添剤 処理無機微粉体を下記のようにして製造した。容器中に
トルエン１ｋｇと被処理微粉体粒子２００ｇを入れ、ミ
キサーにより攪拌してスラリーとし、ここに処方量の処
理剤を添加し、更にミキサーで十分に攪拌した。このス
ラリーをジルコニアボールをメディアとするサンドミル
に３０分間かけた。

【０３８９】該スラリーをサンドミルから取り出し、６
０℃で減圧しながらトルエンを除去した後、ステンレス
容器中で攪拌しながら２００〜３００℃で２時間乾燥し
た。ここで得られた粉体をハンマミルにて解砕処理を
し、処理無機微粉体を得た。これを有機溶剤法（溶剤
法）という。

【０３９０】また、これ以外にも、気相法などでも製造
可能である。気相法では、被処理微粉体粒子を穏やかに
攪拌しながら、必要に応じて適当量のｎ−ヘキサンで希
釈して噴霧し、更に被処理粒子を添加すると同時に残り
の処方量の処理剤を噴霧し、添加終了後室温で攪拌した
後、高速攪拌しながら加熱し、２００〜３００℃に昇温
させる。攪拌しながら室温に戻し、ミキサーから粉体を
取り出し、ハンマミルにて解砕処理をし、処理無機微粉
体を得る。

【０３９１】上記の分級品１００重量部に対し、ヘンシ
ェルミキサで十分攪拌し、上記の無機微粉体を外添混合
し、トナーａを得た。外添剤の種類、使用する感光体の
硬度や画質などの様々な要因に応じて、外添剤の混入量
は適宜調整することができる。この外添剤では、外添量
としては、１〜３０重量部の適宜な範囲で使用した。

【０３９２】１成分とナートして用いる場合には、この
トナーａをこのまま用いた（以下、トナーａ１と称
す）。一方、２成分とナートして用いる場合は、以下の
ようにして調製した。

【０３９３】前記トナーａを、シリコーン樹脂を０．４
５重量％コーティングしたＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライ
トキャリアとトナー濃度５重量％となるように混合し現
像剤（トナーｂ１と称す）とした。

【０３９４】前記トナーａを、スチレン−メタクリル酸
ブチル共重合体（重量比８０：２０）を０．３５重量％
とシリコーン樹脂０．１５重量％コーティングしたＣｕ
−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライトキャリアとトナー濃度７重量
％となるように混合し現像剤（トナーｃ１と称す）とし
た。

【０３９５】前記トナーａを、スチレン−メタクリル酸
メチル共重合体（重量比６５：３５）を２．５重量％コ
ーティングしたＣｕ−Ｆｅ系フェライトキャリアとトナ
ー濃度７重量％となるように混合し現像剤（トナーｄ１
と称す）とした。

【０３９６】トナー合成例２ また、一方では、下記のようなトナーを用意した。キシ
レン３００部の還流下、スチレン８５重量部、アクリル
酸−ｎ−ブチル１５重量部、マレイン酸モノブチル０．
２７重量部を加え攪拌する。次に、キシレン１０重量部
に溶解したジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド２重量
部の溶液を滴下した。また、該滴下溶液量が約半分にな
ったときにマレイン酸モノブチル０．０５重量部を追加
する。５時間保持して重合を完了し、低分子量重合体
（Ｌ：酸価Ａｖ＝０．２２）溶液を得た。

【０３９７】反応容器に脱気水１８０重量部とポリビニ
ルアルコールの２重量％水溶液２０重量部、スチレン７
４重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル２５重量部、マレイ
ン酸モノブチル５重量部、ジビニルベンゼン０．００５
重量部より懸濁液を調製した。

【０３９８】次に、キシレン１０部に溶解した２,２−
ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロ
ヘキシル）プロパン（半減期１０時間、温度９２℃）
０．１部の溶液を滴下し、また、該滴下溶液量が約半分
になったときにマレイン酸モノブチル１部を追加した。
昇温、保温等の作業により、高分子量重合体（Ｈ：Ａｖ
＝９．４５）を得た。

【０３９９】前記反応終了後の懸濁液に、該高分子量重
合体（Ｈ）のＡｖの２倍当量のＮａＯＨ水溶液を投入
し、２時間攪拌を行った。該高分子量重合体（Ｈ）を濾
別し、水洗、乾燥した後、分析したところ、テトラヒド
ロフラン（ＴＨＦ）不溶分は０．７％と実質的に含まな
い程度であった。

【０４００】結着樹脂（バインダー）として、キシレン
１００重量部、上記高分子量重合体（Ｈ）２８重量部を
投入し、昇温して還流下で攪拌し、予備溶解を行う。こ
の状態で１２時間保持した後、高分子量重合体（Ｈ）の
均一な予備溶解溶液（Ｙ）を得た。

【０４０１】一方、別容器に上記低分子量重合体（Ｌ）
の均一溶液３００重量部を投入し、還流させる。上記予
備溶解溶液（Ｙ）と低分子量重合体（Ｌ）溶液を還流下
で混合した後、有機溶剤を溜去し、得られた樹脂を冷
却、固化後粉砕してトナー用樹脂（２）を得た。この樹
脂（２）の分子量は、８０００と６９００００とにピー
クを有し、樹脂全体のＭｗ＝３０００００、Ｍｗ／Ｍｎ
＝４５であり、ガラス転移点Ｔｇ＝６０℃、Ａｖ＝２．
６１であった。

【０４０２】上記の樹脂（２）１００重量部、磁性酸化
鉄１００重量部、ワックス７重量部、荷電制御剤２重量
部を１３０℃に加熱された二軸エクストルーダーで溶融
混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗
粉砕物をジェットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物を
固定壁型風力分級機で分級して分級粉を生成した。更
に、得られた分級粉をコアンダ効果を利用した多分割分
級装置（日鉄鉱業社製エルボジェット分級機）で超微粉
及び粗粉を同時に厳密に分級除去して重量平均径（Ｄ
４）６．５μｍ（粒径１２．７μｍの磁性トナー粒子の
含有率０．１％）の負帯電性トナーを得た。

【０４０３】上記トナー１００重量部に、外添剤として
疎水性シリカ微粉末１．２重量％を加えて、ヘンシェル
ミキサーで混合してトナーｅ１を得た。該外添剤は１〜
３０重量部（％）の範囲で適宜調整しても良い。

【０４０４】また同様に、上記トナー１００重量部に外
添剤として疎水性シリカ微粉末１．８重量％を加えて、
ヘンシェルミキサーで混合してトナーｆ１を得た。

【０４０５】以上により準備した感光体とトナーの接着
仕事（Ｗ［ｍＮ／ｍ］）は下表４のようになった。

【０４０６】

【表４】

【０４０７】作製した感光体は、各々外径に応じて、 φ３０の感光体は画像形成装置Ａ（キヤノン製ＧＰ55II
をテスト用に改造） φ８０の感光体は画像形成装置Ｂ（キヤノン製ＮＰ6750
をテスト用に改造） φ108の感光体は画像形成装置Ｃ（キヤノン製ＮＰ6085
をテスト用に改造） にそれぞれセットし、実験例１同様に感光体の特性評価
を行った。

【０４０８】感光体のプロセススピードを、100〜600mm
/secの範囲で振り、除電光源１０９の除電光に曝露後、
上記の短尺帯電部材で電圧印加し、通紙を行わない状態
で空回転し、帯電電流、電圧及び上記の感光体表面電位
を測定した。該評価において、温度特性、光メモリー、
画像流れ、リークポチは、実験例１のように良好なレベ
ルであった。

【０４０９】Ｎ／Ｎ（２５℃４５％ＲＨ）、Ｈ／Ｈ（３
５℃８５％ＲＨ）、Ｎ／Ｌ（２５℃１０％ＲＨ）の３種
の環境下で、評価機に各感光体を投入し、各々２０万枚
ずつの耐刷試験を行った。また、通紙耐久は、ＴＣ−Ａ
１チャート（キヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０
４５−０００）を使用して行った。その際、適宜な枚数
毎に上記の各テストチャートで画像サンプルを画像出し
した。

【０４１０】更に、クリーニング不良の有無の評価、光
メモリーの評価、画像流れの評価、白ポチ、黒ポチ等の
画像欠陥の評価を行った。評価方法は実験例１に準ず
る。

【０４１１】耐久前、耐久後で画質、クリーニング装
置、感光体の状態等を評価した結果を表５に示す。な
お、表中の記号は、下記の通りである。

【０４１２】◎：非常に良い（初期の画質が非常に良好
に確保されている。ブレード欠けなし。かぶりを含むク
リーニング不良レベルランク変化無し。且つ画像流れレ
ベルの低下無し）。ランク５ ○：良い（初期の画質が従来よりも良好に確保されてい
る。ブレード欠け有。但し画像上のクリーニング不良の
ランク変動が１以内）。ランク４ ●：従来並以下（従来同等以下の画質保持）。ランク３
〜１（クリーニング不良ランクにより判別）

【０４１３】

【表５】

【０４１４】〔実施例２ ａ−Ｓｉ／ａ−Ｃ＋１成分、
２成分トナー〕図１０に示すＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による
画像形成装置用電子写真感光体の成膜装置を使用し、直
径φ３０、８０、１０８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
凹凸処理を施したものを使用した。これらのシリンダー
上に、表６に示す条件で電荷注入阻止層、光尊電層、表
面層からなる感光体を作成した。

【０４１５】

【表６】

【０４１６】上記表６の光導電層や表面層の原料ガスや
放電パワーの調整により、Ａ２〜Ｊ２の感光体を作成し
た。トナーは実施例１に準じて作成したａ２〜ｆ２を使
用した。

【０４１７】これらの感光体とトナーの接着仕事（Ｗ
［ｍＮ／ｍ］）は、下表７の様になった。

【０４１８】

【表７】

【０４１９】作成した感光体は、各々外径に応じて実施
例１同様の該当する評価機に搭載し、実施例１同様の耐
久、評価を行った。その結果、実施例１と同様に、良好
な結果を得た。耐久の結果を表８に示す。また、感光体
表面の突起によるブレード欠けは減少乃至は解消されて
いた。

【０４２０】

【表８】

【０４２１】〔実施例３ ａ−Ｓｉ／ａ−Ｃ：Ｆ＋１成
分、２成分トナー〕図１０に示すＶＨＦ−ＰＣＶＤ法に
よる画像形成装置用電子写真感光体の成膜装置を使用
し、直径φ３０、８０、１０８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ものを使用した。これらのシリン
ダー上に、表９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成した。

【０４２２】

【表９】

【０４２３】上表の光導電層や表面層の原料ガスや放電
パワーの調整により、Ａ３〜Ｊ３の感光体を作成した。
また、トナーは実施例２で使用したものと同じものを使
用した。これらの感光体の接着仕事（Ｗ［ｍＮ／ｍ］）
は、下表１０の様になった。

【０４２４】

【表１０】

【０４２５】作成した感光体は、各々外径に応じて実施
例１同様の該当する評価機に搭載し、実施例１同様の耐
久、評価を行った。その結果、実施例１と同様に、良好
な結果を得た。耐久の結果を表１１に示す。本実施例で
は、実施例２と同一トナー使用時において、接着仕事が
良好な範囲にシフトする傾向が見られた。また、耐久結
果においても、ａ−Ｃ：Ｆ表面層を使用した本実施例
は、ａ−Ｃ：Ｈ表面層を使用した実施例２よりも更に良
好な結果が得られ、また、実施例２同様、感光体表面の
突起によるブレード欠けは見られなかった。

【０４２６】

【表１１】

【０４２７】〔実施例４ ＯＰＣ+１成分、２成分トナ
ー〕ＯＰＣ（有機感光体）は支持体、電荷発生層、電荷
輸送層からなり、必要に応じて、保護層ないし表面層、
及び中間層を設けて構成する。

【０４２８】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等
において、特にその表面層の処方を振って様々な感光体
を作成した。

【０４２９】処方を振る条件としては、接着仕事Ｗの調
整を行うとともに、感光特性を含めた電気的特性に、実
質的な差異が無いこと、硬度に実質上の差異が無いこと
を重視した。

【０４３０】本実施例では、特に表面コート層（又は表
面保護層）を設けていないが、表面コート層を設けても
本実施例の効果を阻害するものでなければよい。

【０４３１】なお、感光体の外径は前述の実施例と同様
にφ３０、８０、１０８のものを作成した。

【０４３２】外添剤の混合比、及び結着樹脂の組成比以
外は、上述の実施例に記載の生成例と同様にして生成し
たトナーａ４〜ｆ４と本実施例４の感光体Ａ４〜Ｊ４と
の接着仕事Ｗを測定した。また、作成した感光体は、各
々外径に応じて実施例１と同様に該当する評価機に搭載
し、実施例１同様の環境で数千〜数万枚の通紙耐久、及
び評価を行った。各々表１２、表１３に示す。

【０４３３】

【表１２】

【０４３４】本実施例では、クリーニング性、画質とも
に良好な初期の状態を保持できた。また、感光体の削れ
量が減少した。これはＯＰＣの長寿命化の有効なことに
対する資料の一つに挙げられる。その他、トナーの融着
もなく、ブレード欠けも見られなかった。

【０４３５】

【表１３】

【０４３６】〔実施例５ ＯＰＣ／ＰＴＦＥ＋１成分、
２成分トナー〕実施例４で使用した感光体に、更に表面
コート層を設けた。

【０４３７】特にその表面コート層は従来のものでもよ
いが、フッ素を含有した素材、例えばポリエチレンテレ
フタレート（ＰＴＦＥ、例えば商品名「テフロンＯＣ
Ｌ」）等のフッ素系樹脂を含有させたものを使用した。

【０４３８】ＰＴＦＥ粒子の平均粒径、含有量を変化さ
せて各種の感光体を作成した結果、フッ素系樹脂の平均
粒径は使用するトナー粒径より小さいこと、好ましくは
更に３μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下、最適には
０．５μｍ以下が、画質や表面の硬度等から好適条件で
あることが分った。

【０４３９】また、フッ素系樹脂の含有量は、表面自由
エネルギーγや接着仕事Ｗ、帯電性、表面耐久性等との
相関より、表面コート層の全成分に対して５〜７０重量
％であることが好ましい。

【０４４０】フッ素原子を含有且つ／又はコートを施し
ていない表面を有する感光体でも撥水性、クリーニング
性は特に問題無いが、フッ素原子を含有且つ／又はコー
トした表面層は、接着仕事Ｗが有効な範囲に収束しやす
い、即ち収束性がより富んでおり、また滑り性に優れ、
高耐久化に有利であった。

【０４４１】実施例４で使用した感光体に対し、ＰＴＦ
Ｅ粒子混入を施し、感光体Ａ５〜Ｊ５を得た。なお、上
記感光体に使用したＰＴＦＥ粒子の粒径、含有量は上記
の好適な範囲内で使用した。

【０４４２】これら本実施例の感光体Ａ５〜Ｊ５と、実
施例４と同様のトナーを使用して、接着仕事Ｗの測定を
行った。また、作成した感光体は、各々外径に応じて実
施例１同様の該当する評価機に搭載し、実施例１同様の
耐久、評価を行った。各々表１４、表１５に示す。

【０４４３】

【表１４】

【０４４４】本実施例では、実施例４と同一トナー使用
時において、接着仕事が良好な範囲にシフトする傾向が
見られた。

【０４４５】また、耐久結果においても、フッ素コート
表面層を使用した本実施例５は、フッ素コートしていな
い表面層を使用した実施例４よりも、更に良好な結果が
得られた。特にプロセススピードや耐久環境等を振って
も、感光体との摩擦により生じるブレードの異常振動
音、いわゆる、ブレードの「鳴き」が減少乃至は皆無で
あった。また、実施例４同様、ブレード欠けも見られな
かった。

【０４４６】

【表１５】

【０４４７】本実施例ではフッ素含有、分散系について
記載したが、フッ素原子を含む塗料で表面をコートする
など、フッ素コート系の表面層を有する感光体を使用し
てもよい。

【０４４８】コートについては、使用条件により、適宜
に選択された分散量を用い、帯電性や感度特性を制御す
ることが好ましい。その表面層にフッ素系樹脂粉体をコ
ートさせる場合、含有量としては帯電均一性や画質等と
の兼ね合いで選択すればよい。

【０４４９】また、フッ素系樹脂の含有、分散と最表面
のフッ素コートと合わせて使用してもよいし、各々単独
でも上記の通り効果を得るものである。

【０４５０】以下に、実施例に対する比較例を記載す
る。 〔比較例１ 範囲外の感光体＆トナー〕実施例１の要領
で、放電パワーや原料ガスの混合比、特に表面層成膜時
の該値を様々に変化させ、ａ−Ｓｉ感光体Ｉ〜Ｘを作成
した。また、外添剤の混合比、及び結着樹脂の組成比以
外は、上述の実施例に記載の生成例と同様に生成したト
ナーｉ〜ｖｉを使用して、これらの感光体との接着仕事
（Ｗ［ｍＮ／ｍ］）を測定した。結果を、下表１６に示
す。

【０４５１】

【表１６】

【０４５２】また耐久前後の比較による結果は、表１７
の様になった。

【０４５３】

【表１７】

【０４５４】接着仕事（Ｗ）が１１０［ｍＮ／ｍ］を超
える本比較例１においては、トナーの「融着」が多発
し、クリーニングブレードの欠け、クリーニング不良が
発生していた。

【０４５５】〔比較例２〕実施例４の要領で、樹脂の組
成比、生成温度等の条件を様々に変化させ、ＯＰＣ（有
機感光体）Ｉ’〜Ｘ’を作成した。また、実施例４の要
領で、樹脂の組成比、生成温度や外添剤量等を変化さ
せ、トナーｉ’〜ｖｉ’を調製した。

【０４５６】これらＯＰＣＩ’〜Ｘ’とトナーｉ’〜ｖ
ｉ’との接着仕事（Ｗ［ｍＮ／ｍ］）は、下表１８の様
になった

【０４５７】

【表１８】

【０４５８】また耐久前後の比較による結果は、表１９
の様になった。

【０４５９】

【表１９】

【０４６０】接着仕事（Ｗ）が６０［ｍＮ／ｍ］未満の
本比較例２においては、トナーの「融着」の発生や、該
融着や突起によるクリーニングブレードの欠けは見られ
なかった。

【０４６１】しかしながら一方では、プロセススピード
や環境により、耐久中にクリーニングブレードの、感光
体表面との当接部位のトナーが減少し、クリーニングブ
レードのめくれ、鳴き、或いはフィルミングが発生して
いた。即ち、これらに対するラチチュードが狭まってい
た。

【０４６２】また、感光体摺擦が不均一になる場合があ
り、画像流れが局所的に発生するものがあった。

【０４６３】以上、実施例及び比較例に関して、実験例
のクリーニングに関するランクと同様の評価を行ったと
ころ、接着仕事Ｗとクリーニング耐久性の相関、Ｗと画
質変化の相関はそれぞれ図１及び図２に示すようになっ
た。図１、２及び上記結果より、Ｗは６０乃至１１０ｍ
Ｎ／ｍの範囲、特に７５乃至９５ｍＮ／ｍの範囲である
ことが好ましいことがわかる。

【０４６４】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、電子写真装置、特にデジタル電子写真装置におい
て、上述の従来の課題が効果的に解消される。

【０４６５】具体的には、 １．感光体表面とトナーなどの付着物との濡れ仕事であ
る接着仕事（Ｗ）、即ち密着性の値を規定の範囲内で抑
制し使用することにより、感光体表面と付着する異物の
濡れ性を抑制し、クリーニング、即ち感光体表面と異物
やトナーの付着を切断するのに必要な負荷や機構を減少
できる。

【０４６６】２．感光体への負荷を低減できる為、特に
ＯＰＣや、表面を薄層コートした感光体等の長寿命化に
有効である。

【０４６７】３．クリーニングブレードを含むクリーニ
ング装置への負荷を低減できる為、クリーニングブレー
ドのメンテナンス等の間隔を延長できる。これは、サー
ビスにかかるレーバーコスト低減やカートリッヂコスト
に有効である。また、クリーニング装置を小型化するこ
とに有利になり、ひいては画像形成装置自体の小型化に
有効である。

【０４６８】４・感光体駆動等のモーターの小型化、省
電力化に有効である。 ５・温度特性に優れた感光体を合わせて使用することに
より、ドラムヒーターレスで良好な画質を保持、融着発
生に対するラチチエードを更に広げることができた。ド
ラムヒーターレスで省エネルギーにも効果的である。

【０４６９】また、予期せぬ効果として、廃トナー量が
減少した。これは、感光体表面とトナーとの濡れ性を制
御したことにより、トナーの転写効率が向上し、転写残
卜ナーが減少したのではないかと思われる。これによ
り、特にカートリッヂ等の更なるコンパクト化が可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】接着仕事Ｗとクリーニング性の相関を示す図で
ある。

【図２】接着仕事Ｗと画質の相関を示す図である。

【図３】電子写真装置の一例の該略図である。

【図４】クリーニング装置の概略を表す模式図である。

【図５】クリーニング工程の模式的該略図である。

【図６】ブレード線圧とクリーニング性の相関を示す図
である。

【図７】ブレード線圧とブレード欠けの相関の１例を示
す図である。

【図８】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９】ＲＦ−ＰＣＶＤによる感光体の製造装置の一例
を示す模式的な構成図である。

【図１０】ＶＨＦ−ＰＣＶＤによる感光体の堆積装置の
一例を示す模式的な構成図である。

【図１１】現像器構成及び１成分トナーの挙動モデル図
である。

【図１２】現像器構成及び２成分トナーの挙動モデル図
である。

【図１３】表面層の抵抗率（Ω・ｃｍ）と帯電性、ピン
ホールリーク特性の相関を示す図である。

【図１４】Ｅｕと温度特性の相関を示す図である。

【図１５】Ｄ．Ｏ．Ｓ．とメモリーの相関を示す図であ
る。

【図１６】Ｄ．Ｏ．Ｓと画像流れの相関を示す図であ
る。

【図１７】Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ（水素結合比）とがさ
つきの相関を示す図である。

【符号の説明】

１０１：感光体 １０２：主帯電器 １０３：静電潜像形成部位 １０４：現像器 １０５：転写紙供給系 １０６（ａ）：転写帯電器 １０６（ｂ）：分離帯電器 １０７：クリーニング装置 １０８：搬送系 １０９：除電光源 １１０：ランプ １１１：原稿台ガラス １１２：原稿 １１３〜１１６：ミラー １１７：レンズユニット １１８：レンズ １１９：転写紙ガイド １２０：クリーニングブレード １２１：クリーニングローラ １２２：レジストローラー １２３：定着器 １２４：定着ローラー １２５：環境対策ヒーター １２６：電位センサー Ｐ：転写紙 ３０１：クリーニング装置外郭部 ３０２：クリーニングブレード ３０３：クリーニングローラー ３０４：ドクターローラー（又はスクレーパー） ３０５：廃トナー溜り ３０６：廃トナー搬送系 ３０７：トナー溜り（クリーニングローラー〜クリーニ
ングブレード） ７００：感光体 ７０１：支持体 ７０２：感光層 ７０３：光導電層 ７０４：表面層 ７０５：電荷注入阻止層 ７０６：自由表面 ７０７：電荷発生層 ７０８：電荷輸送層 １００１：現像器 １００２：現像スリーブ １００３：磁性体 １００４：ドクターブレード １００５：トナー溜め

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置用感光体に対する帯電、及
   び露光からなる潜像形成工程、トナー像を形成する工
   程、該トナー像を転写材に転写する工程、および該感光
   体の表面から付着物を除去するクリーニング工程、とを
   有する画像形成工程により、繰り返し画像形成が可能
   な、画像形成装置に使用する画像形成装置用感光体にお
   いて、 該感光体表面への付着物の濡れ性（Ｗ）の値が、６０乃
   至１１０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする画像形
   成装置用感光体。
2. 【請求項２】 前記付着物が、該画像形成に供されるト
   ナーであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
   装置用感光体。
3. 【請求項３】 前記Ｗの値が、７５乃至９５ｍＮ／ｍの
   範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画
   像形成装置用感光体。
4. 【請求項４】 上記Ｗは、Ｆｏｒｋｅｓ理論の応用によ
   り算出した表面自由エネルギー（γ）より導き出したも
   のであることを特徴とする請求項１又は３に記載の画像
   形成装置用感光体。
5. 【請求項５】 （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／又はハ
   ロゲン原子を含有する非晶質材料からなる光受容層と、
   から構成され、 最表面の抵抗率が１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ω・ｃｍであ
   ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記
   載の画像形成装置用感光体。
6. 【請求項６】 少なくとも、表面層に、主として非晶質
   炭化珪素からなる領域を有することを特徴とする請求項
   ５に記載の画像形成装置用感光体。
7. 【請求項７】 最表面に、主として非晶質炭素からなる
   領域を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形
   成装置用感光体。
8. 【請求項８】 前記最表面にフッ素を含有する非晶質炭
   素からなる領域を有することを特徴とする請求項７に記
   載の画像形成装置用感光体。
9. 【請求項９】 前記最表面に、フッ素が結合した非晶質
   炭素からなる領域を有することを特徴とする請求項７に
   記載の画像形成装置用感光体。
10. 【請求項１０】 光導電層が、主として有機感光材料か
    らなることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１
    項に記載の画像形成装置用感光体。
11. 【請求項１１】 前記最表面領域にフッ素を含有する領
    域を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像形
    成装置用感光体。
12. 【請求項１２】 電子写真感光体に対する帯電および露
    光からなる潜像形成手段、該潜像にトナーを付与してト
    ナー像を形成する手段、該トナー像を転写材に転写する
    手段、および電子写真感光体表面の残留物を除去するク
    リーニング手段とを有する画像形成装置において、 該感光体表面とトナーとの濡れ性（Ｗ）の値が、６０乃
    至１１０ｍＮ／ｍの範囲となる感光体とトナーとを有す
    ることを特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記Ｗの値が、７５乃至９５ｍＮ／ｍ
    の範囲であることを特徴とする請求項１２に記載の画像
    形成装置。
14. 【請求項１４】 上記Ｗは、Ｆｏｒｋｅｓ理論の応用に
    より算出した表面自由エネルギー（γ）より導き出した
    ものであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載
    の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 電子写真感光体に対する帯電および露
    光からなる潜像形成工程、トナー像を形成する工程、該
    トナー像を転写材に転写する工程、および、電子写真感
    光体表面の残留物を除去するクリーニング工程とを有す
    る画像形成方法において、該感光体表面とトナーとの濡
    れ性（Ｗ）の値が、６０乃至１１０ｍＮ／ｍの範囲とな
    る組み合わせで使用することを特徴とする画像形成方
    法。
16. 【請求項１６】 前記Ｗの値が、７５乃至９５ｍＮ／ｍ
    の範囲であることを特徴とする請求項１５に記載の画像
    形成方法。
17. 【請求項１７】 上記Ｗは、Ｆｏｒｋｅｓ理論の応用に
    より算出した表面自由エネルギー（γ）より導き出した
    ものであることを特徴とする請求項１５又は１６に記載
    の画像形成方法。