(57)【要約】【課題】特定の表面層を有する感光体と接触帯電部材を用い、トナーリサイクルシステムを達成する電子写真装置を提供する。【解決手段】帯電手段として接触する帯電方式とし、転写手段から帯電手段までの間に実質的にクリーニング手段を設けず、かつ、該電子写真感光体としてその表面層をフッ化マグネシウムを主成分とすることにより上記課題は達成される。【選択図】　　　図１
2004117512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に少なくとも光導電層と表面層からなる電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、像露光を行うことにより電子写真感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を電子写真感光体上でトナーによって可視化する現像手段と、可視画像を転写材に転写する転写手段とを含む電子写真装置において、
帯電手段が、電子写真感光体と当接部を形成して接触する帯電部材に電圧を印加することによって電子写真感光体を帯電させる帯電手段であり、
転写手段から帯電手段までの間に実質的にクリーニング手段がなく、
電子写真感光体の表面層がフッ化マグネシウムを主成分として含有する
ことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
電子写真感光体の表面層がスパッタリング法により形成されている請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項３】
電子写真感光体の光導電層は、少なくとも水素又はハロゲンを含みシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成されている請求項１または２に記載の電子写真装置。
【請求項４】
帯電手段は電子写真感光体表面を負極性に帯電し、現像手段は露光により電位が減衰した部分にトナーが現像されるＩＡＥ方式である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真装置。
【請求項５】
帯電手段は、粒径が０．５〜１０μｍである導電性粒子を主成分とする帯電粒子と、導電性と弾性を有した表面を備え、帯電粒子を担持する帯電粒子担持体により構成され、帯電粒子が電子写真感光体表面に接触することにより帯電される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真装置。
【請求項６】
トナーは、少なくとも結着樹脂と磁性体を含有するトナー粒子と無機微粉体とからなり、平均円形度が０．９５０〜０．９９５である磁性トナーであって、７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）下における該磁性トナーの飽和磁化が１０〜５０Ａｍ２／ｋｇである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真装置に関し、より詳しくは、特定の表面層を有する電子写真感光体と、接触帯電手段を用い、転写から帯電の間に実質的なクリーニング手段のない電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真装置におけるプロセス工程は、帯電−露光−現像−転写−転写残トナーのクリーニング−帯電といったサイクルを繰り返す事が一般的であった。この方式においては、転写後の電子写真感光体に残存する転写残トナーはクリーニング手段によって感光体面から除去されて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面からも出ないことが望ましい。
【０００３】
そこで転写から帯電の間に実質的にクリーニング手段をなくし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装置に回収・再利用する装置構成にしたトナーリサイクルプロセスの電子写真装置も出現している。
【０００４】
このようなトナーリサイクルプロセスにおいて、帯電手段としては、感光体と当接部を形成して接触する帯電部材に電圧を印加することによって帯電させる「接触帯電」方式が用いられることが多い。
【０００５】
この理由としては、転写残トナーが感光体上に滞留したまま均一帯電する必要があるため、従来用いられてきたコロナ帯電器よりも帯電の均一性が高い接触帯電方式が好ましいこと、転写残トナーが前プロセスの画像パターンを残しているために、感光体表面に帯電部材が接触することにより残パターンを乱す効果があること、現像工程で残トナーを回収する際に必要となるトナーの極性制御が帯電部材の接触により行いやすいこと、等が挙げられる。
【０００６】
しかし、帯電部材が必然的に転写残トナーとの接触を繰り返すために、帯電部材の汚染を引き起こしやすくそれに伴う帯電性の低下が問題となり、この問題を改良することが試みられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、これらの改良方法では、いまだ改善の余地が残されているのが現状である。
【０００７】
特に、感光体として水素及び／又はハロゲンを含みシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された、いわゆるアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ）感光体を用いた場合、非常に高寿命であるため、上記のような帯電性能の低下を初めとする、トナーリサイクルプロセスを成立させるための課題への対応もまた長期に渡る安定性が要求される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２７４８８４号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０７４５５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な課題は、転写から帯電の間に実質的にクリーニング手段をなくして転写後の感光体上の転写残トナーを現像同時クリーニングし且つ接触帯電方式を用いた、トナーリサイクルプロセスの電子写真装置において、転写残トナーによる帯電部材の汚れを抑え、帯電の不良と均一性、それによって生じる画像カブリを防止することである。
【００１０】
これに対しては転写効率を極力高めるプロセス、材料設計や、帯電手段の前に補助的な手段を加える等により改良され得るが、システム全体の設計ラチチュードやバランスを保ちつつ十分な効果を得るのは困難である。
【００１１】
近年、電子写真装置のデジタル化、高速化の流れが進むに従って出力紙の量が増大し、同時に低ランニングコストの要求も強くなってきている。従って、帯電部材が汚染されることで交換に至ってしまうことは、ランニングコストの面で好ましくない。
【００１２】
さらに、部品の長寿命化の観点から、一般的には消耗部品である電子写真感光体として、極めて高い耐久性を有するａ−Ｓｉを用いた場合、交換やメンテナンスの頻度の点から、他の部品の寿命も極力感光体並み以上であるよう設計されることが好ましい。従って、帯電部材の汚染をいかに少なくするかがより重要な課題である。
【００１３】
また、トナーリサイクルプロセスにおいては、転写残トナーが前プロセスの画像パターンを残しているために、次工程の画像露光がその影響を受けて潜像が履歴を残してしまうという問題がある。これは前述のように、感光体表面に帯電部材が接触することにより残パターンを乱す効果を持っているものの、必ずしも十分ではない。
【００１４】
この課題に対しても、転写効率を極力高めるプロセス、材料設計や、帯電条件、現像条件等の調整により改良され得るが、システム全体の設計ラチチュードやバランスを保ちつつ十分な効果を得るのは困難である。
【００１５】
これは感光体表面のトナー粒子の離型性も関わる因子となるが、部品の長寿命化のためにａ−Ｓｉ感光体を用いた場合、一般的な材料構成においては他の感光体に比べて表面エネルギーが高い傾向にあり、残画像パターンの散らし効果が得られにくい、という問題がある。また、ａ−Ｓｉ感光体は装置内の繰返し使用における磨耗が非常に少ないため、普通紙などの転写材との接触を繰り返すことによる表面エネルギーの増大が他の感光体よりも顕著である。従って、帯電部材と感光体との摺刷による残画像パターンを長期に渡っていかに効率的に乱すことができるか、が課題となる。
【００１６】
さらに出力画像のカラー化が進む中で、要求される電子写真装置の画像品質はより高くなり、上記のような課題に対する対応もより難しくなってきているのが現状である。
【００１７】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決し、接触帯電手段を用い、転写から帯電の間に実質的なクリーニング手段のない電子写真装置において、特定の表面層を有する電子写真感光体を用い、帯電器の汚染がなく常に高品位の画像を安定して供給できる電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性基体上に少なくとも光導電層と表面層からなる電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、像露光を行うことにより電子写真感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を電子写真感光体上でトナーによって可視化する現像手段と、可視画像を転写材に転写する転写手段とを含む電子写真装置において、
帯電手段が、電子写真感光体と当接部を形成して接触する帯電部材に電圧を印加することによって電子写真感光体を帯電させる帯電手段であり、
転写手段から帯電手段までの間に実質的にクリーニング手段がなく、
電子写真感光体の表面層がフッ化マグネシウムを主成分として含有する
ことを特徴としている。
【００１９】
また、本発明は、電子写真感光体の表面層がスパッタリング法により形成されていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、電子写真感光体の光導電層は、少なくとも水素及び／又はハロゲンを含みシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成されていることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明は、帯電手段は電子写真感光体表面を負極性に帯電し、現像手段は露光により電位が減衰した部分にトナーが現像されるＩＡＥ方式であることを特徴としている。
【００２２】
さらに、本発明は、帯電手段は、粒径が０．５〜１０μｍである導電性粒子を主成分とする帯電粒子と、導電性と弾性を有した表面を備え、帯電粒子を担持する帯電粒子担持体により構成され、帯電粒子が電子写真感光体表面に接触することにより帯電がなされることを特徴としている。
【００２３】
さらにまた、本発明は、前記トナーは、少なくとも結着樹脂と磁性体とを含有するトナー粒子と、無機微粉体からなり、平均円形度が０．９５０〜０．９９５である磁性トナーであって、７９．６ＫＡ／ｍ（１０００エルステッド）下における該磁性トナーの飽和磁化が１０〜５０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）であることを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図４を用いてトナーリサイクルプロセスを簡単に説明する。
【００２５】
▲１▼感光体４０１は接触帯電部材４０２により、電圧を印加され、その表面層は均一に帯電される。この図４の場合は負帯電となる；
▲２▼均一に負帯電された感光体４０１上に、画像情報に対応した反転現像方式の露光４０３が与えられ、潜像を形成する；
▲３▼現像器４０４から電荷を付与された着色粉体であるトナー４０５が、潜像に応じた形で感光体４０１表面に供給され顕像を形成する。この場合、トナーは負帯電となる；
▲４▼転写部位４０６で、電圧を印加するか、静電吸着力を付与する部材によって、転写紙４０７にトナー像が転写され、定着器４０９で定着される。この際、一部のトナーは転写されず残留し、且つ更にその一部はトナーと逆極性の電圧を印加された転写帯電部材によって本来の極性と逆極性に帯電されるものが生じる。これを反転トナー４０８と呼ぶ。この場合、転写帯電は正帯電となる；
▲５▼感光体表面に残留した転写残トナーは▲１▼の電圧を印加された接触帯電部材４０２と感光体４０１との摺擦により、上記反転トナーも含めて帯電極性と等しい極性に電荷が再付与され、感光体上に再度吐き出される。反転トナーを元の極性にそろえる事をトナー極性の正規化と呼ぶ；
▲６▼帯電極性と等しい電荷を再付与されたトナー４０５は、現像器の現像バイアスにより、現像時の余剰トナーと共に再度現像器４０４に回収される；
といった一連のサイクルにより、廃トナーを生じないシステムが可能となる。ここでの説明は、概要を述べたものであり、この記載に限定されるものではない。
【００２６】
本発明者らは、前記の課題を解決するために上記トナーリサイクルプロセスにおける▲５▼の工程に着目して検討を行ったところ、感光体の表面層材料としてフッ化マグネシウム（以下、ＭｇＦ２）が好適であることを見出し、本発明に至った。
【００２７】
まず、転写残トナーによる接触帯電部材の汚染の状況について検討した結果、たとえ一旦帯電部材が転写残トナーに汚染されても、該帯電部材上の転写残トナーが速やかに感光体上に吐き出され現像工程で回収されることにより、帯電部材の寿命や帯電能力の低下を防ぐことが可能である知見が得られた。そこで帯電部材から感光体へ転写残トナーが吐き出しやすい構成を検討した結果、前述した特定の表面層を用いることが有用であることが判明した。
【００２８】
このメカニズムについては、ＭｇＦ２表面層が帯電部材と摺刷する過程で、その間隙に介在するトナーを正規な帯電極性（ここでは負極性）にするために好適な帯電制御性を有しているためと考えられる。
【００２９】
また、直接帯電手段として、導電性粒子を主成分とする帯電粒子を担持する帯電部材を感光体表面に接触するような構成を用いると、この帯電粒子に転写残トナーの帯電制御機能を付与することもできるため、本発明が一層効果的である。
【００３０】
さらに、トナーとして、少なくとも結着樹脂を含有するトナー粒子と無機微粉体から成り、平均円形度が０．９５０以上である球形トナーであるトナーを用いることが効果的であることを見出した。
【００３１】
感光体とトナーが特定の付着力を有することにより、帯電部材上に存在する転写残トナーが効率的に感光体へ吐き出されると推定され、その際にＭｇＦ２表面層と球形トナーが効果的であることから、表面層の表面自由エネルギーと球形トナーの形状に起因する付着力（主に分子力と推定される）が大きく作用しているものと推定される。
【００３２】
一方、前述した如く、▲５▼の過程を経ても転写残トナーはある程度前プロセスの画像パターンを残しているために、次工程の画像露光がその影響を受けて潜像が履歴を残してしまう、いわゆるゴースト現象についても検討を行った。
【００３３】
その結果、ＭｇＦ２表面層はこの課題に対しても効果的であった。このメカニズムとしては、ＭｇＦ２表面には（−Ｆ）基を有し表面エネルギーが低いため、帯電部材との接触時に残トナーに対して流動性が付与され、パターンを乱す効果を持っているものと考えられる。
【００３４】
特に、スパッタリングによって成膜したＭｇＦ２膜は、スパッタリング時のプラズマの作用によってＭｇＦ２の一部が解離しており、その表面には解離により生じた（−Ｆ）基を有する。このためスパッタリングによるＭｇＦ２表面層は表面エネルギーをさらに低くすることが可能となる。
【００３５】
また、この現象は帯電部材の汚染により帯電能力が低下した場合にさらに顕著になるため、本発明は相乗効果的に有効に作用する。
【００３６】
以上のような効果は、特に感光体として水素及び／又はハロゲンを含みシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成されたａ−Ｓｉ感光体を用いた場合、本発明の長期に渡る安定性が有効である。
【００３７】
また、本発明者はこれらの検討の過程で、本発明の装置におけるさらに予期せぬ効果を見出したので以下に述べる。
【００３８】
トナーリサイクルプロセスにおいては、転写残トナーを現像器に回収して繰返し利用することになる。このようなトナーは、一連のプロセス過程で種々のストレスを受けているため、初期状態に対して現像特性が劣化する場合がある。
【００３９】
具体的には現像器内で付与される帯電量が変動したり、転写性が低下するといった現象があげられる。
【００４０】
もちろん、実際の装置内ではトナーは消費と補充を繰り返されるため、劣化のレベルはある段階で飽和すると考えられるが、さらなるシステムの安定性向上のためには改善が要求される。
【００４１】
本発明の電子写真装置構成においては、このようなトナー劣化の低減に対しても有効に作用することが分かった。
【００４２】
この要因について、現在詳細は不明であるが、感光体のＭｇＦ２表面層の表面エネルギーと、特に平均円形度が０．９５０以上である球形トナーとの付着力の作用で、摺刷によるストレスが極めて小さく抑えられているためではないかと推察される。
【００４３】
以下、さらに本発明の詳細を説明する。
【００４４】
本発明に用いる電子写真感光体は、導電性基体上に光導電層及びフッ化マグネシウムで構成された表面層を積層してなることを特徴とする。
【００４５】
図１は、本発明で効果的なａ−Ｓｉ光導電層を用いた感光体１００の断面図の一例である。
【００４６】
図１に示すａ−Ｓｉ感光体１００はアルミニウム等の導電性基体１０１と、導電性基体１０１の表面に順次積層された下部阻止層１０２と光導電層１０３及び表面層１０５、からなる。ここで、下部阻止層１０２は導電性基体１０１から光導電層１０３への電荷の注入を阻止するものであり、必要に応じて設けられる。また、光導電層１０３は少なくともシリコン原子を含む非単結晶材料で構成され、光導電性を示すものである。更に光導電層１０３と表面層１０５の間に表面から光導電層１０３への電荷の注入を阻止する能力をもつ層として、かつまた光導電層を保護する能力をもつ層としてバッファ層１０４を設けても良い。
【００４７】
（導電性基体）
導電性基体の基材としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性基体としては、例えば、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面を導電処理したものも導電性基体として用いることができる。
【００４８】
（光導電層）
光導電層は、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、または直流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作製される画像形成装置用像担持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。所望の特性を有する画像形成装置用像担持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。
【００４９】
グロー放電法によって光導電層１０３を形成するには、基本的には周知のごとくシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガス、及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスの少なくともいずれかを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置されてある導電性基体１０１上に、Ｈ及び／又はＸを含むアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）と表す）からなる層を形成すればよい。
【００５０】
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は、光導電層１０３中に水素原子及びハロゲン原子の少なくともいずれか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。
【００５１】
本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ２）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ３、ＢｒＦ３、ＢｒＦ５、ＩＦ３、ＩＦ７等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ４、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。
【００５２】
本発明においては、光導電層１０３には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させてもよい。伝導性を制御する原子は、光導電層１０３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、また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。
【００５３】
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１３族に属する原子（以後「第１３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１５族に属する原子（以後「第１５族原子」と略記する）を用いることができる。
【００５４】
第１３族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第１５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。
【００５５】
光導電層１０３に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、１×１０−２〜１×１０４原子ｐｐｍが好ましく、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である。
【００５６】
伝導性を制御する原子、たとえば、第１３族原子または第１５族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質または第１５族原子導入用の原料物質をガス状態で、光導電層２０３を形成するための他のガスとともに反応容器中に導入してやればよい。第１３族原子導入用の原料物質または第１５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。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やＨｅ等により希釈して使用してもよい。
【００５７】
さらに本発明においては、光導電層１０３に炭素原子、酸素原子及び窒素原子を単独でまたは複数種含有させることも有効である。炭素原子、酸素原子及び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％とすることが望ましい。炭素原子、酸素原子、及び窒素原子は、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。
【００５８】
本発明において、光導電層１０３の層厚は、所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜決定され、好ましくは１５〜５０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２０〜４０μｍとされる。１５μｍ未満であると帯電部材への通過電流量が増大し劣化が早まりやすい。６０μｍを超えるとａ−Ｓｉ感光体の異常成長部位（通常、水平方向で５０〜１５０μｍ、高さ方向で５〜２０μｍ）が大きくなりやすく、この異常成長部位による感光体の表面を摺擦する部材へのダメージが無視しえなくなると同時に画像欠陥となるので好ましくない。
【００５９】
（表面層）
本発明の表面層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。前述のごとく、スパッタリング法を用いることが本発明においてより効果的である。
【００６０】
図３は、本発明で用いるＤＣマグネトロンスッパッタリング装置の一例の模式図である。
【００６１】
スパッタリング装置は、内部をほぼ真空状態に維持する真空容器３０１が設けられている。この真空容器３０１の底部の中央部には、内部に磁石を収め、外部から供給される冷却水によりターゲットの冷却を行う冷却ボックス３０２が設けられている。この冷却ボックス３０２の上面には、カソード電極３０３が配置されており、この電極３０３の上面に高純度Ｍｇ金属ターゲット３０４が固定されている。ターゲット材料としては、酸素添加金属もしくはフッ素添加金属などからなるターゲットであってもよい。このターゲット３０４との間に所定の間隙をおいて外方に配置されたアノード電極３０５が真空容器３０１に固定されている。なお、アノード電極３０５とカソード電極３０３との間には、絶縁材３０６が配置されている。
【００６２】
さらに、真空容器３０１の上面には、円筒状の被処理基体３０７が図示しない移動機構に基体支持機構３０８とロードロック室３１０との間をゲートバルブ３０９を介して移動自在に設けられている。被処理基体３０７とターゲット３０４の間には、放電が安定するまで被処理基体３０７に膜が付着しないよう、シャッター３１１が設けられている。このシャッターは図示しない移動機構により、高速で開閉可能となっている。処理を行っている間は、図示しない回転機構により、回転軸３１８を介して被処理基体３０７を回転させる。なお、真空容器３０１内の漏れを防止するため、適宜箇所にシール部材が設けられている。
【００６３】
被処理基体３０７はターゲット３０４と相対しない位置に設置され、ターゲット表面で生成しターゲットシースで加速された負イオンの影響を直接受けないようにされている。
【００６４】
また、スパッタガス導入ポート３１３、Ｈ２Ｏガス導入ポート３１４より、マスフローコントローラーを含むガス供給系によって、５％濃度にＡｒで希釈したＦ２ガスおよびＨ２Ｏガスを導入可能な構成となっている。ここで、導入するガスは、流量、純度、圧力は高精度に制御され、一定値に保持できる。Ｆ２を希釈する不活性ガスとしてはＡｒ以外に、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅなどのガスが利用可能である。フッ素を含むガスとしてはＦ２ガス以外にＣＦ４、ＮＦ３などのガスが用いられる。これらガスは必要に応じて切り替えて導入することが可能な構成となっている。
【００６５】
図示はしないが、Ｆ２などの反応性の高いガスを流すため、排気するポンプは耐食性の高いものを用いるとともに、軸パージや、排気ガス希釈、排気ガス処理施設なども設置されていることは勿論である。
【００６６】
ターゲット冷却水は図示しない冷却機で所望の温度に調整され、流量も一定に保持してターゲット表面温度を一定に保つ構成としている。
【００６７】
続いてａ−Ｓｉ感光体の表面にＭｇＦ２膜を形成する方法について、詳しく説明する。なお、成膜条件は下記のものに限定されず、適宜決めればよい。
【００６８】
真空容器３０１を排気系３１２により真空に排気する。２×１０−４Ｐａにまで排気が完了したところで、Ｆ２／Ａｒガスを２００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）（Ｆ２：１０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ））、およびＨ２Ｏガスを２０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）導入し、カソード電極３０３に直流電源３１５より直流電圧５００Ｗを印加すると、放電してＦ２／Ａｒガスがイオン化し、磁石３１７による磁界がターゲット３０４の上方に形成されているため、磁界に電子がトラップされ、ターゲット表面にマグネトロンプラズマが発生する。放電によりターゲット表面にシースが形成され、プラズマ中の陽イオンがシースで加速されターゲット３０４に衝突し、ターゲット３０４からスパッタされたＭｇ、Ｆ、ＭｇＦなどの粒子が放出される。
【００６９】
ここでは、異常放電が起こらない条件（ガス圧、流量、印加電力）を選択しており、放電が安定するまで、基板とターゲット間に配置されたシャッターは閉じておき、安定したところでシャッターを開け、被処理基体３０７に薄膜を形成するようにしている。異常放電が生じる条件で成膜した場合、異物が膜に混入し、散乱の大きい膜となる。スパッタされた粒子はプラズマ中および基板表面で活性なＦ原子を含む分子と反応して、被処理基体３０７にフッ化物薄膜が堆積する。成膜終了後、シャッターを閉じ、放電を停止する。ここで、被処理基体３０７をロードロック室３１０を介して、大気に搬出する。
【００７０】
本方法では、直流電流により、ターゲット電圧が常時監視され、電圧の変動に応じて直流電源出力、反応性ガス流量を制御できる制御装置３１６が設置されている。この電圧を常時一定に保持して成膜することにより、成膜レートを一定にすることができ、シャッターの開閉時間を制御することで膜厚制御を行うことも可能となる。
【００７１】
ところで、条件によってはターゲット表面で絶縁物のフッ化物を形成する場合があり、ターゲット表面および近傍で異常放電が目立って発生するようになる。この異常放電は、絶縁物にチャージしたイオンもしくは電子による絶縁破壊であるが、この異常放電が発生すると、膜中に異物が混入し、表面の粗い膜となる。そこで、さらに交流電圧を直流電圧に重畳することにより、チャージをキャンセルし、異常放電を防止することができる。
【００７２】
なお、高周波を重畳する場合、高周波放電によって基板セルフバイアス電圧が増加し、基板に入射する陽イオンによって、膜がダメージを受けるため、５００ｋＨｚ以下という周波数の低い高周波を重畳することが望ましく、特に５０ｋＨｚ以下の周波数の電圧を重畳することが望ましい。
【００７３】
本発明において電子写真感光体の表面層の膜厚は、所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果などの点から好ましくは０．００５〜３μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍに設定される。膜厚が０．００５μｍより薄いと、機械的強度が十分でなく、本発明の効果が十分に得られないことがある。また、３μｍより厚いと均一な膜となり難く、残留電位が多くなるので望ましくないことが多い。
【００７４】
（バッファ層）
本発明における電子写真感光体は、前記表面層と光導電層の間にバッファ層が設けられている形態であることも好ましい。
【００７５】
バッファ層は、水素及び／又はハロゲンを含み、シリコン原子を母体としたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ（Ｈ、Ｘ））をベースとし、更に炭素原子、窒素原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を更に含有する非単結晶材料から構成される。このような非単結晶材料として、アモルファス炭化珪素、アモルファス窒化珪素、アモルファス酸化珪素等が挙げられる。この中でもアモルファス炭化珪素（ａ−Ｓｉ：Ｃ（Ｈ、Ｘ））で形成されることが好ましい。
【００７６】
この場合、光導電層１０３から表面層１０５に向かってバッファ層１０４の組成を連続的に変化させる事も可能であり、干渉防止等に効果的である。また、このバッファ層１０４に第１３族原子、第１５族原子などのドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、表面からの帯電キャリアの注入を阻止する上部阻止能を持たせることも可能である。
【００７７】
本発明におけるバッファ層に用いられる原料ガスとしては、次のようなものが好適に挙げられる。
【００７８】
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る。
【００７９】
窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質としては、ＮＨ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｏ２、ＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２等のガス状態の、またはガス化し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。
【００８０】
バッファ層の作成法は、光導電層と同様に高周波グロー放電法が好適である。
【００８１】
（その他の層）
本発明における感光体は、上記表面層、バッファ層、光導電層の他に、下部阻止層が光導電層と導電性基体との間に設けられていても好ましい。
【００８２】
下部阻止層１０２を設ける場合には、一般的にａ−Ｓｉ（Ｈ、Ｘ）をベースとし、第１３族原子、第１５族原子などのドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、導電性基体からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて、炭素原子、窒素原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を含有させることで応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。
【００８３】
次に、ＭｇＦ２表面層形成前までのシリコン感光体を作成する装置の一例を述べる。
【００８４】
図２は、高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による感光体の堆積装置の一例を模式的に示した図である。
【００８５】
この装置は大別すると、反応容器２１１０を有する堆積装置２１００、原料ガス供給装置２２００、反応容器２１１０内を減圧する為の排気装置（図示せず）から構成されている。
【００８６】
堆積装置２１００中の反応容器２１１０内にはアースに接続された導電性基体２１１２、導電性基体加熱用ヒーター２１１３、原料ガス導入管２１１４が設置され、更に高周波マッチングボックス２１１５を介して高周波電源２１２０が接続されている。
【００８７】
原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ４、Ｈ２、ＣＨ４、ＮＯ、Ｂ２Ｈ６、ＣＦ４等の原料ガスボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２３６、圧力調整器２２６１〜２２６６、流入バルブ２２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２５６及びマスフローコントローラー２２１１〜２２１６から構成され、各原料ガスを封入したガスのボンベは補助バルブ２２６０を介して反応容器２１１０内の原料ガス導入管２１１４に接続されている。
【００８８】
次に、電子写真装置について概要を述べる。
【００８９】
図４は、本発明に従う電子写真装置の一例の構成図である。
【００９０】
（像担持体）
４０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真像担持体である。本実施形態の複写機は反転現像を用いており、像担持体４０１は例えば直径３０ｍｍの負極性像担持体であり、前述したＭｇＦ２を主体とする表面層が形成されている。像担持体４０１は、矢印の方向に例えば２００ｍｍ／ｓｅｃの周速度をもって回転駆動される。
【００９１】
（帯電）
４０２は、像担持体４０１に所定の押圧力をもって接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての導電性弾性ローラーである。ここでは、本発明のより好ましい形態として、この帯電ローラー４０２の外周面に予め帯電粒子Ｍをコートして担持させてあり、像担持体４０１との帯電ニップ部には帯電粒子Ｍが存在している。
【００９２】
帯電ローラー４０２は、本実施の形態においては、帯電ニップ部において像担持体４０１の回転方向と逆方向（カウンター）に１００％の周速で回転駆動され、像担持体４０１の面に対して速度差を持って接触する。そしてこの帯電ローラー４０２に帯電バイアス電源から所定の帯電バイアスが印加される。これにより像担持体４０１の外周面が注入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。
【００９３】
（露光）
４０３はレーザーダイオード・ポリゴンミラー等を含む潜像形成手段であるレーザービームスキャナ（露光装置）等から目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザー光でもって上記像担持体４０１の一様帯電面を走査露光する露光である。この走査露光により像担持体４０１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００９４】
静電潜像形成手段に用いる光源は、上記レーザービームスキャナに限定されず、ＬＥＤアレイであっても良く、この場合は、目的の画像情報に対応する位置のＬＥＤを点灯し、像担持体４０１の面に静電潜像を形成する。
【００９５】
（現像）
４０４は現像手段としての現像器である。像担持体４０１に形成された静電潜像は、現像器４０４でトナー４０５により現像される。
【００９６】
（転写）
４０６は接触転写手段としての転写手段である中抵抗の転写ローラーであり、像担持体４０１に所定に圧接させて転写ニップ部を形成させてある。この転写ニップ部に不図示の給紙部から所定のタイミングで被記録体（記録媒体）としての転写材４０７が給紙され、かつ転写ローラー４０６に所定の転写バイアス電圧が印加されることで、像担持体４０１側のトナー像が転写ニップ部に給紙された転写材４０７の面に、静電気力と押圧力にて順次に転写されていく。
【００９７】
（定着）
４０９は熱定着方式等の定着装置である。像担持体４０１側のトナー像の転写を受けた転写材４０７は像担持体４０１の面から分離されてこの定着装置４０９に導入され、トナー像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出される。
【００９８】
（帯電ローラー）
本実施形態例における接触帯電部材としての帯電ローラー４０２は芯金上にゴムまたは発泡体の中抵抗層を形成することにより作製される。
【００９９】
中抵抗層は樹脂（例えばウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金の上にローラー状に形成される。その後必要に応じて表面を研磨する。
【０１００】
本実施形態の帯電ローラー４０２の電気抵抗（以下、ローラー抵抗という）を測定したところ、１００ｋΩであった。なお、ローラー抵抗は、帯電ローラー４０２の芯金に総圧１ｋｇの加重がかかるようφ３０ｍｍのアルミ棒を帯電ローラー４０２に圧着した状態で、芯金とアルミ棒との間に１００Ｖを印加して、計測した。
【０１０１】
接触帯電部材である帯電ローラー４０２は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用像担持体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには、このローラー抵抗が１０４〜１０７Ωであることが望ましい。
【０１０２】
帯電ローラー４０２は、硬さが小さすぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなり、硬さが大きすぎると被帯電体との間に帯電ニップ部を確保できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、ＪＩＳ　Ｋ−７３１２に準拠する高分子計器（株）製のＡｓｋｅｒ−Ｃマイクロゴム硬度計を用いて測定した硬さで２５〜５０度が好ましい範囲である。より詳しくは、帯電部材の任意の５点における硬さを測定し、その５点の平均値をもって、帯電部材の硬さとする。
【０１０３】
帯電ローラー４０２の材質としては、弾性発泡体に限定するものではなく、弾性体の材料として、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴム、ＩＲ等のゴムに電気抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の電子導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に電子導電性物質の代わりに、イオン導電性の材料を用いて電気抵抗を調整することも可能である。
【０１０４】
帯電ローラー４０２は被帯電体としての像担持体４０１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、本実施形態では幅数ｍｍの帯電ニップ部を形成させてある。
【０１０５】
（帯電粒子）
本発明に用いられる帯電粒子は、粒径が０．５〜１０μｍである導電性粒子を主成分とする。粒径はトナーの粒径に対して、１／２以下程度でないと画像露光を遮ることがある。そのため帯電粒子の粒径はトナーの粒径の１／２よりも小さいことが望ましい。粒径の下限値としては、粒子として安定に得られるものとして０．５μｍが限界と考えられる。また、良好な帯電均一性を得る為に１０μｍ以下が望ましい。帯電粒子の平均粒子径が小さいと、現像性の低下を防ぐために導電性微粉体のトナー全体に対する含有量を小さく設定しなければならない。この観点から、帯電粒子の平均粒子径は好ましくは０．８μｍ以上、更に好ましくは１．１μｍ以上が良い。また、帯電粒子の平均粒子径が１０μｍよりも大きいと、帯電部材から脱落した帯電粒子は静電潜像を書き込む露光光を遮光あるいは拡散し、静電潜像の欠陥を生じ画像品位を低下させることがある。
【０１０６】
本実施形態例では、帯電粒子として、比抵抗が１０７Ω・ｃｍ、平均粒径１．５μｍの導電性酸化亜鉛粒子を用いる。
【０１０７】
なお、帯電粒子は、一次粒子の状態で存在するばかりでなく、二次粒子の凝集した状態で存在することもなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集体として帯電粒子としての機能が実現できればその形態は重要ではない。
【０１０８】
粒径は粒子が凝集体を構成している場合は、その凝集体としての平均粒径として定義した。粒径の測定には、光学または電子顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって決定する。
【０１０９】
帯電粒子の比抵抗が１０１２Ω・ｃｍを越えると帯電粒子を帯電部材と電子写真感光体との当接部あるいはその近傍の帯電領域に介在させ、接触帯電部材の帯電粒子を介しての電子写真感光体への緻密な接触性を維持させても、良好な帯電性を得るための帯電促進効果が得られないことが多い。そのため、比抵抗が１０１２Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０１０Ω・ｃｍ以下である。一方比抵抗は小さすぎてもよくない。帯電粒子が帯電し非画像部に現像され帯電を促進するために１×１０−１Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。本実施形態例では１×１０７Ω・ｃｍのものを用いる。
【０１１０】
帯電粒子の比抵抗は、錠剤法により測定し、正規化して求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ２の円筒内に約０．５ｇの粉体試料を入れ、上下電極間に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの電圧を印加し、抵抗値を計測し、その後正規化して比抵抗を算出した。
【０１１１】
帯電粒子は、潜像露光時に妨げにならないよう、白色または透明に近いことが望ましく、よって非磁性であることが好ましい。さらに、帯電粒子が像担持体上から記録材に一部転写されてしまうことを考えるとカラー記録では、透明、白色あるいは淡色の帯電粒子であることがよく、より好ましくは、帯電粒子の露光光に対する透過率が３０％以上であることが良い。
【０１１２】
帯電粒子の材料としては、本実施形態では酸化亜鉛を用いているが、これに限られるものではない。例えばカーボンブラック、グラファイトなどの炭素微粉末；銅、金、銀、アルミニウム、ニッケルなどの金属微粉末；酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化タングステンなどの金属酸化物；硫化モリブデン、硫化カドミウム、チタン酸カリなどの金属化合物、あるいはこれらの複合酸化物などが必要に応じて粒度及び粒度分布を調整することで使用できる。これらの中でも酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等の無機酸化物微粒子が特に好ましい。また、導電性無機酸化物の比抵抗を制御する等の目的で、アンチモン、アルミニウムなどの元素をドープした金属酸化物、導電性材料を表面に有する微粒子なども使用できる。例えば酸化スズ・アンチモンで表面処理された酸化チタン微粒子、アンチモンをドープした酸化第二スズ微粒子などである。その他、酸化チタンやアルミナなど他の金属酸化物の導電性無機粒子や有機物との混合物、または、これらに表面処理を施したものなど各種導電粒子が使用可能である。２つ以上混合して使用しても良い。
【０１１３】
導電性微粉体を前記当接部に介在させるには、帯電部材表面に導電性微粉体を供給する導電性微粉体補給手段を帯電手段に備えるか、あるいはトナーに導電性微粉体を外添させて間接的に介在させる方法が挙げられる。
【０１１４】
（トナー）
本発明の好ましい形態において用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂、磁性体を含有するトナー粒子と、無機微粉体からなり、７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）下における飽和磁化が１０〜５０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）であり、平均円形度が０．９５０以上である磁性トナーであることが望ましい。
【０１１５】
本発明に用いられるトナーは、粉砕法によって製造することも可能であるが、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形のものであり、本発明に用いられるトナーの必須要件である平均円形度が０．９５０以上という物性という好ましい物性を得るためには機械的・熱的または何らかの特殊な処理を行うことが必要となる。そこで、本発明においては、トナーを懸濁重合法により製造することが好ましい。但し、下記に述べる重合トナー以外の粉砕トナーでも、球形度が条件に入っていれば同様の効果が得られる。
【０１１６】
重合トナーは、形状がほぼ均一な球状であり、粒径のばらつきも少ないことから流動性に優れ、また、粒子表面への着色剤の露出等が生ぜず、均一な摩擦帯電性を有するために高画質化に有利となる。
【０１１７】
また、本発明に使用されるトナーとして、ワックスを内包化することができ、良好な定着性、耐オフセット性が得られる。このため、高画質機において徐々に採用が広がりつつある。
【０１１８】
本発明の画像形成方法に関わる重合トナーの製造方法では、一般に重合性単量体中に磁性体、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等を適宜加えて、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機に依って均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。
【０１１９】
重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。又、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加える事もできる。
【０１２０】
懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤（更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤）を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層（例えば水相）中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。
【０１２１】
この懸濁重合法で得られるトナー（以後「重合トナー」ともいう）は、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度が０．９５０以上という本発明に有用な物性要件を満たすトナーが得られやすく、さらにこういったトナーは帯電量の分布も比較的均一となるため高い転写性を有している。
【０１２２】
本発明に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂及び磁性体を含有するトナー粒子と、無機微粉体とを有する。上記結着樹脂としては、従来より知られている種々の結着樹脂を用いることができる。このような結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を例示することができる。これらは一種または二種以上で用いることができる。
【０１２３】
前記懸濁重合法において好適に用いられる重合性単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、その他アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等の単量体を例示することができ、これらの一種または二種以上を用いることができる。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチレン誘導体を少なくとも含むように上記単量体を使用することが、得られる磁性トナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。
【０１２４】
また、前記重合性単量体を重合させるにあたり用いることができる重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物系重合開始剤等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１２５】
また、前記重合性単量体を重合させるにあたり用いることができる架橋剤としては、例えば、主として二個以上の重合可能な二重結合を有する化合物で従来より知られている種々の架橋剤を使用することができ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビニル化合物、例えば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート等のような二重結合を二個有するカルボン酸エステル、ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合物；及び三個以上のビニル基を有する化合物等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１２６】
また、前記懸濁重合法で好適に用いられる分散安定剤としては、公知の界面活性剤、有機・無機分散剤を用いることができる。
【０１２７】
界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１２８】
有機分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及びその塩、デンプン等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１２９】
無機分散剤としては、例えば、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等の無機酸化物等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１３０】
また、本発明に用いられるトナーには、離型性や可塑性を調整するワックス類を用いることができる。このようなワックス類としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、またはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス等を例示することができ、これらを一種または二種以上を用いることができる。
【０１３１】
また、本発明に用いられるトナーには、トナーの帯電性を制御する荷電制御剤を用いることができる。このような荷電制御剤としては、例えば、ネガ系荷電制御剤としてサリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の如き芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料あるいはアゾ顔料の金属塩または金属錯体、スルホン酸またはカルボン酸基を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。また、ポジ系荷電制御剤として、例えば、四級アンモニウム塩、四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、ニグロシン系化合物、イミダゾール化合物等を例示することができる。これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１３２】
また、本発明に用いられるトナーには、必要に応じて着色剤を用いることができる。このような着色剤としては、例えば、磁性または非磁性無機化合物、公知の染料及び顔料等、より具体的には、例えば、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属粒子、またはこれらにクロム、マンガン、銅、亜鉛、アルミニウム、希土類元素などを加えた合金、ヘマタイトなどの粒子、チタンブラック、ニグロシン染料／顔料、カーボンブラック、フタロシアニン等を例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。なお、着色剤は、後述する磁性体や無機微粉体と同様に疎水化処理したものを用いても良い。
【０１３３】
本発明に用いられるトナーに含まれる磁性体には、公知の磁性体を用いることができる。このような磁性体としては、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化鉄等、酸化鉄等を主成分とするものを例示することができ、これらを一種または二種以上を用いることができる。磁性体には、さらにリン、コバルト、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、珪素等の他の元素を含んでも良い。なお、トナーの飽和磁化は、用いられる磁性体の種類や磁性体の配合量等によって調整する。
【０１３４】
上記磁性体は、表面が疎水化処理されていることが好ましく、公知の処理剤を用い公知の方法によって疎水化処理を行うことができる。このような疎水化処理に用いられる処理剤としては、水系媒体中で加水分解しながら磁性体の表面に結合するシランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤、特にシランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピリトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン等を例示することができ、これらを一種または二種以上を用いることができる。
【０１３５】
本発明に用いられるトナーには、トナーの流動性等を調整する無機微粉体が含まれることが好ましい。このような無機微粉体としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニアなどを例示することができ、これらを一種または二種以上用いることができる。より詳しくは、例えば、ケイ酸微粉体としてはケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ２Ｏ、ＳＯ３２−等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体（複酸化物）とすることも可能であり、前記無機微粉体はそれらも包含するものである。
【０１３６】
また、ここで用いる無機微粉体は、表面が疎水化処理されていることが好ましい。このような疎水化処理に使用される処理剤としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機硅素化合物、有機チタン化合物のごとき処理剤が挙げられ、単独であるいは併用して処理しても良い。その中でも、シリコーンオイルにより処理したものが好ましい。
【０１３７】
シリコーンオイルの処理の方法として具体的には、例えばシラン化合物で処理された無機微粉体とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合してもよいし、無機微粉体にシリコーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、無機微粉体を加え混合し溶剤を除去する方法でもよい。無機微粉体の凝集体の生成が比較的少ない点で噴霧機を用いる方法がより好ましい。
【０１３８】
このようなシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が特に好ましい。なお、これらを一種または二種以上用いることができる。
【０１３９】
無機微粉体の配合量は、トナー全量に対して総量で０．１〜３．０質量％とされることが好ましい。無機微粉体の配合量が０．１質量％よりも小さいと、無機微粉体の外添による効果（トナーの流動性や帯電性の向上等）が十分に発揮されないことがある。また、無機微粉体の配合量が３．０質量％よりも大きいと、定着性が悪くなることがある。
【０１４０】
本発明の画像形成方法に関わる重合トナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機・無機分散剤が使用でき、中でも無機分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。
【０１４１】
前記重合工程においては、重合は４０℃以上、一般には５０〜９０℃で行なう。この温度範囲での重合では、内部に封じられるべき離型剤やワックスの類が、相分離により分散液滴中に析出して内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を９０〜１５０℃にまで上げることは可能である。
【０１４２】
さらにまた、本発明に係わるトナーは、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造する方法、乳化重合で得られたポリマー粒子等を会合凝集させる方法でも製造が可能である。
【０１４３】
重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程途中に分級工程を組入れ、粗粉や微粉をカットすることも、本発明で用いるトナーの製造の望ましい形態の一つである。
【０１４４】
本発明におけるトナーの平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０００」を用いて測定を行い、３μｍ以上の円相当径の粒子群について測定された粒子ｉの円形度（Ｃｉ）を下式１により求め、さらに下式２で示すように測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数（ｘ）で除した値を平均円形度（Ｃ）と定義する。
【０１４５】
【数１】
2004117512.tif 000003
【０１４６】
【数２】
2004117512.tif 000004
【０１４７】
なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度０．４０〜１．００を６１分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行う算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度の値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度の値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視出来る程度のものであり、本発明においては、算出時間の短絡化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出法を用いても良い。
【０１４８】
具体的な測定方法としては、界面活性剤約０．１ｍｇを含む水１０ｍｌに現像剤約５ｍｇを分散させて分散液を調整し、超音波（２０ｋＨｚ、５０Ｗ）を分散液に５分間照射し、分散液の粒子濃度を５０００〜２万個／μｌとして、前記装置により測定を行い、３μｍ以上の円相当径を有する粒子群の平均円形度を求める。
【０１４９】
本発明における平均円形度は、現像剤の凹凸度合いの指標であり、現像剤が完全な球形の場合は１．０００を示し、現像剤の表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【０１５０】
なお、本測定において３μｍ以上の円相当径の粒子群についてのみ円形度を測定する理由は、３μｍ未満の円相当径の粒子群にはトナー粒子とは独立して存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、その影響によりトナー粒子群についての円形度が正確に見積もれないからである。
【０１５１】
本発明において用いるトナーは、上記トナー粒子に無機微粉体を混合しトナー粒子表面に付着させることで、得ることができる。トナーに用いられる無機微粉体は、上述のように、トナー１００質量部に対し、０．１〜３．０質量部であることが好ましい。また、無機微粉体は疎水化処理されていることが好ましい。
【０１５２】
本発明における磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）下における飽和磁化は、１０〜５０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）が適当である。
【０１５３】
しかし、磁性トナーの飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋｇ未満であると、上記の効果が得られ難く、トナー担持体上に磁力を作用させるとトナーの穂立ちが不安定となり、トナーへの帯電付与が均一に行えないことによるカブリ、画像濃度ムラ、転写残トナーの回収不良等の画像不良を生じ易くなる。また、この値が５０Ａｍ２／ｋｇよりも大きいと、トナーに磁力を作用させると磁気凝集によりトナーの流動性が著しく低下し、転写性が低下することで転写残トナーが増加し、及びトナー粒子と導電性微粒子がともに挙動する傾向が強まることで接触帯電部材に付着・混入して介在する導電性微粒子が減少するとともに、当接部に介在する導電性微粒子量が転写残トナー量に対して相対的にも減少し、帯電性の低下に伴うカブリ及び画像汚れを生じ易くなる。
【０１５４】
本発明において磁性トナーの磁化の強さは、振動型磁力計（東英工業社製、ＶＳＭ　Ｐ−１−１０）を用いて、２５℃の室温にて外部磁場７９．６ｋＡ／ｍで測定する。
【０１５５】
また、本発明における磁性トナーは、導電性微粉体を外添させることも好ましい。本発明において、導電性微粉体の磁性トナー全体に対する含有量は、０．２〜１０質量％であることが好ましい。本発明の磁性トナーは、表面に磁性体が実質上露出していない為、帯電量が高く、導電性微粉体の磁性トナー全体に対する含有量が０．２質量％よりも少ないと、現像性が低下する傾向にある。また、現像同時クリーニングを用いた画像形成方法に適用する際には、接触帯電部材への絶縁性の転写残トナーへの付着・混入による帯電阻害に打ち勝って像担持体の帯電を良好に行なわせるのに十分な量の導電性微粉体を、帯電部材と像担持体との当接部あるいはその近傍の帯電領域に介在させることができず、帯電性が低下し帯電不良を生じることがある。また、含有量が１０質量％よりも多い場合では、現像同時クリーニングによって回収される導電性微粉体が多くなりすぎることによる現像部でのトナーの帯電能、現像性を低下させ、画像濃度低下やトナー飛散を生ずる。導電性微粉体のトナー全体に対する含有量は、０．５〜５重量％であることが更に好ましい。
【０１５６】
なお、本発明では、電子写真感光体として、有機感光体を用いてもよい。
【０１５７】
有機感光体の構成としては、電荷発生物質と電荷輸送物質の双方を同一の層に含有する単層型と電荷発生層と電荷輸送層を有する積層型に大別される。
【０１５８】
感光層が積層型の場合、電荷発生層は、ピリリウム系染料、チアピリリウム系染料、アズレニウム系染料、チアシアニン系染料、キノシアニン系染料等のカチオン染料；スクエアリウム塩系顔料；フタロシアニン系顔料；アントアントロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料等の多環キノン顔料、インジゴ系顔料；キナクリドン系顔料；アゾ系顔料等の有機系電荷発生物質から選ばれた材料を単独ないしは組み合わせて用いることができ、真空蒸着装置によって蒸着層として形成したり、あるいは結着樹脂に分散塗工液を塗布、乾燥することによって塗布層として形成することができる。
【０１５９】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択でき、また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマーから選択できる。好ましくは、ポリビニルブチラール、ポリアレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミド、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリビニルアルコール等の樹脂を挙げることができる。電荷発生層中に含有される樹脂は、８０重量％以下であることが好ましく、特には４０重量％以下であることが好ましい。
【０１６０】
電荷発生層の膜厚は５μｍ以下が好ましく、特には、０．０１〜１μｍが好ましい。
【０１６１】
電荷輸送層は、主鎖または側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレン及びフェナントレン等の構造を有する多環芳香族化合物、インドール、カルバゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン等の含窒素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物等の電荷輸送物質を結着樹脂に溶解した塗工液を塗布、乾燥することにより形成される。
【０１６２】
用いることのできる結着樹脂としては、例えばポリアリレート、ポリスルホン、ポリアミド、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタンあるいは共重合体、例えば、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマーまたはスチレン−マレイン酸コポリマー等を挙げることができる。また、このような絶縁性樹脂の他にポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンやポリビニルピレン等の有機光導電性樹脂も使用することができる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合割合は、結着樹脂１００重量部当たり電荷輸送物質を１０〜５００重量部とすることが好ましい。
【０１６３】
電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍであることが好ましく、特には、１０〜３０μｍであることが好ましい。
【０１６４】
感光層が単層型の場合、前記の電荷発生物質及び電荷輸送物質を前記の結着樹脂に分散及び溶解した塗工液を塗布、乾燥することにより形成される。
【０１６５】
その膜厚は、５〜４０μｍであることが好ましく、特には、１０〜３０μｍであることが好ましい。
【０１６６】
本発明においては、感光層導と電性支持体との間に中間層を設けることもできる。このような中間層は感光層と導電性支持体との接着性を高め、あるいは電荷のバリアー層として機能させることを目的とする。中間層としては例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂等の樹脂材料が使用可能である。
【０１６７】
また、本発明においては、さらに導電性支持体と中間層の間に支持体のムラや欠陥の被覆、及び画像入力がレーザー光の場合には散乱による干渉縞防止を目的とした被覆層を設けることができる。被覆層としては、隠蔽性を付与するため、あるいは膜表面に適度な粗さを付与するため、さらには抵抗を調節する等の目的のため、金属酸化物、金属粒子、カーボンブラック等を結着樹脂中に分散して形成する。
【０１６８】
この膜厚は、５〜４０μｍが適当であり、特には、１０〜３０μｍが好ましい。
【０１６９】
上述した各種層の塗布方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、ビームコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法等が挙げられる。
【０１７０】
電子写真感光体の帯電には、磁性紛体を用いた磁気ブラシ方式によってもよい。
【０１７１】
帯電磁気ブラシ方式とは、磁気力によりフェライト等の磁性粉体の穂を形成し、この穂立ちした磁性粉体を高密度に集めたブラシ状にし、電圧を印加することで帯電部材の役割を担わせたものである。
【０１７２】
構成としては非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロール、スリーブ上の導電性を有する磁性粒子からなり、マグネットロールは固定、スリーブ表面が感光体と周速差を持って移動するように回転される。
【０１７３】
磁性粒子としては、
・樹脂とマグネタイト等の磁性紛体を混練して粒子に成形したもの、もしくはこれに抵抗値調節のための導電性カーボン等をまぜたもの；
・燒結したマグネタイト、フェライトもしくはこれらを還元処理して抵抗値を調節したもの；
・これらの磁性粒子をメッキ処理して抵抗値を適当な値にしたもの；
などが使用可能である。
【０１７４】
【実施例】
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１７５】
感光体作成例１
まず、感光体の製造方法で記載したように、図２に記載のＲＦによるプラズマＣＶＤ装置を用いて下記に示した条件によりφ３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚２．５ｍｍのアルミニウム製導電性基体としての鏡面加工を施したシリンダー上に下部阻止層、光導電層、バッファ層を表１に記載の条件で積層した。なお、ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚを用いた。
【０１７６】
【表１】
2004117512.tif 000005
【０１７７】
次に表面層の製造方法で記載したように、図３に記載のスパッタ装置を用いて下記に示した条件により、上記バッファ層の上にＭｇＦ２の表面層を積層した。
ターゲット　　　　　金属Ｍｇ
スパッタガス／流量　Ａｒ：２００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）
原料ガス／流量　　　Ｆ２：１０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）
内圧　　　　　　　　２×１０−４Ｐａ
ＤＣ電力　　　　　　５００ｗ
基体温度　　　　　　２０℃
膜厚　　　　　　　　０．２μｍ
【０１７８】
感光体作成例２
感光体作成例１と同様にしてバッファ層まで成膜し、連続して下記の条件によりａ−ＳｉＣからなる表面層を設けた感光体を作成した。
ＣＨ４　　　　　　　２００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）
ＳｉＨ４　　　　　　２０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）
高周波電力　　　　　２００Ｗ
放電空間の圧力　　　５３Ｐａ
基体温度　　　　　　２３０℃
膜厚　　　　　　　　０．６μｍ
【０１７９】
感光体作成例３
ＭｇＦ２表面層の成膜条件を以下のように設定した他は感光体作成例１と同様にして感光体を作成した。
ターゲット　　　　　金属Ｍｇ
スパッタガス／流量　Ａｒ：２００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）
原料ガス／流量　　　ＣＦ４：１０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）
内圧　　　　　　　　２×１０−４Ｐａ
ＤＣ電力　　　　　　５００ｗ
高周波バイアス　　　２０ＫＨｚ
基体温度　　　　　　１５０℃
膜厚　　　　　　　　０．２μｍ
【０１８０】
感光体作成例４
以下の手順により、有機感光体を作成した。
φ３０ｍｍ×３５８ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体として、この上にポリアミド樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ製）の５質量％メタノール溶液を浸漬法で塗布し、膜厚が０．５μｍの下引き層を設けた。
【０１８１】
次に、下記構造式１で示される、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２゜の９．０°、１４．２°、２３．９°及び２７．１゜に強いピークを有するところの、オキシチタニウムフタロシアニン顔料４重量部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：ＢＸ−１、積水化学（株）製）２重量部、及びシクロヘキサノン８０重量部を、φ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で、４時間ほど分散してえた溶液を、上記下引き層上に塗布し、１０５℃で１０分間熱風乾燥して、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１８２】
【化１】
2004117512.tif 000006
【０１８３】
次いで、下記構造式２の化合物１０重量部、及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−２００、三菱ガス化学（株）製）１０重量部を、モノクロロベンゼン１００重量部に溶解した溶液を、前記電荷発生層上に塗布し、１０５℃で１時間をかけて熱風乾燥して、膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１８４】
【化２】
2004117512.tif 000007
【０１８５】
次に、注入層として、下記構造式３で示される化合物で表面処理した（処理量７重量％）アンチモンドープ酸化スズ超微粒子５０重量部と、モノクロルベンゼン１５０重量部を、サンドミルにて、６６時間かけて分散を行い（平均粒径０．０３μｍ）、更にポリテトラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）２０重量部を加えて、更に２時間分散を行った後、樹脂成分としてビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−８００、三菱ガス化学（株）製）３０重量部を溶解してえた調合液を、上記の電荷輸送層上にスプレー塗布法により膜を形成し、１２０℃の温度で１時間熱風乾燥して３μｍの注入層を得た。
【０１８６】
【化３】
2004117512.tif 000008
【０１８７】
こうして得られた有機感光体に、さらに感光体作成例１と同様の条件にてＭｇＦ２表面層を設けた。
【０１８８】
トナー作成例１
次の手順で重合トナーを作成した。
イオン交換水７０９重量部に０．１Ｍ−Ｎａ３ＰＯ４水溶液４５１重量部を投入し、６０℃に加温した後、さらに１．０Ｍ−ＣａＣｌ２水溶液６７．７重量部を徐々に添加してＣａ３（ＰＯ４）２を含む水系媒体を得た。
【０１８９】
スチレン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０重量部
ｎ−ブチルアクリレート（ｎ−ＢＡ）　　　　　　２０重量部
不飽和ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　２重量部
飽和ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　３重量部
負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物）　　１重量部
表面処理疎水化磁性体　　　　　　　　　　　　　９０重量部
上記処方をアトライター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合した。この単量体組成物を６０℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス（ＤＳＣにおける吸熱ピークの極大値７２℃）６重量部を添加混合溶解し、これに重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ１／２＝１４０分、６０℃条件下］５重量部を溶解した。
【０１９０】
上記水系媒体中に重合性単量体混合物を投入し、６０℃、Ｎ２雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））にて１０，０００ｒｐｍで１５分間撹拌して、造粒した。
【０１９１】
その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０℃で６時間反応させた。その後液温を８０℃とし更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、８０℃で更に２時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてＣａ３（ＰＯ４）２を溶解し、濾過、水洗、乾燥して重量平均粒径６．５μｍのトナー粒子を得た。
【０１９２】
このトナー粒子１００重量部と、一次粒径８ｎｍのシリカにヘキサメチルジシラザンで表面を処理し、処理後のＢＥＴ値が２５０ｍ２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．２重量部及び酸化亜鉛微粉体２重量部とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、重合トナーを調製した。得られたトナーの平均円形度は０．９８３、磁場７９．６ｋＡ／ｍにおける磁化の強さは、２８Ａｍ２／ｋｇであった。
【０１９３】
ここで使用した酸化亜鉛からなる導電性微粉体は、一次粒子径０．１〜０．３μｍの酸化亜鉛を圧力により造粒して得られた粒子を風力分級して得た、体積平均粒径１．５μｍのものである（抵抗１０７Ω・ｃｍ、透過率３５％）。なお、このものは粒子径０．５μｍ以下が３５体積％であり、粒子径５μｍ以上の粒子は含まれていなかった。この酸化亜鉛微粉体は、走査型電子顕微鏡にて３０００倍及び３万倍で観察したところ、一次粒子径は０．１〜０．３μｍであり、凝集体の径はほとんどが１〜４μｍであった。
【０１９４】
トナー作成例２
次の手順で粉砕トナーを作成した。
スチレン／ｎ−ＢＡ（質量比８０／２０）共重合体　１００質量部
不飽和ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　２質量部
飽和ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　３質量部
負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物）　　　　１質量部
表面処理疎水化磁性体　　　　　　　　　　　　　　　９０質量部
エステルワックス（ベヘニン酸ベヘニル系）　　　　　　５質量部
上記材料をブレンダーにて混合し、１１０℃に加熱した２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た後、得られた微粉砕物を風力分級して重量平均粒径８．９μｍの黒色粒子を得た。
【０１９５】
この黒色粒子１００重量部と、ヘキサメチルジシラザンで処理をした後シリコーンオイルで処理し、処理後のＢＥＴ値が１８０ｍ２／ｇの疎水性シリカ微粉体０．９重量部、及び酸化亜鉛微粉体２重量部とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、粉砕トナーを調製した。得られたトナーの平均円形度は０．９４０であった。
【０１９６】
実施例１
感光体作成例１及びトナー作成例１を用い、キヤノン（株）製デジタル複写機ＧＰ４０５をベースに、導電性微粉体を介した弾性ローラー帯電器を用いた図４に示される構成に改造した電子写真装置により耐久評価を行った。帯電の極性は負帯電、現像は負帯電トナーによるＩＡＥ方式である。プロセススピードは２００ｍｍ／ｓ、感光体と弾性ローラーの相対速度は逆方向２００％とした。なお、耐久に用いた原稿チャートの概略を図５に示す。
【０１９７】
以下の項目についての評価結果を表２に示す。
【０１９８】
（帯電部材の汚染）
Ａ４紙を用いて１０万枚の通紙連続耐久を行い、１万枚毎にベタ白画像と全面ハーフトーン画像をサンプリングした。この際、耐久チャートの画像部分に相当する帯電部材が汚染され、帯電能が低下することにより生じるカブリの有無を以下の基準で評価した。
Ａ：１０万枚耐久後、ベタ白、全面ハーフトーンいずれの画像においてもカブリは認められなかった。
Ｂ：１０万枚耐久後、ベタ白画像にカブリは認められなかったが、ハーフトーン画像においてカブリによる濃度ムラが発生した。
Ｃ：１０万枚耐久後、ベタ白、全面ハーフトーンいずれの画像においてもカブリが発生した。
【０１９９】
（転写残トナーゴースト）
上記評価の画像サンプリングとして、図６に示すゴーストチャートを用いた。転写後の残トナーパターン部の露光低下に伴い、ベタ黒パッチのドラム一周長だけ下流位置にネガゴーストが現れる。これを以下の基準で評価した。
Ａ：１０万枚耐久後、ゴーストは全く認められなかった。
Ｂ：１０万枚耐久後、非常に軽微なゴーストが発生した。
Ｃ：１０万枚耐久後、はっきりとしたゴーストが発生した。
【０２００】
（トナー劣化）
クリーナレスプロセスにおいて機械的なストレスを受けたトナーの現像特性が劣化し、上記の評価画像でベタ黒パッチ部分の濃度低下、ハーフトーン部分のガサツキが現れる場合がある。これを以下の基準で評価した。
Ａ：１０万枚耐久後、ベタ黒の濃度低下、ハーフトーンのガサツキいずれも認められず、初期画像と同等レベルであった。
Ｂ：１０万枚耐久後、初期画像に対して軽微なベタ黒の濃度低下、ハーフトーンのガサツキが認められた。
Ｃ：１０万枚耐久後、ベタ黒の濃度低下、ハーフトーンのガサツキいずれも明確に認められた。
【０２０１】
これらの画像評価において白地のカブリやベタ黒の濃度については、反射濃度を反射濃度計（マクベス社製、ＲＤ９１４）で測定した。
【０２０２】
比較例１
感光体作成例２を用いた他は実施例１と同様の装置構成条件にて、評価を行った。結果を表２に示す。
【０２０３】
実施例２
感光体作成例３を用いた他は実施例１と同様の装置構成条件にて、評価を行った。結果を表２に示す。
【０２０４】
実施例３
実施例１の装置において、帯電部材を磁気ブラシ方式に代えた他は同様の構成とした。ただし、トナーとして、トナー作成例１において、酸化亜鉛を混合しないで作成したものを使用した。
【０２０５】
本実施例においては、磁性粒子としてはポリスチレン樹脂１００重量部にマグネタイト１００重量部を入れて混練、粉砕したもので、粒子径３０μｍ、抵抗値は１０６Ωであった。磁気ブラシの抵抗値は、上記の構成の磁気ブラシに対してアルミニウムドラムを当接させ、１００ＶのＤＣ電圧を印加したときの抵抗値で定義してある。
【０２０６】
このような磁性粒子をマグネットを内包したスリーブ上に厚さ１ｍｍでコートして、感光体との間に幅約２ｍｍの帯電ニップを形成する。スリーブは感光体表面の周速に対して１倍の早さで逆方向に摺接するように回転されており、感光体と磁気ブラシが均一に接触するようになっている。
【０２０７】
以下、実施例１と同様に評価を行った。結果を表２に示す。
【０２０８】
実施例４
トナーとしてトナー製造例２の粉砕トナーを用いた他は実施例１と同様にして評価を行った。結果を表２に示す。
【０２０９】
実施例５
電子写真感光体として感光体作成例４を用いた他は実施例１と同様のにして評価を行った。結果を表２に示す。
【０２１０】
【表２】
2004117512.tif 000009
【０２１１】
表２に示すように、本発明の装置においては、クリーナレスプロセスにおける課題である帯電部材汚染に伴うカブリや、転写残トナーに起因するゴースト、さらにトナーの繰返し使用に伴う現像性の低下といった問題点が改良されていることが分かる。
【０２１２】
さらに本発明のより好ましい形態においては、それらの課題をより高いレベルで解決できることが示される。
【０２１３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、導電性基体上に少なくとも光導電層と表面層からなる電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、像露光を行うことにより感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を電子写真感光体上でトナーによって可視化する現像手段と、可視画像を転写材に転写する転写手段とを含む電子写真装置において、
帯電手段が、電子写真感光体と当接部を形成して接触する帯電部材に電圧を印加することによって電子写真感光体を帯電させる帯電手段であり、
転写手段から帯電手段までの間に実質的にクリーニング手段がなく、
電子写真感光体の表面層がフッ化マグネシウムを主成分として含有する、
ことを特徴とする電子写真装置により、転写から帯電までの間にクリーニング工程が無くても極めて良好なトナーリサイクルプロセスを達成する事が可能になった。
【０２１４】
これにより、電子写真装置の生涯寿命に渡って排出される廃棄物が大幅に削減され、きわめて鮮明な画像が長期間安定して得られる電子写真装置を提供することができる。
【０２１５】
さらに、帯電部材の寿命が長く、最小のメンテナンスコストで長期間、安定して高品質な画像が得られる電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる電子写真感光体の一例の模式的断面図である。
【図２】本発明に用いる電子写真感光体を形成するための堆積装置の一例の模式的断面図である。
【図３】本発明に用いる電子写真感光体の表面層を形成するための堆積装置の一例の模式的断面図である。
【図４】本発明の電子写真装置の一例の模式的断面図である。
【図５】本発明の電子写真装置の評価に用いた原稿チャートの概略図である。
【図６】本発明の電子写真装置の評価に用いた原稿チャートの概略図である。
【符号の説明】
１０１　　導電性基体
１０２　　下部阻止層
１０３　　光導電層
１０４　　バッファ層
１０５　　表面層
２１００　堆積装置
２１１０　反応容器
２１１１　カソード電極
２１１２　導電性基体
２１１３　基体加熱用ヒーター
２１１４　ガス導入管
２１１５　高周波マッチングボックス
２１１６　ガス配管
２１１７　リークバルブ
２１１８　メインバルブ
２１１９　真空計
２１２０　高周波電源
２１２１　絶縁材料
２１２３　受け台
２２００　ガス供給装置
２２１１〜２２１６　マスフローコントローラー
２２２１〜２２２６　ボンベ
２２３１〜２２３６　バルブ
２２４１〜２２４６　流入バルブ
２２５１〜２２５６　流出バルブ
２２６０　補助バルブ
２２６１〜２２６６　圧力調整器
３０１　　真空容器
３０２　　冷却ボックス
３０３　　カソード電極
３０４　　ターゲット
３０５　　アノード電極
３０６　　絶縁材
３０７　　被処理基体
３０８　　基体支持機構
３０９　　ゲートバルブ
３１０　　ロードロック室
３１１　　シャッター
３１２　　排気系
３１３　　スパッタガス導入ポート
３１４　　反応性ガス導入ポート
３１５　　直流電源
３１６　　演算、制御装置
３１７　　磁石
３１８　　基体回転軸
４０１　　電子写真感光体
４０２　　接触帯電部材
４０３　　画像露光
４０４　　現像器
４０５　　トナー
４０６　　転写帯電部材
４０７　　転写紙
４０８　　反転トナー
４０９　　定着器
Ｍ　　　　帯電粒子
【図１】
2004117512.tif 000010
【図２】
2004117512.tif 000011
【図３】
2004117512.tif 000012
【図４】
2004117512.tif 000013
【図５】
2004117512.tif 000014
【図６】
2004117512.tif 000015