JPH11311875A - 画像形成装置用感光体 - 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
置用感光体を提供する。 【解決手段】 感光体表面の表面自由エネルギーγを３
５乃至６５（ｍＮ／ｍ）の範囲、またその耐久による感
光体表面のγの変化量△γを２５（ｍＮ／ｍ）以内に規
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、トナー像を形成
し、転写材に転写して画像形成を実行するものであり、
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。より具体的には、表面特性、特に表面自由エネル
ギー（γ）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。

【０００２】

【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。

【０００３】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、環境への対応が、経済性と同様の重要
度で求められている。

【０００４】図５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。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）１０
１の周辺には、主帯電器１０２、静電潜像形成部位１０
３、現像器１０４、転写紙供給系１０５、転写帯電器１
０６（ａ）、分離帯電器１０６（ｂ）、クリーナ１０
７、搬送系１０８、除電光源１０９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１２
５によって温度コントロールをしてもよい。感光体１０
１は、その表面が主帯電器１０２により、均一に帯電さ
れ静電潜像形成部位１０３にて静電潜像が形成される。
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。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】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。図６は、図５のクリ
ーニング装置を拡大した図である。クリーニング手段に
おいては、必要に応じて、上記及び図６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３０２、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３
０３、ドクターローラー３０４、廃トナー溜り３０５、
廃トナー搬送系３０６等からなる。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。

【００１０】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。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。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。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。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。

【００１１】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。

【００１２】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。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。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。

【００１３】図７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７を例に、クリー
ニング工程の概略を、順を追って記す。

【００１４】［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７（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。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。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。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。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。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７（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。

【００１５】［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７（ｂ））。

【００１６】［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７
（ｃ））。上述のように、クリーニングブレード３０２
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。該回収トナーは、さらに廃トナー搬送系３０６等を
経由して、不図示の廃トナー回収容器に回収される。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。

【００１７】［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。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７（ｄ））。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。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。

【００１８】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。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。

【００１９】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。

【００２０】

【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。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。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。

【００２１】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。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。

【００２２】これらの残留した付着物は、図５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。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。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。

【００２３】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。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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。
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。

【００２７】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。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。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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。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。

【００３６】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。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。

【００３７】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。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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】

【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。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、該感光体の最表面を、表面自由
エネルギー（γ）の値が３５乃至６５ｍＮ／ｍの範囲に
規定することを特徴とする。より好ましくは４０乃至６
０ｍＮ／ｍである。ここでいう、該感光体の表面自由エ
ネルギー（γ）は、Ｆｏｒｋｅｓの拡張理論により導き
出すことができる。γは感光体表面へのトナー等の異物
の濡れ性を示すものであり、該γ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を低減できる。

【００４３】また、耐久によって変化する量（△γ）を
規定の範囲内で使用することを特徴とする。具体的に
は、△γを２５ｍＮ／ｍ以内の範囲とすることを特徴と
する。より好ましくは△γが１５ｍＮ／ｍ以内の範囲で
ある。

【００４４】感光体表面と付着する異物の濡れ性の変化
量（△γ）を規定、制御することにより、クリーニング
即ち感光体表面とトナー等の異物の付着を切断するのに
必要な、負荷等を一定に保持できる。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。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。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、更に詳しく、作用について
述べる。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。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。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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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５の画像形成プロセスの一例を示
す該略図をもって説明する。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１０９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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。転写材Ｐは、１．２〜
１．４ｋＶ_P-P、３００〜６００Ｈｚ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１
２４により、トナー像は定着されて装置外に排出され
る。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１
０７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。クリーニング工程後、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。

【００５２】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。デジタル
画像形成装置の場合は、静電潜像形成部位１０３におけ
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。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。

【００５３】［クリーニング手段］図６は、図５のクリ
ーニング装置を拡大した図である。図６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３０２、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３
０３、ドクターローラー３０４、廃トナー溜り３０５、
廃トナー搬送系３０６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。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。

【００５４】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。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。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。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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。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８、図９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１
００ｇｆ／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８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９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。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。

【００５８】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。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。

【００５９】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。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。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。

【００６０】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。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。

【００６１】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。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。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。

【００６２】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。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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。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。

【００６７】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。

【００６８】[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。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。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。物質の「濡れ」には、大別して３種類あ
る。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。

【００６９】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、下記のようになる。

【００７０】

【数１】 γ₁：物質１表面の表面自由エネルギー γ₂：物質２の表面自由エネルギー γ₁₂：物質１／物質２の界面自由エネルギー θ₁₂：物質１／物質２の接触角 上式において、画像形成装置内の感光体表面への異物や
水分等の付着を考える場合は、物質１を感光体、物質２
を異物とすればよい。

【００７１】式（１）より、濡れ難くする、つまりθ₁₂
を大きくする為には、感光体とトナーの濡れ仕事である
ところの感光体表面の表面自由エネルギーγ₁を大きく
し、γ₂とγ₁₂を小さくしてやることが有効である。

【００７２】電子写真のクリーニング工程において、感
光体の表面自由エネルギーγ₁を制御することにより、
結果として式（１）の右辺の付着状態を制御できる。ま
た、耐久において、トナーやその他の異物は逐次、新た
に供給される物であり、γ₂は一定と考えることが出来
る。一方、感光体は耐久によりその表面自由エネルギー
γ₁が変化する。γ₁が△γ₁だけ変化することにより、
結果として式（１）の右辺の値も変化する。即ち異物が
感光体表面に付着する状態が変化し、結果としてクリー
ニング性やクリーニング機構への負荷に変化が生じる。
言葉を変えれば、△γ₁を規定することにより、感光体
のクリーニング性、即ちクリーニングされ易さを一定に
保持し得るということである。

【００７３】ここで、固体と液体の濡れに関しては、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。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。

【００７４】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
きることが示されている。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。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。１．表面自由エネルギー（γ）の加算
則

【００７５】

【数２】 γ＝γ^d＋γ^p＋γ^h．．．式（２） γ^d：双極子成分（極性によるぬれ＝付着）、 γ^p：分散成分（非極性のぬれ＝付着）、 γ^h：水素結合成分（水素結合によるぬれ＝付着）

【００７６】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。

【００７７】

【数３】 さらに、

【００７８】

【数４】

【００７９】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。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。
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。

【００８０】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。

【００８１】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後、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。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。

【００８２】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。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。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。

【００８３】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」、更に「拡張濡れ」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。従って、本発明者らは、感光体の表面
自由エネルギーγ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。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。

【００８４】本発明においては、付着される側である所
の物質１の感光体表面に付いて、その表面自由エネルギ
ーγ₁を規定した。また、上記の物質２は耐久中、随時
供給されるものであるのに対し、物質１である感光体表
面は耐久により、そのγ₁が変化する。画像形成用の電
子写真装置としての耐久性を検討するに当り、その変動
分△γ₁を制御することが重要である。

【００８５】［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。本発明者らは、鋭意検討の結
果、感光体の表面自由エネルギーγの値を３５乃至６５
ｍＮ／ｍの範囲、より好ましくは４０乃至６０ｍＮ／ｍ
に規定することにより、低負荷で良好なクリーニング性
が得られることを見出した。また、耐久により変化する
量△γを２５ｍＮ／ｍ以内、好ましくは１５ｍＮ／ｍ以
内の範囲で使用することにより、感光体とクリーニング
装置双方への負荷の変動を抑止し、長期にわたりクリー
ニング特性を安定せしめた。

【００８６】図１３及び図１４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。図１３及び図１
４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１００４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。

【００８７】［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。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。１
成分系トナーの場合、図１３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１００１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。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。

【００８８】２成分系トナーの場合、図１４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。

【００８９】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、現像バイアス等の条件を適宜調
整したり、トナーを適宜選択することが好ましい。

【００９０】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。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。

【００９１】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。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１０
０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。また、トナーの平均粒径は、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。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。

【００９２】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。

【００９３】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。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。このため、ＳＤギャップは、一般に５
０〜１０００μｍ、好ましくは１００〜６００μｍの範
囲内に設置される。

【００９４】［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。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。

【００９５】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。

【００９６】一方、ＯＰＣはＬＢＰ等のカートリッジ等
に搭載されている。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。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。

【００９７】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。

【００９８】［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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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１０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１０（ａ）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７０
２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。図１０（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１０（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。図１０
（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１０（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７
０５とから構成されている。図１０（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１０（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７０１の上に、感光層７０２が設けら
れている。該感光層７０２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７０
４とから構成されている。

【０１０２】［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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】［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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。

【０１１８】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。

【０１１９】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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】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。

【０１２３】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。

【０１２４】［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。

【０１２５】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。

【０１２６】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。

【０１２７】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。

【０１２８】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。

【０１２９】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。

【０１３０】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。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。

【０１３１】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。

【０１３２】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。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、Ｎ
ｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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。

【０１４０】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。

【０１４１】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。

【０１４２】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。

【０１４３】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。

【０１４４】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。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。

【０１４５】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。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。

【０１４６】［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。

【０１４７】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。

【０１４８】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。

【０１４９】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。

【０１５０】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。

【０１５１】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
よる干渉縞模様の発生を防止するための光吸収層を設け
ても良い。

【０１５２】上記の各層は、例えば図１１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。図１１
は電源周波数としてＲＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶ
Ｄ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。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。原料ガス供給装置（３２０
０）は、ＳｉＨ₄、ＧｅＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ
₃等の原料ガスのボンベ（３２２１〜３２２６）とバル
ブ（３２３１〜３２３６、３２４１〜３２４６、３２５
１〜３２５６）およびマスフローコントローラー（３２
１１〜３２１６）から構成され、各原料ガスのボンベは
バルブ（３１６０）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。

【０１５３】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１１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１２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。

【０１５４】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。

【０１５５】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。

【０１５６】［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１０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。図
１０（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７
０１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７０８からな
り、必要に応じて、保護層ないし表面層７０４’、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。

【０１５７】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。

【０１５８】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。

【０１５９】［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。

【０１６０】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。

【０１６１】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。

【０１６２】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。

【０１６３】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。

【０１６４】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。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。

【０１６５】その具体例としては、テレフタル酸成分と
エチレングリコール成分とから主としてなるポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、テレフタル酸成分と１，
４−テトラメチレングリコール（１，４−ブチレングリ
コール）成分とから主としてなるポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、テレフタル酸成分とシクロヘキサン
ジメチロール成分とから主としてなるポリシクロヘキシ
ルジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等をあげること
が出来る。

【０１６６】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。

【０１６７】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。

【０１６８】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。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。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。

【０１６９】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。

【０１７０】［トナー／無機微粉体］トナーとしては、
感光体の表面電位や現像の極性及び電界に応じて適した
極性その他の特性のものを使用することが好ましい。本
発明においては、周知のトナーを使用しても何ら構わな
いものである。なお、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。

【０１７１】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。さらにトルエン還流下（１２０〜１
３０℃）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。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。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。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
燥し樹脂組成物を得られる。

【０１７２】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。

【０１７３】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。

【０１７４】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。たとえ
ば、使用する現像剤（トナー）としては、公知の方法に
より、トナー中にワックス類を含有させてもよい。ま
た、さらに特開平０９−０６８８２２号公報に記載の様
に、該炭化水素系ワックス、該樹脂微粒子の粒径や表面
処理等を行ってもよい。

【０１７５】現像された該トナーを効率よく転写材に転
写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。

【０１７６】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。

【０１７７】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。

【０１７８】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。

【０１７９】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。

【０１８０】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。

【０１８１】

【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。

【０１８２】〔実験例１〕図１１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。

【０１８３】

【表１】

【０１８４】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。

【０１８５】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、
ＳＤギャップと同等とした。

【０１８６】該電位センサを設置して、感光体長軸方向
で中央位置の特性を代表値として測定した。また、周方
向の平均電位を基準の感光体表面電位Ｖｄとした。

【０１８７】除電光源１０９の除電光の曝露後に上記の
短尺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。

【０１８８】［電位ムラ］本実験例では、感光体の周方
向の電位むらを△Ｖ_{d_rot}として、また、長軸方向で中
央位置と、画像両端部、およびそれらの点と中央位置の
中間の計５点について中央位置のＶｄ同様に測定し、差
の最大値をもって母線方向むら△Ｖ_{d_ax}として、各々評
価した。なお、作成した感光体のうち、以下の評価には
上記△Ｖ_{d_rot}、△Ｖ_{d_ax}が各々２０Ｖ以内のものを使
用した。

【０１８９】［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。

【０１９０】［画出し条件］キヤノン製ＮＰ６７５０用
純正トナーを使用し、画像出しにより各種の特性を評価
した。

【０１９１】画像出し評価は、下記の各環境下で、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）

【０１９２】［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。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。

【０１９３】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、また目視で濃度
差が見える（実用上問題無し） ５．〃 ０．３５以上また、目視で濃度差が見える

【０１９４】［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。

【０１９５】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。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：ＦＹ９−９０５８−０００）、
及びＮＡ−７チャート（キヤノン製テストチャート：Ｆ
Ｙ９−９０６０−０００）を使用した。

【０１９６】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。

【０１９７】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）、また目視で判別可

【０１９８】［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。

【０１９９】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。

【０２００】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。

【０２０１】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。

【０２０２】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）

【０２０３】［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、該ボチの大きさ、及び個数をそれぞれ評価した。

【０２０４】［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。

【０２０５】このときのＥｕと温度特性との関係を図１
６に、Ｄ．Ｏ．Ｓ．と光メモリー、画像流れとの関係を
図１７、図１８示す。また、Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ比と
がさつきの関係を図１９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。

【０２０６】図１６〜図１９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。

【０２０７】［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。一方、上記サンプルと同様の表面層を有す
る感光体を作成し、同等の感光体を画像形成装置に投入
し、上述の各環境において、各々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。各環境にお
いて、上述の電位センサを用い、感光体の電気的特性を
評価した。更に、現像器を設置し、５万枚相当以上の通
電耐久を行った後に、画像出し機にて、べた黒、ハーフ
トーンチャート、およ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。

【０２０８】該感光体の表面層の抵抗値は、図１５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。

【０２０９】各評価項目に対して前述同様の環境で、画
像形成装置の現像器及びクリーニング機構を除し、電位
センサを設置した。現像及びクリーニング以外は上記の
各評価と同様にし、上記に相当する量の非通紙耐久試験
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。なお、本耐久に際しても環境対策
ヒーターはＯＦＦにした。

【０２１０】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の有無、およびそのレ
ベルを評価した。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。

【０２１１】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。

【０２１２】〔実験例２〕図１２に示すＶＨＦ−ＰＣＶ
Ｄ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。

【０２１３】

【表２】

【０２１４】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。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。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。

【０２１５】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。

【０２１６】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。

【０２１７】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。

【０２１８】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。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。

【０２１９】〔実施例１〕図１１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。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。感光体は実験例
同様、外径φ８０のものを作成した。また、評価機及び
トナーは実験例同様に、キヤノン製ＮＰ６７５０を改造
したもの、及びＮＰ６７５０純正トナーを使用した。

【０２２０】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）等、
下記の特性を有する試料とした。これにより、本実施例
の感光体Ａ１〜Ｆ１及び後述する比較例１の感光体Ｇ１
〜Ｊ１を作成した。各感光体の特性を下表３に示す。

【０２２１】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。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。

【０２２２】

【表３】

【０２２３】評価機に各感光体を投入し、Ｎ／Ｎ（２５
℃４５％ＲＨ）、Ｈ／Ｈ（３５℃８５％ＲＨ）、Ｎ／Ｌ
（２５℃１０％ＲＨ）の３種の環境下で、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。

【０２２４】通紙耐久は、ＴＣ−Ａ１チャート（キヤノ
ン製テストチャート：ＦＹ９−９０４５−０００）を使
用して各々２０万枚ずつの耐刷試験を行った。その際、
耐久前後と耐久中の数千枚毎に定期的にクリーニング不
良の評価、感光体表面自由エネルギー評価をした。

【０２２５】本実施例において、クリーニング装置中の
クリーニングブレードを感光体に当接させる当接圧、い
わゆるクリーニングブレード圧は前述の５〜５０ｇｆ／
ｃｍのものを準備して行った。

【０２２６】［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。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。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。

【０２２７】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。

【０２２８】上記の値より、判定基準は下記の通りであ
る。 ５．かぶりが非常に良好・・・Ｄｓ−Ｄｒが１．０％未
満 ４．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 ２．実質的に問題無し・・・ Ｄｓ−Ｄｒが１．７〜
２．０％未満 １．実用上、やや問題あり・・・ Ｄｓ−Ｄｒが２．０
％以上

【０２２９】また、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。また、画像サンプリング時に、感
光体表面へのトナーの残留の有無も評価した。

【０２３０】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。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。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。

【０２３１】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。

【０２３２】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。

【０２３３】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）。

【０２３４】これらの感光体の表面自由エネルギー（γ
［ｍＮ／ｍ］）は、下表４、及び図３の様になった。

【０２３５】

【表４】

【０２３６】また、この時の、初期のγに対するγの変
化△γを図４に示す。又、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。

【０２３７】◎：非常に良い（クリーニング性が、非常
に良好。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５且つ、画像流れレベルの低下無し） ○：良い（クリーニング性が従来よりも良好。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４） ●：従来並以下（従来同等以下のクリーニング性。ラン
ク３〜１（クリーニング不良ランクにより判別））

【０２３８】

【表５】

【０２３９】表面自由エネルギーγとクリーニング耐久
性の相関を図１に、γとクリーニング性の安定度の相関
を図２に、それぞれ示す。

【０２４０】又、クリーニング性の安定度を評価した結
果を表６に示す。なお、表中の記号は、下記の通りであ
る。 ◎：非常に良好（画像流れのランク変動が無い、クリー
ニングに必要なクリーニングブレードの線圧の範囲が初
期と同等） ○：良好（画像流れのランク変動が１〜２、上記クリー
ニングブレードの線圧範囲の変化量が実質的に問題ない
範囲） ●：従来並、乃至はそれ以下（画像流れのランク変動が
２を超過するもの、上記クリーニングブレードの線圧範
囲の変化量が従来並）

【０２４１】

【表６】

【０２４２】図１〜４、及び上記の表より、γは３５乃
至６５ｍＮ／ｍの範囲、好ましくは４０乃至６０ｍＮ／
ｍの範囲である時、融着等のない、良好なクリーニング
性が得られた。また、△γは２５ｍＮ／ｍ以内、更には
１５ｍＮ／ｍ以内のときに、クリーニング性の安定度が
高く、クリーニング機構の条件設定に対してラチチュー
ドを確保できる。

【０２４３】〔実施例２〕図１２に示すＶＨＦ−ＰＣＶ
Ｄ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、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７に示す
条件で電荷注入阻止層、光尊電層、表面層からなる外径
φ８０の感光体を作成した。

【０２４４】

【表７】

【０２４５】上記表７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〜Ｆ２の感光体を作成し
た。

【０２４６】これらの感光体の表面自由エネルギー（γ
［ｍＮ／ｍ］）は、下表８、及び図２０の様になった。
また、この時の初期のγに対するγの変化量Δγを図２
１に示す。

【０２４７】

【表８】

【０２４８】作成した感光体は、各々外径に応じて実施
例１同様の評価機に搭載し、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９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。

【０２４９】

【表９】

【０２５０】また、クリーニングの安定度は表１０の様
になった。

【０２５１】

【表１０】

【０２５２】実験例のクリーニングに関するランクと同
様の評価により、表面自由エネルギーγとクリーニング
耐久性の相関を図１に、γと画質変化の相関を図２に、
それぞれ示す。

【０２５３】図１、２及び上記の表より、γは３５乃至
６５ｍＮ／ｍの範囲、さらには４０乃至６０ｍＮ／ｍの
範囲であることが好ましい。また、△γは２５ｍＮ／ｍ
以内、更には１５ｍＮ／ｍ以内のときに、クリーニング
性の安定度が高く、クリーニング機構の条件設定に対し
てラチチュードを確保できる。

【０２５４】〔実施例３〕図１２に示すＶＨＦ−ＰＣＶ
Ｄ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に鏡面加工を施した
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１１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。

【０２５５】

【表１１】

【０２５６】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。これらの感光体の表面自由エネルギー（γ［ｍ
Ｎ／ｍ］）は、下表１２、及び図２２の様になった。ま
た、この時の初期のγに対するγの変化量Δγを図２３
に示す。

【０２５７】

【表１２】

【０２５８】作成した感光体は、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） にそれぞれ搭載し、実施例１同様の耐久、評価を行っ
た，結果を表１３に示す。

【０２５９】実施例１、２と同様に、γが３５乃至６５
ｍＮ／ｍの範囲で良好な結果を得られた。耐久結果にお
いても、ａ−Ｃ：Ｆ表面層を使用した本実施例３は、ａ
−Ｃ：Ｈ表面層を使用した実施例２よりも、更に良好な
結果が得られた。また、実施例２同様、突起によるブレ
ード欠けは見られなかった。

【０２６０】

【表１３】 また、クリーニングの安定度は表１４の様になった。

【０２６１】

【表１４】

【０２６２】実験例のクリーニングに関するランクと同
様の評価により、表面自由エネルギーγとクリーニング
耐久性の相関を図１に、γと画質変化の相関を図２に、
それぞれ示す。

【０２６３】図１、２及び上記の表より、γは３５乃至
６５ｍＮ／ｍの範囲、さらには４０乃至６０ｍＮ／ｍの
範囲であることが好ましい。

【０２６４】また、△γは２５ｍＮ／ｍ以内、更には１
５ｍＮ／ｍ以内のときに、クリーニング性の安定度が高
く、クリーニング機構の条件設定に対してラチチュード
を確保できる。

【０２６５】実施例１乃至３の様にａ−ＳｉＣ、ａ−Ｃ
系の表面層を有する感光体は、表面層が高硬度であり耐
久性に優れている。

【０２６６】ａ−ＳｉＣ等のａ−Ｓｉ系表面層やａ−Ｃ
系表面層は高硬度で、繰り返し使用に有効であり、高速
機や長寿命化に有効である。ａ−Ｃ系表面層は潤滑性に
優れ、低負荷でのクリーニング性に富む。これはクリー
ニング機構への負荷も減少し、システムとして長寿命化
に有効である。また、フッ素を含む表面層は、撥水性に
富み、画像流れに対して特に有効である。

【０２６７】本発明の作用によりクリーニング性が向上
した結果、感光体周辺の部材の交換寿命も向上し、長寿
命である該感光体との組合せにより、電子写真装置とし
ての長寿命化、廃棄部材の削減による省資源化等に有効
である。

【０２６８】〔実施例４〕本実施例の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、表面層、及び中間層を設けて構成する。本発
明に用いられるＯＰＣ感光体において、特にその表面部
の異なる様々な感光体を作成した。条件としては、表面
自由エネルギーγ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。本実施例では、特に
表面層を設けていないが、表面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。なお、感光体の外
径はφ３０のものを作成し、評価機には、キヤノン
（株）製ＧＰ５５IIを実験用に改造したものを使用し
た。また、トナーはＧＰ５５II用の純正トナーを使用し
た。

【０２６９】本実施例４の感光体Ａ４〜Ｆ４の表面自由
エネルギー（γ）測定を行った。また、作成した感光体
は、上記の評価機に搭載し、実施例１同様の環境で通紙
耐久、及び評価を行った。各々表１５、表１６、及び図
２４、２５に示す

【０２７０】

【表１５】

【０２７１】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。

【０２７２】

【表１６】 また、クリーニングの安定度は表１７の様になった。

【０２７３】

【表１７】

【０２７４】実験例のクリーニングに関するランクと同
様の評価により、表面自由エネルギーγとクリーニング
耐久性の相関を図１に、γと画質変化の相関を図２に、
それぞれ示す。

【０２７５】図１、２及び上記の表より、γは３５乃至
６５ｍＮ／ｍの範囲、さらには４０乃至６０ｍＮ／ｍの
範囲であることが好ましい。また、△γは１５ｍＮ／ｍ
以内であり、また、クリーニング性の安定度も良好であ
った。表面が摺擦研磨され、随時新鮮な表面が露出する
ことにより、表面性の変動が少なくなっているものと思
われる。

【０２７６】〔実施例５〕実施例４に使用した感光体
に、更に表面層を設けた。特にその表面層は従来のもの
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、「テフロン」）等のフッ
素系樹脂を含有させたものを使用した。

【０２７７】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。また、フッ素系樹脂の含有量は、表
面自由エネルギーγや帯電性、表面耐久性等との相関よ
り、表面層の全成分に対して５〜７０重量％であること
が好ましい。

【０２７８】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、表面自由エネルギーγ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。

【０２７９】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。

【０２８０】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、表面自由エネルギー
γの測定を行った。また、実施例１同様の耐久、評価を
行った。各々表１８、表１９、及び図２６、２７に示す

【０２８１】

【表１８】

【０２８２】本実施例では、実施例２の様に、表面自由
エネルギーγが良好な範囲にあり、クリーニング性も良
好であった。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、フッ素コートをしていない表
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、ブレード欠けは見られなか
った。

【０２８３】

【表１９】 また、クリーニングの安定度は表２０の様になった。

【０２８４】

【表２０】

【０２８５】実験例のクリーニングに関するランクと同
様の評価により、表面自由エネルギーγとクリーニング
耐久性の相関を図１に、γと画質変化の相関を図２に、
それぞれ示す。

【０２８６】図１、２及び上記の表より、γは３５乃至
６５ｍＮ／ｍの範囲、さらには４０乃至６０ｍＮ／ｍの
範囲であることが好ましい。また、△γは１５ｍＮ／ｍ
以内であり、また、クリーニング性の安定度も良好であ
った。表面が摺擦研磨され、随時新鮮な表面が露出する
ことにより、表面性の変動が少なくなっているものと思
われる。

【０２８７】前述の如く、クリーニングブレード圧等の
クリーニング条件は、感光体クリーニング機構等のシス
テムの寿命にも影響する。クリーニング性が安定、即ち
表面性の変動が少ないためクリーニング機構の設計にお
けるラチチュードが大きくなる。また、フッ素系の表面
を有する感光体は、さらに撥水性にも富み画像流れに良
好な特性を有していた。

【０２８８】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。フッ素コートの系においても含有系と同様の
効果を得た。コート部分が摩耗した後は、コートをして
いないＯＰＣと同様の特性を得た。

【０２８９】感光体、電子写真装置の使用条件により、
適宜に選択された分散量或いは含有量を用い、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
素系樹脂粉体を表面層にコートさせる場合、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。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。

【０２９０】上記の各実施例において、クリーニングブ
レードを感光体に当接する当接圧、いわゆるクリーニン
グブレード圧は前述の５乃至１００ｇｆ／ｃｍを使用し
た。上記の各表においては、１５ｇｒ／ｃｍの場合を代
表として記載したものであるが、他のクリーニングブレ
ード圧においても、上記の実施例同様に、γや△γの規
定により良好な結果を得られた。

【０２９１】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Ｇ１〜Ｊ１を
作成した。これらの感光体の表面自由エネルギー（γ
［ｍＮ／ｍ］）は、下表２１の様になった

【０２９２】

【表２１】

【０２９３】また耐久前後の比較による結果は、表２
２、表２３、及び図２８，２９の様になった。

【０２９４】

【表２２】

【０２９５】

【表２３】

【０２９６】表面自由エネルギー（γ）がその耐久中に
６５［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。

【０２９７】また、表面自由エネルギーの変化（△γ）
がその耐久中に２５［ｍＮ／ｍ］を超える本比較例１の
Ｈ１、Ｊ１においては、クリーニングに必要な条件が変
化しており、耐久末期にはクリーニングブレード圧等の
条件の変更が必要な場合があった。

【０２９８】〔比較例２〕実施例５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）Ｇ２〜Ｉ２を作成した。これらＧ２〜Ｉ２の
表面自由エネルギー（γ［ｍＮ／ｍ］）は、下表２４、
表２５、及び図３０、３１の様になった

【０２９９】

【表２４】

【０３００】

【表２５】 また、クリーニングの安定度は表２６の様になった。

【０３０１】

【表２６】

【０３０２】表面自由エネルギー（γ）が３５［ｍＮ／
ｍ］を下回る本比較例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。

【０３０３】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。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。また、△γが２
５ｍＮ／ｍを超える比較例２のＨ２，Ｉ２においては、
クリーニングに必要な条件が変化しており、耐久におい
て、クリーニングブレード圧等の適正条件の変動が大き
くなっていた。

【０３０４】上記の各比較例中の表においては、１５ｇ
ｆ／ｃｍの場合を代表として記載したものであるが、他
のクリーニングブレード圧においても、γや△γに応
じ、上記の比較例と同様の結果を得た。

【０３０５】

【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。

【０３０６】具体的には、 １．感光体表面の表面自由エネルギー（γ）、即ち濡れ
性の値を規定の範囲内で抑制し使用することにより、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。 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。 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。 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。

【０３０７】また、予期せぬ効果として、廃トナー量が
減少した。これは、感光体の濡れ性を制御したことによ
り、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。

【０３０８】また、感光体の片削れ等の、いわゆるムラ
削れを抑制乃至は解消できた。これは、感光体とクリー
ナー中のトナー等の異物の流動性がより良い状態で確保
されたことによる効果と思われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面自由エネルギーγとクリーニング性、画質
の相関を示す図である。

【図２】表面自由エネルギーγと耐久によるクリーニン
グ性の安定性の相関を示す図である。

【図３】実施例１の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を示
す図である。

【図４】実施例１の通紙耐久の耐久枚数と△γの相関を
示す図である。

【図５】電子写真装置の一例の該略図である。

【図６】クリーニング装置の概略を表す模式図である。

【図７】クリーニング工程の模式的該略図である。

【図８】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９】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１０】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１１】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１２】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１３】現像器構成及び１成分トナーの挙動モデル図
である。

【図１４】現像器構成及び２成分トナーの挙動モデル図
である。

【図１５】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１６】Ｅｕと温度特性の相関を示す図である。

【図１７】Ｄ．Ｏ．Ｓ．とメモリーの相関を示す図であ
る。

【図１８】Ｄ．Ｏ．Ｓと画像流れの相関を示す図であ
る。

【図１９】Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ（水素結合比）とがさ
つきの相関を示す図である。

【図２０】実施例２の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を
示す図である。

【図２１】実施例２の通紙耐久の耐久枚数と△γの相関
を示す図である。

【図２２】実施例３の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を
示す図である。

【図２３】実施例３の通紙耐久の耐久枚数と△γの相関
を示す図である。

【図２４】実施例４の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を
示す図である。

【図２５】実施例４の通紙耐久の耐久枚数と△γの相関
を示す図である。

【図２６】実施例５の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を
示す図である。

【図２７】実施例５の通紙耐久の耐久枚数と△γの相関
を示す図である。

【図２８】比較例１の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を
示す図である。

【図２９】比較例１の通紙耐久の耐久枚数と△γの相関
を示す図である。

【図３０】比較例２の通紙耐久の耐久枚数とγの相関を
示す図である。

【図３１】比較例２の通紙耐久の耐久枚数と△γ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 (13)

【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、 該感光体表面の表面自由エネルギー（γ）の値が、３５
   乃至６５ｍＮ／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γの値が、４０乃至６０ｍＮ／ｍの
   範囲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】 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
   し、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、 該感光体表面の表面自由エネルギーの耐久によって変化
   する量（△γ）が、２５ｍＮ／ｍ以内の範囲であること
   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】 前記△γの値が、１５ｍＮ／ｍ以内の範
   囲であることを特徴とする話求項１乃至３のいずれか１
   項に記載の画像形成装置用感光体。
5. 【請求項５】 上記γは、Ｆｏｒｋｅｓ理論の応用によ
   り算出、導き出したもの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】 （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５のいずれか１項に記
   載の画像形成装置用感光体。
7. 【請求項７】 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
   ６に記載の画像形成装置用感光体。
8. 【請求項８】 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。
9. 【請求項９】 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８に記
   載の画像形成装置用感光体。
10. 【請求項１０】 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８
    に記載の画像形成装置用感光体。
11. 【請求項１１】 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５のいずれか１
    項に記載の画像形成装置用感光体。
12. 【請求項１２】 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１１に記載の画像形
    成装置用感光体。
13. 【請求項１３】 上記異物が、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乃至１２のいずれ
    か１項に記載の画像形成装置用感光体。