(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体の表面を帯電させる帯電工程と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、該像担持体表面にトナーを付着させることにより該静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、該トナー像を記録媒体に転写する転写工程とを含む電子写真方法に於いて、
前記像担持体は、導電性基体と、該導電性基体上に少なくとも水素及びハロゲンのいずれか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光導電層と、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子をＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）で０．２原子％以上２０原子％以下含有する非単結晶材料で構成された表面層とを有し、
前記トナーは、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含み、平均円形度が０．９５０以上である磁性トナーであって、該磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化が１０Ａｍ2／ｋｇ以上５０Ａｍ2／ｋｇ以下であり、
前記帯電工程は、粒径が０．１μｍ〜１０μｍである導電性微粉体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、表面に該帯電粒子を担持し、該帯電粒子を介して該像担持体に接触する帯電粒子担持体とを用いて、該像担持体表面を負極性に帯電させ、
前記潜像形成工程は、画像部を露光して電位を減衰させることにより静電潜像を形成する潜像形成工程であり、
転写から帯電までの間にクリーニング工程が無い事を特徴とする電子写真方法。
【請求項２】
前記像担持体の前記光導電層と前記表面層の間に、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み、シリコンを主体とし、炭素、酸素、窒素から選ばれる少なくとも一つ以上の原子を更に含有する非単結晶材料から成るバッファ層を有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真方法。
【請求項３】
前記表面層が、５０〜４５０ＭＨｚの高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、少なくとも炭化水素系のガスを分解することによって堆積成膜により形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真方法。
【請求項４】
前記帯電工程は、前記帯電粒子を担持している前記帯電粒子担持体の表面と前記像担持体の表面が相対的速度差を有して移動している状態で帯電粒子を介して像担持体に接触して像担持体を帯電させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項５】
前記帯電工程は、前記帯電粒子担持体の表面と前記像担持体表面が互いに逆方向に移動しつつ像担持体を帯電させることを特徴とする請求項４に記載の電子写真方法。
【請求項６】
前記帯電工程において、前記帯電粒子担持体は多孔体表面を有する弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項７】
前記帯電粒子担持体は、アスカーＣ硬度が５０度以下のローラー部材であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項８】
前記帯電粒子担持体は、アスカーＣ硬度が２５度以上５０度以下のローラー部材であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項９】
前記帯電粒子担持体は、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以上１×１０8Ω・ｃｍ以下のローラー部材であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項１０】
前記導電性微粉体の抵抗が１×１０9Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項１１】
前記導電性微粉体の抵抗が１×１０-1Ω・ｃｍ以上１×１０9Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項１２】
前記トナーは表面に導電性微粉体を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項１３】
前記トナーは疎水化処理されている無機微粉体を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項１４】
前記無機微粉体はシリコーンオイルで処理されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の電子写真方法。
【請求項１５】
前記導電性微粉体が、前記現像工程で前記像担持体に付着し、前記転写工程の後も該像担持体上に残留し運ばれて前記帯電粒子担持体に到達することを特徴とする請求項１２に記載の電子写真方法。
【請求項１６】
回転する像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面にトナーを付着させることにより該静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた電子写真装置に於いて、
前記像担持体は、導電性基体と、該導電性基体上に少なくとも水素及びハロゲンのいずれか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光導電層と、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子をＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）で０．２原子％以上２０原子％以下含有する非単結晶材料で構成された表面層とを有し、
前記トナーは、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含み、平均円形度が０．９５０以上である磁性トナーであって、該磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化が１０Ａｍ2／ｋｇ以上５０Ａｍ2／ｋｇ以下であり、
前記帯電手段は、粒径が０．１μｍ〜１０μｍである導電性微粉体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、該帯電粒子を表面に担持し、該帯電粒子を介して該像担持体に接触する帯電粒子担持体とを有し、該像担持体表面を負極性に帯電し、
前記潜像形成手段は、画像部を露光して電位を減衰させることにより静電潜像を形成する潜像形成手段であり、
転写から帯電までの間にクリーニング手段が無い事を特徴とする電子写真装置。
【請求項１７】
前記像担持体の前記光導電層と前記表面層の間に、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み、シリコンを主体とし、炭素、酸素、窒素から選ばれる少なくとも一つ以上の原子を更に含有する非単結晶材料から成るバッファ層を有することを特徴とする請求項１６に記載の電子写真装置。
【請求項１８】
前記表面層が、５０〜４５０ＭＨｚの高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、少なくとも炭化水素系のガスを分解することによって堆積成膜により形成されることを特徴とする請求項１６または１７に記載の電子写真装置。
【請求項１９】
前記帯電手段は、前記帯電粒子を担持している前記帯電粒子担持体の表面と前記像担持体の表面が、相対的速度差を有して移動している状態で帯電粒子を介して像担持体に接触して像担持体を帯電させることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２０】
前記帯電手段は、前記帯電粒子担持体の表面と前記像担持体の表面が互いに逆方向に移動しつつ像担持体を帯電させることを特徴とする請求項１９に記載の電子写真装置。
【請求項２１】
前記帯電手段において、前記帯電粒子担持体は多孔体表面を有する弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２２】
前記帯電粒子担持体は、アスカーＣ硬度が５０度以下のローラー部材であることを特徴とする請求項１６乃至２１のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２３】
前記帯電粒子担持体は、アスカーＣ硬度が２５度以上５０度以下のローラー部材であることを特徴とする請求項１６乃至２１のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２４】
前記帯電粒子担持体は、体積固有抵抗１×１０3Ω・ｃｍ以上１×１０8Ω・ｃｍ以下のローラー部材であることを特徴とする請求項１６乃至２３のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２５】
前記導電性微粉体の抵抗が１×１０9Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１６乃至２４のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２６】
前記導電性微粉体の抵抗が１×１０-1Ω・ｃｍ以上１×１０9Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１６乃至２４のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２７】
前記トナーは表面に導電性微粉体を有することを特徴とする請求項１６乃至２６のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２８】
前記トナーは疎水化処理されている無機微粉体を有することを特徴とする請求項１６乃至２７のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項２９】
前記無機微粉体はシリコーンオイルで処理されていることを特徴とする請求項１６乃至２８のいずれか一項に記載の電子写真装置。
【請求項３０】
前記導電性微粉体が、前記現像手段によって前記像担持体に付着し、前記トナー像転写後も該像担持体上に残留し運ばれて前記帯電粒子担持体に到達することを特徴とする請求項２７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、非単結晶シリコン系電子写真感光体と接触帯電手段と球形トナーを用い、転写から帯電までの間にクリーニング工程が無い特定のシステムを用いる電子写真方法及び装置に関し、詳しくは、特定のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素原子の総量に対するシリコン原子の比率）の表面層を付加した非単結晶シリコン感光体を用いた電子写真方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方法は、帯電−露光−現像−転写−転写残トナーのクリーニング−感光体残留電荷の除電−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、転写後の感光体（像担持体）に残存する転写残トナーはクリーナー（クリーニング装置）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。そこでクリーナーをなくし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によって「現像兼クリーニング」で感光体上から除去し現像装置に回収・再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。特開平１０−３０７４５５号公報には、こうした電子写真装置の開示がある。
【０００３】
現像兼クリーニングとは、転写後に感光体上に残留したトナーを次工程以降の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。またクリーナーレスであることでスペース面での利点も大きく、電子写真装置を大幅に小型化できるようになる。
【０００４】
以下に、図３を用いて簡単に現像兼クリーニング工程を利用したトナーリサイクルプロセスを説明する。
（１）感光体２０１は接触帯電部材２０２により、電圧を印加され均一に帯電される。この図の場合は負帯電とする。
（２）均一に負帯電された感光体２０１上に、画像情報に対応した反転現像方式の露光（例えばレーザー光）２０３が与えられ潜像を形成する。
（３）現像器２０４から電荷を付与された着色粉体であるトナー２０５が、潜像に応じた形で感光体２０１表面に供給され顕像を形成する。この場合、トナーとしては負帯電のものを用いる。
（４）転写ローラー２０６で電圧を印加、或いは静電吸着力を付与する部材によって、転写材２０７にトナー像が転写され、定着装置２０９で定着される。この際、一部のトナーは転写され残留し、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２０８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２０２と感光体２０１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を再付与され、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２０５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２０４に回収される。
このような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。
【０００５】
尚、特開平１０−３０７４５５号公報に非単結晶シリコン感光体のトナーリサイクルプロセスの開示がある。特開２０００−９８８４６号公報には非単結晶シリコン感光体、特には非単結晶炭素からなる表面層を有する非単結晶シリコン感光体の接触帯電に関する開示がある。
【０００６】
また、特許公報第２８１１３１２号等で、組成式Ｓｉ1-xＣxのｘの値が０．５＜ｘ＜０．９の技術開示があり、特開平１０−２０６６３号公報等で、組成式Ｓｉ1-xＣxのｘの値が０．９５≦ｘ＜１の技術開示がある。
【０００７】
一方、特開平１０−２１３９４６号公報には、感光体の飽和電位より低い電圧を帯電手段に印加して使用する事で、クリーナーレスでトナーの吐き出しを良くする技術の開示があり、特開平１０−２７４８８４号公報には、トナーリサイクルプロセスにおいてトナーを正規化しておいた方が良い旨の技術開示があり、さらに特開平９−３２５５７８号公報には、帯電突入前に残トナートリボを帯電と逆極性に帯電する、本来の帯電以外の電荷付与手段に関する開示がある。
【０００８】
非単結晶シリコン感光体は比類なき電位安定性を持ち、特に高速複写機、高速プリンター領域で用いられている。特に導電性基体上にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層に炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層を積層した感光体は、非単結晶炭素膜の特徴である潤滑性、高硬度、耐酸化性から融着防止、長寿命、環境安定性といった優れた性能を有している。
【０００９】
小型機、普及機の領域においてもその優れた電位安定性を望む声は大きかったが、本体が棄却されるまでのプリント枚数は多くて百万枚ほどであり、非単結晶シリコン感光体の数百万枚といった耐久寿命とのミスマッチでなかなか広く普及していない。
【００１０】
また、前述クリーナーレスシステムにおいては、非単結晶シリコン感光体の中には、トナーや帯電部材との帯電系列、等のミスマッチから、（５）の工程において反転トナーをカブリ取りバイアスによっても回収しにくい極性分布、具体的には帯電極性と逆の方向の平均極性に変換してしまう現象があり、非単結晶シリコン感光体のメリットを十分に付加したクリーナーレスシステムを達成し得ない課題があった。
【００１１】
特に、炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層では、樹脂など有機物からなる表面層に比べ、反転トナーが正規化されにくい傾向にあり、これによって画像カブリ、現像剤劣化による濃度薄などの画像トラブルを生じる事があった。
【００１２】
特に重要なのは、トナーと感光体の帯電極性が同じ事、すなわち画像部を露光し、電位減衰させた部分を現像するＩＡＥ（Image Area Exposure、「イメージ露光」の意）方式による画像形成方式であることである。帯電器内に混入したトナーは、上記のごとく帯電される事によって、帯電部材と反発して感光体上に吐き出され、その状態がトナーとして正規の状態であるから、現像バイアスによって回収される、というプロセスが成立する。逆に非画像部を露光し、電位減衰させた部分以外を現像するＢＡＥ（「バックスキャン露光」の意）方式であると、トナーと感光体の帯電極性が異なる為、帯電工程で充分に帯電されないで吐き出されなかったり、充分帯電して吐き出されたとしても現像工程で回収されない、という不具合が生じることがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の技術課題の解決を目指したものであり、非単結晶シリコン感光体を用いた場合においても、広く小型機、普及機にも普及可能とならしめる、リサイクル効果をもつクリーナーレストナーリサイクルプロセスを良好に機能させる電子写真方法及び電子写真装置を提供する事を目的とする。
【００１４】
すなわち、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、さまざまな環境においても画像流れや画像ムラが発生せず、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及び電子写真方法を提供することを目的とする。
【００１５】
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及び電子写真方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、ａ−Ｓｉ感光体が均一に帯電され、ムラがなく、均一で高コントラストで解像度が高く、かぶりの少ない鮮明な画像が得られる電子写真装置及び電子写真方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、本発明者らは（５）の反転トナーを正規化する工程について鋭意研究を行ったところ、炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子を含有する非単結晶材料で特定のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）を有する表面層を付加した非単結晶シリコン感光体を用いる事でこの工程がきわめて円滑且つ安定的に行われる事を見出した。
【００１８】
具体的には、該像担持体は、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層及び炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子を含有する非単結晶材料で構成された表面層を積層してなり、該表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）が０．２原子％以上２０原子％以下であり、該トナーは、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とを有し、平均円形度が０．９５０以上である磁性トナーであって、該磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）下における飽和磁化が１０Ａｍ2／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以上５０Ａｍ2／ｋｇ以下であり、該帯電手段は、粒径が０．１μｍ〜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、該帯電粒子を担持する帯電粒子担持体により構成され、該帯電粒子は該像担持体に接触し、該像担持体表面を負極性に帯電し、露光により電位を減衰させるＩＡＥ方式で静電潜像を形成し、電位が減衰した部分をトナーにより現像し、転写から帯電までの間にクリーニング工程が無い事を特徴とする電子写真方法及び装置で極めて良好なトナーリサイクルプロセスが達成された。
【００１９】
本発明者らは、上記像担持体（以下、「ａ−Ｓｉ感光体」ともいう）用いた電子写真装置において、高画質化を追求すると共に、電子写真装置の生涯寿命の間に排出される廃棄物を大幅に削減する検討を鋭意行ってきた。その結果、転写残トナーを再利用するためにクリーニング工程を取り除き、現像工程で転写残トナーを回収することが、転写残トナーの排出を抑えることが可能となり廃棄物の削減に大変有効であるとの結論に至った。
【００２０】
しかしながら、帯電工程でコロナ帯電器を用いた場合は、転写残トナーを現像工程で回収するために、転写残トナーが帯電器を通過する際に、ａ−Ｓｉ感光体上の転写残トナーの影響によりコロナ放電むらが誘発して帯電むらが発生したり、最悪の場合は異常放電が発生してａ−Ｓｉ感光体を破損する場合があることがわかった。
【００２１】
そこでａ−Ｓｉ感光体をコロナ帯電器によって帯電した場合に問題となりやすい画像流れや帯電ムラをなくすために注目されている接触帯電方式の帯電器を使用して検討したところ、異常放電の発生は防止できるようになったものの、転写残トナーが帯電器を通過する際に、転写残トナーが接触帯電器を汚染することにより帯電部材の性能が劣化し、帯電部材の寿命が短くなったり、帯電能力が低下して画像コントラストや均一性が悪化したり、更には接触帯電器に付着した転写残トナーが性能劣化して画像品質が低下、例えばカブリが増加する場合があった。
【００２２】
そこで本発明者らは、異常放電を抑止できる接触帯電方式を用いて、ａ−Ｓｉ感光体及びトナーの最適化を鋭意検討した結果、ａ−Ｓｉ感光体の表面を構成する材料として、少なくとも水素を含有し、炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子を含有する非単結晶材料であり、該表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）が０．２原子％以上２０原子％以下であり、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とを有し、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いだした。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ａ−Ｓｉ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ａ−Ｓｉ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有する像担持体と特定の球形トナーを用いることが有用であることが判明した。
【００２３】
このメカニズムについては現在、詳細は不明であるが、ａ−Ｓｉ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ａ−Ｓｉ感光体へ吐き出されるものと推定され、その際に特定の表面層と球形トナーが効果的であることから、像担持体の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（主に分子間力と推定される）が大きく作用しているものと推定され、この付着力は表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）と球形トナーの平均円形度に大きく依存するものと考えられる。
【００２４】
以上述べてきたように、本発明は接触帯電装置、特定の球形トナー、特定のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）の表面層を有するａ−Ｓｉ感光体という三者を組み合わせることによって、高画質、長寿命で廃棄物の排出量が少ない電子写真装置を可能としたものである。
【００２５】
以下に、本発明の詳細を説明する。
本発明に用いられる像担持体は、導電性基体と、該導電性基体上に少なくとも水素及びハロゲンのいずれか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光導電層と、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子を含有する非単結晶材料で構成された表面層とを有しており、該表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）が０．２原子％以上２０原子％以下であることを特徴とする。
【００２６】
図１及び図２は本発明に用いられる像担持体の模式的な断面図の一例である。図１に示すａ−Ｓｉ感光体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電荷注入阻止層（下部阻止層）１０２と光導電層１０３及び表面層１０５を有する。ここで、電荷注入阻止層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、かつまたは表面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。
【００２７】
図２に示したように光導電層１０３は、少なくともシリコン原子と炭素原子を含む非単結晶材料で構成された電荷輸送層１０７と、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た電荷発生層１０６が順次積層された構成の機能分離型としても良い。
まず、母体となる非単結晶シリコン感光体部分の作製概要を述べる。
【００２８】
（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の如き金属、およびこれらの合金、例えばステンレスが挙げられる。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、ポリアミドの如き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ものも導電性基体として用いることができる。
【００２９】
（光導電層）
光導電層は、例えばグロー放電法（例えば、低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、または直流放電ＣＶＤ法）、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法の如き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、作製される電子写真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が、所望の特性を有する電子写真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。
【００３０】
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所定の導電性基体１０１上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる層を形成すればよい。
【００３１】
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、上記の目的（シリコン原子の未結合手の補償等）を達成する上で望ましい。
【００３２】
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の如き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の如き弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。
【００３３】
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ることが好ましい。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。
【００３４】
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１３族に属する原子（以後「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。
【００３５】
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）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）があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
【００３６】
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、帯電特性や電子写真装置等についての所期の性能等によって適切に決定することが望ましいが、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。
【００３７】
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１０３を形成するための他のガスとともに反応容器中に導入してやればよい。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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％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。
【００４０】
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所望にしたがって決定され、好ましくは１５〜６０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２０〜４０μｍとされるのが望ましい。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が大きくなり、具体的には水平方向で５０〜１５０μｍ、高さ方向で５〜２０μｍとなり表面を摺擦する帯電部材へのダメージが無視しえなくなる場合がある。
【００４１】
なお、光導電層１０３の層厚は、原料ガスの導入量等の成膜条件によって調整することができるが、膜厚計（例えばＨＥＬＭＵＴＦＩＳＨＥＲＧＭＢＨ社製ＦｉｓｈｅｒＳｃｏｐｅｍｍｓ）を用いることにより測定することができ、光導電層１０３の層厚を確認することができる。
【００４２】
さらに、光導電層を堆積する際の導電性基体１０１の温度は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが望ましい。
【００４３】
（表面層）
本発明に用いられる像担持体は、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子を含有する非単結晶材料（「ａ−ＳｉＣ：Ｈ（Ｘ）」とも示す）で構成された表面層を有する。この表面層に含まれるシリコン原子の含有量は、表面層中の炭素原子とシリコン原子の和に対するシリコン原子の比率Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）で０．２原子％以上２０原子％以下であることを特徴とする。
【００４４】
表面層中のシリコン原子の含有量が０．２原子％よりも少ないと、帯電手段から吐き出されたトナーの正規化が不十分になり、カブリを生じやすくなる。シリコン原子の含有量が２０原子％超えると、帯電手段からのトナーの吐き出しが悪くなり、帯電特性が悪化して、カブリが発生したり、表面磨耗の増加等を生じやすくなる。
【００４５】
ａ−ＳｉＣ：Ｈ（Ｘ）及びａ−Ｃ：Ｈ（Ｘ）（「水素及びハロゲンの少なくともいずれかを含み炭素原子を母体とする非単結晶材料」の意）は、高硬度で耐久性に優れている。ここで言うａ−Ｃ：Ｈ（Ｘ）とは、黒鉛（グラファイト）とダイヤモンドとの中間的な性質を持つアモルファス状の炭素を主に表しているが、微結晶や多結晶を部分的に含んでいても良い。本発明に用いられるａ−ＳｉＣ：Ｈ（Ｘ）を含む表面層１０５は多少の不純物が含有されても、同様の効果を得ることができる。例えば、該表面層にＮ、Ｏ、Ｐ、Ｂ等の不純物が含有されたとしても、含有量が全元素に対して１０原子％以下程度であれば本発明の効果は充分に得られる。
【００４６】
本発明に用いられる表面層中には、好ましくは水素原子が含有される。水素原子を含有させることで効果的に膜中の構造欠陥が補償され、局在準位密度が低減するため、膜の透明性が改善され、表面層中では好ましくない不要の光吸収が抑えられることによって光感度が改善する。また、膜中の水素原子の存在が固体潤滑性に重要な役割を果たしているといわれている。
【００４７】
本発明で用いられる表面層の膜中に含まれる水素原子の含有量は、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）で４１原子％〜６０原子％、更に好適には４５原子％〜５０原子％が適している。水素量が４１原子％より少ない場合には光学的バンドギャップが狭くなり、感度の面で適さなくなる。また、６０原子％を超える場合には硬度が低下し、削れが発生し易くなる。光学的バンドギャップは一般には１．２ｅＶ〜２．２ｅＶ程度の値であれば好適に用いることができ、感度の点からは１．６ｅＶ以上とすることが更に望ましい。
【００４８】
この表面層は自由表面を有し、主に長期間の使用における摩耗や傷の防止といった効果と共に、帯電部材の長寿命化や帯電能力の安定化といった本発明の目的を達成するために設けられる。
【００４９】
表面層の層厚は、反射分光式干渉計（大塚電子（株）製ＭＣＰＤ２０００）により干渉度合いを測定し、この値と既知の屈折率から膜厚を算出する。後述する表面層の膜厚は成膜条件等によって調整することができる。膜厚は５〜２０００ｎｍが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍである。５ｎｍより薄くなると長期的な使用における効果を得るのが難しくなる。２０００ｎｍを超えると光感度の低下や残電等のデメリットを考慮する必要がでてくるので、２０００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
また、基板温度は室温から４００℃までに調整されるが、あまり基板温度が高過ぎるとバンドギャップが低下して透明度が低下するため低めの温度設定が好ましい。
【００５１】
また表面層の屈折率は、１．６〜２．８程度であれば好適に用いられ、好ましくは１．６〜２．２、特には１．６〜２．０が好ましい。ここで、屈折率は、長波長光多重干渉により測定する。具体的にはガラス基板（Ｃｏａｎｉｎｇ社製７０５９）上に表面層を成膜したサンプルを可視分光器（日立社製３３０など）で、２５００ｎｍ付近から短波長側に分光透過率を測定し（極値が４〜５個判る波長範囲）、得られた極値の波長・透過率を用いて屈折率を計算する。また、表面層１０５の比誘電率は、屈折率を二乗することにより求められる。
【００５２】
さらに表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）は、ＥＳＣＡ（米国ＳＳＩ社製「ＳＳＸ−１００」など）を用いて、シリコン原子と炭素の相対値を測定し、その比率を計算することによって得た。
【００５３】
該表面層１０５は、例えばグロー放電法、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法の如き周知の薄膜堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作製される電子写真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が、像担持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。
【００５４】
表面層の形成については、少なくとも炭化水素系のガスなどの原料ガスをプラズマで分解し、堆積成膜させて形成する公知の方法が用いられる。より具体的には、５０〜４５０ＭＨｚの高周波（ＶＨＦ帯）を用いたプラズマＣＶＤ法や、ＲＦ電力を用いるプラズマＣＶＤ法を好ましくは例示することができる。
【００５５】
原料ガスを分解するための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く、具体的には原料ガスに対して、単位時間（ｍｉｎ）、標準状態（ｎｏｒｍａｌ）におけるガスの単位容積（ｍｌ）あたりの電気量（Ｗ）が５Ｗ・ｍｉｎ／ｍｌ（ｎｏｒｍａｌ）以上が好ましいが、あまり高くなると異常放電が発生してしまい、像担持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。
【００５６】
放電空間の圧力については通常のＲＦ（代表的には１３．５６ＭＨｚ）電力を用いる場合には１３．３Ｐａ〜１３３３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ）、ＶＨＦ帯（代表的には５０〜４５０ＭＨｚ）を用いる場合には１３.３ｍＰ 〜１３．３Ｐａ（０．１ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ）程度に保たれる。
【００５７】
さらに本発明においては、表面層１０５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１０５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。
【００５８】
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、ｐ型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子、またはｎ型伝導特性を与える周期律表第１５族に属する原子を用いることができる。本発明において表面層中に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、所望にしたがって適宜決定されるが、好ましくは１０〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好適には５０〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０2〜１×１０3原子ｐｐｍとされるのが望ましい。
【００５９】
また表面層１０５と光導電層１０３との間に、炭素原子の含有量が光導電層１０３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。
【００６０】
本発明の表面層中には必要に応じてハロゲン原子が含まれていても良い。ハロゲン原子供給用ガスとなり得る物質としては、たとえばＦ2、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7の如きハロゲン間化合物を挙げることができる。更にＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣｌＦ3、ＣＨＣｌＦ2、Ｆ2、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ10の如きフッ素含有ガスが好適に用いられる。
【００６１】
ハロゲン原子を表面層中に含有させる場合では、成膜時の高周波電力については、出来るだけ高い方が原料ガスの分解が充分に進むため好ましく、具体的には原料ガスに対して１ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）当り５Ｗ以上が好ましいが、あまり高くなると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。
【００６２】
ハロゲン原子を表面層中に含有させる場合では、成膜時の放電空間の圧力については通常のＲＦ（代表的には１３．５６ＭＨｚ）電力を用いる場合には、一般に１３．３Ｐａ〜１３３３Ｐａ、中でも特に１３３Ｐａ以下の範囲で作製した場合に良好な膜が得られる。ＶＨＦ帯（代表的には５０〜４５０ＭＨｚ）を用いる場合には、一般に１３．３ｍＰａ〜１３．３Ｐａ程度に保たれるが、可能な限り低い圧力が望ましい。
【００６３】
本発明において表面層中に含有されるハロゲン原子の含有量としては、所望に従って適宜決定されるが、好ましくは全原子に対して６〜５０原子％、より好適には３０〜５０原子％とされるのが好ましい。
【００６４】
（バッファ層）
本発明に用いられる像担持体は、前記表面層と前記光導電層の間にバッファ層１０４が設けられている形態であることも好ましい。
【００６５】
バッファ層は、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み、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一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、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含む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が挙げられる。より好ましくはａ−Ｓｉとａ|Ｃ：Ｈの中間の組成であるアモルファス炭化珪素（ａ−Ｓｉ：Ｃ（Ｈ、Ｘ））を主体とする非単結晶材料で形成されることが好ましい。
【００６６】
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、このようなバッファ層を設けることが干渉防止等に効果的である。また、このバッファ層１０４に１３族元素、１５族元素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。
【００６７】
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。
【００６８】
炭素供給用ガスとなり得る物質としては、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10の如きガス状態の、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。
【００６９】
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の如きガス状態の、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。
【００７０】
バッファ層は、例えばプラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法によって作製可能である。また、本発明におけるバッファ層を作製する際のプラズマＣＶＤ法に用いる放電周波数としては如何なる周波数も用いることが出来、工業的にはＲＦ周波数帯と呼ばれる１ＭＨｚ以上、５０ＭＨｚ未満の高周波でも、ＶＨＦ帯と呼ばれる５０ＭＨｚ以上、４５０ＭＨｚ以下の高周波でも好適に用いることが出来る。
【００７１】
また、バッファ層を堆積する際の導電性基板温度は５０〜４５０℃、より好ましくは、１００〜３００℃に調整されることが好ましい。
【００７２】
（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。
【００７３】
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、１３族元素、１５族元素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一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。
【００７４】
以下、図５の装置を用いた非単結晶シリコン感光体の作製手順の一例を述べる。
図５は、高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による像担持体の堆積装置の一例を模式的に示した図である。
【００７５】
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。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。
【００７６】
原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、ＮＯ、Ｂ2Ｈ6、ＣＦ4の如き原料ガスボンベ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。導電性基体２１１２は導電性受け台の上に設置されることによってアースに接続される。
【００７７】
以下、図５の装置を用いた、像担持体作製手順の一例について説明する。
反応容器２１１０内に導電性基体２１１２を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）により反応容器２１１０内を排気する。続いて導電性基体加熱用ヒーター２１１３により導電性基体２１１２の温度を２０℃〜５００℃の所望の温度に制御する。次いで、像担持体形成用の原料ガスを反応容器２１１０内に流入させる。原料ガスの導入は、ガスボンベのバルブ２２３１〜２２３６、反応容器のリークバルブ２１１７が閉じられている事を確認し、又、流入バルブ２２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２６０が開かれている事を確認し、メインバルブ２１１８を開いて反応容器２１１０及びガス供給配管２１１６を排気する。
【００７８】
その後、真空計２１１９の読みが０．６７ｍＰａになった時点で補助バルブ２２６０、流出バルブ２２５１〜２２５６を閉じる。その後原料ガスボンベ２２２１〜２２２６より各ガスをバルブ２２３１〜２２３６を開いて導入し、圧力調整器２２６１〜２２６６により各ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ2（０．２ＭＰａ）に調整する。次に流入バルブ２２４１〜２２４６を徐々に開けて各ガスをマスフローコントローラー２２１１〜２２１６内に導入する。
【００７９】
以上の手順によって成膜準備を完了した後、導電性基体２１１２上に、まず光導電層の形成を行う。
【００８０】
即ち、導電性基体２１１２が所望の温度になったところで、各流出バルブ２２５１〜２２５６のうちの必要なものと補助バルブ２２６０とを徐々に開き、各原料ガスボンベ２２２１〜２２２６から所望の原料ガスを原料ガス導入管２１１４を介して反応容器２１１０内に導入する。次に、各マスフローコントローラー２２１１〜２２１６によって、各原料ガスが所望の流量になる様に調整する。その際、反応容器２１１０内が１３３．３Ｐａ以下の所望の圧力になる様に、真空計２１１９を見ながらメインバルブ２１１８の開口を調整する。
【００８１】
内圧が安定したところで、高周波電源２１２０を所望の電力に設定して、例えば周波数１ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を高周波マッチングボックス２１１５を通じてカソード電極２１１１に供給し高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器２１１０内に導入させた各原料ガスが分解され、導電性基体２１１２上にシリコン原子を主成分とする所望の非単結晶材料で構成される光導電層が堆積する。所望の層厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、各流出バルブ２２５１〜２２５６を閉じて反応容器２１１０への各原料ガスの流入を止め、光導電層の形成を終える。光導電層の組成や層厚は公知のものを使用することができる。
【００８２】
上記光導電層に表面層を形成する場合も、基本的には上記の操作を繰り返せばよい。
【００８３】
図４は、ＶＨＦ電源を用いたＶＨＦ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。この装置は図５に示した堆積装置２１００を図４の堆積装置３１００に置き換えることで構成される。
【００８４】
ＶＨＦプラズマＣＶＤ法によるこの装置での堆積膜の形成は、基本的にＲＦプラズマＣＶＤ法の場合と同様に行うことができる。但し、印加する高周波電力は５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、例えば周波数１０５ＭＨｚのＶＨＦ電源によりおこない、圧力は１３．３ｍＰａ〜１３．３Ｐａ程度のＲＦプラズマＣＶＤ法よりも低めに保たれる。
【００８５】
先ず反応容器３１１０内に導電性基体３１１２を設置する。そして不図示の排気装置（例えば拡散ポンプ）により反応容器３１１０内を排気管３１２１を介して排気する。続いて、基体加熱用ヒータ３１１３により導電性基体３１１２を加熱する。そして不図示のガス導入管よりガスを導入する。本装置においては導電性基体３１１２により取り囲まれた放電空間３１３０において、導入された原料ガスは、マッチングボックス３１１５を通じて放電空間３１３０にＶＨＦ電力を導入することにより生起されたグロー放電によって、励起されて解離し、導電性基体３１１２上に所定の堆積膜が形成される。この時、層形成の均一化を図るため導電性支持体を回転させる回転用モーター３１２０によって、所望の回転速度で回転させる。
【００８６】
次に、本発明の電子写真方法、装置について概要を述べる。
本発明の電子写真方法は、前述したように特定のａ−Ｓｉ感光体を接触帯電により帯電し、イメージ露光（ＩＡＥ）により静電潜像を形成し、後述する特定のトナーで静電潜像を現像することを特徴とする。本発明の電子写真方法は、このような工程を含むものであれば良く、定着、前露光等の他の工程を含むものであっても良い。
【００８７】
また、本発明の電子写真装置は、上記の電子写真方法を実現することのできる装置であれば特に限定されず、本発明の電子写真装置を構成する各手段等については、従来より知られている技術を利用して作製することもでき、また実現すべき機能を有しているものであれば、従来より知られている種々の手段等を好適に用いることができる。
【００８８】
図３は、本発明に従う電子写真装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態における電子写真装置は、回転する像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面にトナーを付着させることにより該静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、未定着のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えている。
【００８９】
［像担持体］
図３において、２０１は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真像担持体（単に「像担持体」ともいう）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２０１は例えば直径３０ｍｍの負極性像担持体であり、前述した表面層や光導電層等が形成されている。像担持体２０１は、矢印の方向に例えば２００ｍｍ／ｓｅｃの表面速度をもって回転駆動される。
【００９０】
［帯電］
２０２は、所定の押圧力をもって像担持体２０１に接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての帯電粒子担持体である導電性弾性ローラー（以下、「帯電ローラー」ともいう）である。この帯電ローラー２０２には予めその外周面に帯電粒子をコートして担持させてあり、像担持体２０１との帯電ニップ部には帯電粒子が存在している。
【００９１】
帯電ローラー２０２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２０１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２０１の面に対して相対的な速度差を持って接触する。そしてこの帯電ローラー２０２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２０１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。
【００９２】
本実施形態では、像担持体２０１の現像部位電位が１５０Ｖ〜８００Ｖ、好ましくは２５０Ｖ〜６００Ｖ、より好ましくは３００Ｖ〜４５０Ｖに一様に帯電処理されるように、帯電バイアス電源から帯電バイアスを帯電ローラー２０２に印加する。１５０Ｖ未満であるとトナーがトナー担持体からａ−Ｓｉ感光体へ現像させることが出来ず、それが蓄積して画像濃度薄などの弊害を引き起こすことがある。また８００Ｖを超えると帯電部材への通過電流量が増加し帯電部材の劣化が早まる事、印加電圧が大きくなり部分的に微細放電が発生することがあるため好ましくない。
この帯電ローラー、帯電粒子Ｍ、注入帯電等については別項で詳述する。
【００９３】
［露光］
２０３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であり、該潜像形成手段はレーザー光２０３を出力し、該レーザー光でもって上記像担持体２０１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２０１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２０１の面に静電潜像を形成する。より詳しくは、像担持体の帯電面において、現像時にトナーが付着すべき画像部となる部分に光を照射し、像担持体の帯電面の所定の部分の電位を減衰させて静電潜像を形成（イメージ露光：ＩＡＥ）する。
【００９５】
［現像］
２０４は現像手段としての現像器である。像担持体２０１に形成された静電潜像は、現像器２０４によりトナー像として現像される。なお、ここではトナー２０５として負帯電トナーが用いられる。この現像手段は、現像兼クリーニングが可能な現像手段であれば特に限定されず、例えば、トナーを収容する現像容器と、この現像容器の開口部に設けられトナーを担持搬送する導電性の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定されて複数の磁界を形成する磁石等の磁界発生手段と、現像スリーブ上におけるトナーの層厚を規制するトナー規制部材（例えばスリーブに当接する弾性ブレードや、スリーブに対して離間して設けられ、先端に磁界を集中させることによりトナーの層厚を規制する金属製のブレード）とを有し、現像スリーブに所望の現像バイアスを印加できる公知の現像手段を用いることが出来る。
【００９６】
［転写］
２０６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２０１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２０７が給紙され、かつ転写ローラー２０６に所定の転写バイアス電圧、ここでは正帯電、が印加されることで、像担持体２０１側のトナー像、ここでは負帯電トナー、が転写ニップ部に給紙された転写材２０７の面に、静電気力と押圧力にて順次に転写されていく。なお、本発明では上記の転写手段に特に限定されるものではなく、公知の転写手段を用いることが出来る。
【００９７】
［定着］
２０９は熱定着方式等の定着装置である。像担持体２０１側のトナー像の転写を受けた転写材２０７は像担持体２０１の面から分離されてこの定着装置２０９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。なお、本実施の形態では図に示されるように加熱加圧定着手段が例示されているが、本発明では上記の定着手段に限定されず、公知の種々の定着手段を好適に用いることが出来る。
【００９８】
［帯電ローラー］
本実施形態における接触帯電部材としての帯電ローラー２０２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２０２のローラー抵抗を測定したところ、該抵抗は１００ｋΩ・ｃｍであった。なお、ローラー抵抗は、帯電ローラー２０２の芯金に総圧１ｋｇの加重がかかるよう直径３０ｍｍのアルミ基体に帯電ローラー２０２を圧着した状態で、芯金とアルミ基体との間に１００Ｖを印加し計測した。
【０１０１】
ここで、接触帯電部材である帯電ローラー２０２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、体積固有抵抗が１×１０3〜１×１０8Ω・ｃｍであることが好ましく、十分な帯電性と耐リークを得るには１０4〜１０7Ω・ｃｍの抵抗がより望ましい。帯電ローラーの抵抗が上記の範囲から外れると、前述した充電及び耐リークを達成できないことがある。
【０１０２】
帯電ローラー２０２の表面は帯電粒子を保持できるミクロな凹凸等に代表される多孔体表面を有するものが望ましい。
【０１０３】
帯電ローラー２０２の硬度は、アスカーＣ硬度で５０度以下が好ましいが、硬度が低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、高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、アスカーＣ硬度で２５度から５０度がより好ましい範囲である。なお、帯電ローラー２０２の硬度は、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することができる。より詳しくは、本硬度計により、帯電ローラーの任意の五点におけるゴム硬度を測定し、その五点の平均値をもって帯電ローラーの硬度とする。
【０１０４】
帯電ローラー２０２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、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の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、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。
【０１０５】
帯電ローラー２０２は被帯電体としての像担持体２０１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。
【０１０６】
［帯電粒子］
本発明に用いられる帯電粒子は、導電性微粉体を主成分とするものであり、導電性微粉体の平均粒子径は０.１〜１０μｍである。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帯電粒子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。帯電粒子の平均粒子径が０.１μｍ未満では、帯電粒子の有効量を確保できず、帯電工程において、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帯電粒子を帯電部材と像担持体とのニップ部或いはその近傍の帯電領域に介在させることができず、帯電不良を生じ易くなる。この観点から、導電性微粉体の平均粒子径は好ましくは０．１５μｍ以上、更に好ましくは０．２μｍ以上、５μｍ以下が良い。
【０１０７】
また、導電性微粉体の平均粒子径が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或いは拡散し、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。更に、帯電粒子である導電性微粉体の平均粒子径が大きいと、単位重量当りの粒子数が減少するため、帯電部材からの帯電粒子の脱落等による減少、劣化を考慮して帯電粒子を帯電部材と像担持体とのニップ部或いはその近傍の帯電領域に逐次に帯電粒子が供給し続け介在させるために、また、接触帯電部材が帯電粒子を介して像担持体への緻密な接触性を維持し良好な帯電性を安定して得るためには、帯電粒子のトナー全体に対する含有量を大きくしなければならない。しかし、帯電粒子の含有量を大きくしすぎると、特に高湿環境下で、現像性を低下させ、画像濃度低下やトナー飛散を生ずる。
【０１０８】
本実施形態では、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。
【０１０９】
本発明における帯電粒子の平均粒径及び粒度分布の測定には、ベックマンコールター社製、ＬＳ−２３０型レーザー回折式粒度分布測定装置にリキッドモジュールを取付けて用い、０．０４〜２０００μｍの測定範囲で測定した。測定法としては、純水１０ｍｌに微量の界面活性剤を添加し、これに導電性微粉体の試料１０ｍｇを加え、超音波分散機（超音波ホモジナイザー ）にて１０分間分散した後、測定時間９０秒、測定回数１回で測定した。
【０１１０】
本発明において、帯電粒子の粒度及び粒度分布の調整方法としては、帯電粒子の一次粒子が製造時において所望の粒度及び粒度分布が得られるように製造法、製造条件を設定する方法以外にも、一次粒子の小さな粒子を凝集させる方法、一次粒子の大きな粒子を粉砕する方法或いは分級による方法等が可能であり、更には、所望の粒度及び粒度分布の基材粒子の表面の一部もしくは全部に導電性粒子を付着或いは固定化する方法、所望の粒度及び粒度分布の粒子に導電性成分が分散された形態を有する導電性微粒子を用いる方法等も可能であり、これらの方法を組み合わせて帯電粒子の粒度及び粒度分布を調整することも可能である。
【０１１１】
帯電粒子が凝集体として構成されている場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径として定義される。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、凝集体として帯電部材と像担持体とのニップ部或いはその近傍の帯電領域に介在し、帯電補助或いは促進の機能が実現できればその形態は問わない。
【０１１２】
帯電粒子の抵抗は、１０9Ω・ｃｍ以下が好ましく良い。帯電粒子の抵抗が、１０9Ω・ｃｍよりも大きいと帯電粒子を帯電部材と像担持体とのニップ部或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像担持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ある。帯電粒子の帯電促進効果を十分に引き出し、良好な帯電性を安定して得るためには、帯電粒子の抵抗が、接触帯電部材の表面部或いは像担持体との接触部の抵抗よりも小さいことが好ましい。
【０１１３】
更に、帯電粒子の抵抗が、１０6Ω・ｃｍ以下であることが、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より良好に行なわせる上で好ましく良い。一方、抵抗値は低すぎてもよくなく、該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。本実施形態では１×１０7Ω・ｃｍのものを用いる。
【０１１４】
抵抗測定は、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、上下電極に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの電圧を印加して抵抗値を計測し、その後正規化して比抵抗を算出した。
【０１１５】
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い。また、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Ｐ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、白色また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。
【０１１６】
なお本発明においては、粒子の光透過性については以下の手順で測定した。片面に接着層を有する透明のフィルムの導電性微粉体を一層分固定した状態で透過率を測定する。光はシートの鉛直方向から照射しフィルム背面に透過した光を集光し光量を測定した。フィルムのみと粒子を付着したときの光量から正味の光量として粒子の透過率を算出した。実際にはＸ−Ｒｉｔｅ社製３１０Ｔ透過型濃度計を用いて測定した。
【０１１７】
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るが、これに限るものではない。例えばカーボンブラック、グラファイトの如き炭素微粉末；銅、金、銀、アルミニウム、ニッケルの如き金属微粉末；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、酸化タングステンの如き金属酸化物；硫化モリブデン、硫化カドミウム、チタン酸カリの如き金属化合物、またはこれらの複合酸化物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、酸化チタンの金属酸化物微粒子が特に好ましい。
【０１１８】
また、導電性金属酸化物の抵抗値を制御する等の目的で、アンチモン、アルミニウムの如き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、アンチモンでドープされた酸化第二スズ微粒子、または酸化第二スズ微粒子である。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。二つ以上混合して使用しても良い。市販の酸化スズ・アンチモン処理された導電性酸化チタン微粒子としては、例えばＥＣ−３００（チタン工業株式会社）、ＥＴ−３００、ＨＪ−１、ＨＩ−２（以上、石原産業株式会社）、Ｗ−Ｐ（三菱マテリアル株式会社）などが挙げられる。市販のアンチモンドープの導電性酸化スズとしては、例えばＴ−１（三菱マテリアル株式会社）やＳＮ−１００Ｐ（石原産業株式会社）などが、また市販の酸化第二スズとしては、ＳＨ−Ｓ（日本化学産業株式会社）などが挙げられる。
【０１１９】
また、帯電粒子には、上記のような導電性微粉体の他に、帯電粒子の導電性、光透過性、色調、比重、流動性等の諸物性を調整するために、他の微粉体を添加しても良い。この微粉体は帯電粒子の所望の物性を調整するものであれば良く、導電性のないものも使用することができる。
【０１２０】
帯電粒子を前記当接部に介在させる方法については特に限定されないが、帯電ローラー表面に帯電粒子を供給する帯電粒子補給手段を帯電手段に備える方法や、トナーに帯電粒子を外添させて間接的に介在させる方法等が挙げられる。
【０１２１】
［注入帯電］
像担持体２０１と接触帯電部材である帯電ローラー２０２との帯電ニップ部Ａに帯電粒子を介在させることで、該粒子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは像担持体２０１に対して速度差を持たせて接触させることが困難であった帯電ローラーであっても、それを像担持体２０１面に対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状態にすることが可能となると共に、該帯電ローラー２０２が該帯電粒子を介して像担持体２０１面に密に接触してより高い頻度で像担持体２０１面に接触する構成となる。
【０１２２】
帯電ローラー２０２と像担持体２０１との間に十分な速度差を設けることにより、帯電ローラー２０２と像担持体２０１の帯電ニップ部において帯電粒子が像担持体２０１に接触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることができ、帯電ローラー２０２と像担持体２０１の帯電ニップ部Ａに存在する帯電粒子が像担持体２０１表面を隙間なく摺擦することで像担持体２０１に電荷を直接注入できるようになり、帯電ローラー２０２による像担持体２０１の接触帯電は帯電粒子の介在により注入帯電機構が支配的となる。
【０１２３】
速度差を設ける構成としては、帯電ローラー２０２を回転駆動または固定して像担持体２０１と速度差を設けることになる。好ましくは、帯電ローラー２０２を回転駆動し、さらに、その回転方向は像担持体２０１表面の移動方向とは逆方向に回転するように構成することが望ましい。
【０１２４】
［トナー］
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、無機微粉体とを含み、平均円形度が０．９５０以上である磁性トナーであって、該磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）下における飽和磁化が１０Ａｍ2／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以上５０Ａｍ2／ｋｇ以下であることを特徴とする。本発明に用いられるトナーは、上記の物性を有するものであれば特に限定されず、製造方法や構成材料等については従来より知られている種々の技術を利用することができる。
【０１２５】
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、トナー粒子を懸濁重合法により製造（以下、重合法で製造されたトナーを「重合トナー」ともいう）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。
【０１２６】
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。また、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。
【０１２７】
本発明の電子写真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、荷電制御剤、その他必要に応じて着色剤、架橋剤、可塑剤の如きその他の添加剤及び、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、得られた単量体系を、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を整える上で好ましい。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または溶媒に溶解した重合開始剤を加える事も出来る。これらの原料は、通常トナーの製造で用いられるものが使用できる。
【０１２８】
重合トナーの製造条件としては、重合温度は４０℃以上、一般には５０〜９０℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、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。
【０１２９】
さらにまた、本発明に用いられるトナーは、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。
【０１３０】
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、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、本発明の望ましい形態の一つである。
【０１３１】
この懸濁重合法で得られるトナーは、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必須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。
【０１３２】
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の如き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−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタア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の如き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。
【０１３３】
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−エチルスチレンの如きスチレン系単量体、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の如き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の如きメタクリル酸エステル類、その他のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド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。
【０１３４】
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、アゾビスイソブチロニトリルの如き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の如き過酸化物系重合開始剤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。
【０１３５】
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の如き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の如き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、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物；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。
【０１３６】
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。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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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、燐酸亜鉛の如き燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの如き炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き無機塩、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、アルミナ如きの無機酸化物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。
【０１４０】
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、ペトロラクタムの如き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の如き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、パルミチン酸の如き脂肪酸、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。
【０１４１】
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、アゾ染料また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をネガ系荷電制御剤として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は、例えば、四級アンモニウム塩、該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。
【０１４２】
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、より具体的には、例えば、コバルト、ニッケルの如き強磁性金属粒子、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、ヘマタイトの如き粒子、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。
【０１４３】
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−酸化鉄の如き酸化鉄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ことができる。
【０１４４】
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やチタンカップリング剤の如きカップリング剤、特にシランカップリング剤が好ましく、このようなシランカップリング剤としては、例えば、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。
【０１４５】
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目的で無機微粉体が含まれる。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）を得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。
【０１４６】
また、上記無機微粉体は、トナー全量に対して総量で０．１〜３．０質量％配合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。
【０１４７】
また、上記無機微粉体は、一次粒径が４〜１００ｎｍであることが好ましい。無機微粉体の平均粒径が上記範囲よりも小さいと無機微粉体の凝集性が高まり、凝集体による像担持体等の損傷を引き起こし、画像欠陥を生じやすくなる。また、無機微粉体の平均粒径が上記範囲よりも大きいとトナーの流動性向上効果が十分に得られず、トナーの帯電不足に起因する画像欠陥を生じやすくなる。
【０１４８】
無機微粉体の平均粒径は、従来より知られている種々の測定方法によって測定することができる。より具体的には、本発明に用いられる無機微粉体の平均粒径は、走査型電子顕微鏡によりトナーを拡大撮影し、走査型電子顕微鏡に付属させたＸＭＡ等の元素分析手段によって無機微粉体に含まれる元素でマッピングされたトナーの写真を対照しつつ、トナー表面に付着または遊離して存在している無機微粉体の一次粒子を１００個以上測定することにより測定することができる。
【０１４９】
また、上記無機微粉体は、比表面積（ＢＥＴ値）が２０〜４００ｍ2／ｇであることが好ましい。ＢＥＴ値は、後述する疎水化処理によってそれほどに影響を受けないことから疎水化処理の前後いずれで測定しても良いが、疎水化処理後に測定することが、より実際的な無機微粉体の物性を把握する上で好ましい。無機微粉体のＢＥＴ値は、ＢＥＴ法に従って、比表面積測定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用い、試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用いて算出することができる。
【０１５０】
また、上記無機微粉体は、表面が疎水化処理されていることが好ましい。無機微粉体の疎水化処理は、無機微粉体の種類等によって用いられる処理剤を適宜選択すると良く、このような疎水化処理に使用される処理剤としては、例えば、シランカップリング剤やチタンカップリング剤の如きカップリング剤やシリコーンオイルの如き公知の処理剤を例示することができる。また無機微粉体の疎水化処理は、磁性体の疎水化処理と同様またはそれに準じて行うことができる。
【０１５１】
また、上記無機微粉体は、シリコーンオイルで疎水化処理されていることがより好ましい。このような疎水化処理に使用される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。
【０１５２】
本発明に用いられるトナーは、平均円形度が０．９５０以上であり、好ましくは０．９７０以上である。トナーの平均円形度が０．９５０よりも大きくなると、トナーの形状がより球形に近くなり、トナー粒子と像担持体との接触面積が小さくなり、鏡像力やファンデルワールス力等に起因するトナー粒子の像担持体への付着力が低下し、転写性が向上する。さらに平均円形度が高い場合では、磁性トナーが現像部において均一で細い穂を形成し、潜像に対して忠実な現像を行うことが可能となり、画質の向上が期待できる。一方で平均円形度が０．９５０よりも小さくなると、上記の効果が得られないことがあるため好ましくない。
【０１５３】
本発明に用いられ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各粒子の円形度（Ｃｉ）を下式（１）によりそれぞれ求め、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（ｍ）で除した値を平均円形度（Ｃ）と定義する。
【０１５４】
【外１】
式（１）
0003848165.tif 000002
【０１５５】
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。
【０１５６】
具体的な測定方法としては、界面活性剤を約０．１ｍｇ溶解している水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以上の円相当径の粒子群の平均円形度を求める。
【０１５７】
本発明における平均円形度とは、現像剤の凹凸の度合いの指標であり、現像剤が完全な球形の場合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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
なお、本発明に用いられるトナーは、現像特性、転写性、帯電性等の観点から重量平均粒径が３〜１０μｍであることが好ましい。この範囲よりも小さすぎると転写効率が低下し帯電の均一性の維持が困難になる。また、重量平均粒径が上記範囲よりも大きすぎると現像性が低下し高画質の画像を形成できなくなる。
【０１６０】
本発明に用いられるトナーの重量平均粒径は、粉体の重量平均粒径を測定する種々の方法で測定することができるが、本発明ではコールターマルチサイザー（コールター社製）を好適に用いることができ、これに個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機社製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピュータ（ＮＥＣ社製）を接続した測定装置を例示することができる。
【０１６１】
重量平均粒径の測定方法は、用いる測定装置等によって異なるが、上記測定装置では、電解水溶液（例えばコールターサイエンティフィックジャパン社製ＩＳＯＴＯＮＲ−II）に分散剤（例えばアルキルベンゼンスルホン酸等の界面活性剤）を必要に応じて加え、測定試料（トナー）を添加し、超音波分散器等により分散処理を行い、１００μｍアパーチャーを用い前記コールターマルチサイザーにより２μｍ以上のトナー粒子の体積及び個数を測定し、これらの測定結果からトナー粒子の体積分布及び個数分布を算出し、この体積分布から体積基準の重量平均粒径を求める方法を例示することができる。
【０１６２】
本発明に用いられる磁性トナーの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）である。
【０１６３】
しかし、トナーの磁場７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化が１０Ａｍ2／ｋｇ未満であると、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る易くなる。磁性トナーの磁場７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化が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粉体がともに挙動する傾向が強まることで帯電粒子担持体に付着・混入して介在する導電性微粉体が減少するとともに、帯電粒子担持体と像担持体との当接部に介在する導電性微粉体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。
【０１６４】
本発明において磁性トナーの飽和磁化は、振動型磁力計ＶＳＭＰ−１−１０（東英工業社製）を用いて、２５℃の室温にて外部磁場７９．６ｋＡ／ｍで測定することができる。
【０１６５】
また、本発明に用いられる磁性トナーは、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、導電性微粉体のトナー全体に対する含有量は、０.１〜１０質量％であることが好ましく良い。導電性微粉体のトナー全体に対する含有量が０.１質量％よりも少ないと、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ニップ部或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、現像兼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ことがある。導電性微粉体のトナー全体に対する含有量は、０．２〜５質量％であることが更に好ましく良い。
【０１６６】
【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。なお、実施例において測定された物性は、実施の形態に記載した方法と同様の方法によって測定した。また、本実施例で「部」とは質量部である。
【０１６７】
［実施例１］
まず、図５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直径３０ｍｍ、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、光導電層及びバッファ層を積層した。さらにその上にＳｉを微量含有したａ−Ｃ：Ｈからなる表面層を積層することで、表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）の異なる負帯電用ａ−Ｓｉ感光体（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ａ）〜（Ｅ）を作製した。なお、ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚを用いた。
【０１６８】
＜感光体の製造条件＞
0003848165.tif 000003
0003848165.tif 000004
次の手順で重合トナー（１）を作製した。
イオン交換水７０９ｇに０．１Ｍ−Ｎａ3ＰＯ4水溶液４５１ｇを投入し６０℃に加温した後、１．０Ｍ−ＣａＣｌ2水溶液６７．７ｇを徐々に添加してＣａ3（ＰＯ4）2を含む水系媒体を得た。
【０１６９】
スチレン                                      ８０部
ｎ−ブチルアクリレート                        ２０部
不飽和ポリエステル樹脂                            ２部
飽和ポリエステル樹脂                              ３部
負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物）      １部
表面処理疎水化磁性体                            ９０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］５ｇを溶解した。
【０１７０】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、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、造粒した。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、塩酸を加えてリン酸カルシウム塩を溶解し、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。
【０１７１】
このトナー粒子１００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部及び帯電粒子２部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（１）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。
【０１７２】
本実施例における帯電粒子としては酸化亜鉛を用いた。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の酸化亜鉛一次粒子を圧力により造粒して得られた粒子を風力分級して得られた、体積平均粒径１．５μｍ、粒度分布における０．５μｍ以下が３５体積％、５μｍ以上が０個数％の微粒子（抵抗１０7Ω・ｃｍ、透過率３５％）である。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、０．１〜０．３μｍの酸化亜鉛一次粒子と１〜４μｍの凝集体からなっていた。
【０１７３】
以上の手順で作製した像担持体及び重合トナー（１）を用い、導電性微粉体を介して像担持体の帯電を行う弾性ローラー帯電器を用いた図３に示される構成の電子写真装置により評価を行った。結果を表１に示す。なお、この際のプロセススピードは４００ｍｍ／ｓ、感光体と弾性ローラーの相対速度は逆方向２００％とした。
【０１７４】
（表面層のシリコン原子含有率の算出）
上記負帯電用ａ−Ｓｉ感光体（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ａ）〜（Ｅ）の表面層と同条件でシリコンウェハー上にサンプルを作製し、ＥＳＣＡを用いて、シリコン原子と炭素原子の相対値を測定し、その比率を計算することによってシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）を得た。
【０１７５】
（帯電器の帯電能力）
Ａ４紙を用いて１０万枚通紙耐久を行った。この際、帯電器には一定電圧を印加し、１万枚毎での現像器位置での暗部電位を測定し、耐久による暗部電位の変化を評価した。更に、暗部電位画像がハーフトーン濃度で現像されるように現像バイアスを調整してベタハーフトーン画像を出力し、画像濃度の分布を目視で評価し、次の基準を設けて３段階に評価した。
Ａ：測定誤差内で暗部電位の変化は認められず、ハーフトーン画像も均一。
Ｂ：耐久後半で暗部電位の低下が認められ、ハーフトーン画像で若干の濃度ムラが認められる。
Ｃ：耐久中に徐々に暗部電位が低下し、ハーフトーン画像で濃度ムラが認められる。
【０１７６】
（帯電器からの吐き出し効率）
上記帯電器の帯電能力評価と同時に、べた黒後のべた白部分のカブリを１万枚毎に測定した。この際、ドラム上のトナーを粘着テープで剥離し濃度を測定し、帯電器突入前、帯電器通過後のテープ剥離濃度から、濃度差（帯電器前濃度−帯電器後濃度）の帯電器前濃度に対する比率を吐き出し効率とし、次の基準を設けて３段階に評価した。
Ａ：吐き出し効率５０％以上
Ｂ：吐き出し効率３０％以上５０％未満
Ｃ：吐き出し効率３０％未満
（帯電器からの吐き出しトナーの帯電量）
ホソカワミクロン社製の帯電量（以下、トリボも併用）測定器「Ｅ−ＳＰＡＲＴＡＮＡＬＹＺＥＲＭＯＤＥＬＥＳＴ−II」を用いて帯電量分布を測定した。帯電量分布の指標として便宜的に平均帯電量を用い、次の基準を設けて３段階に評価した。尚、測定結果の例を図６に示す。実線がランクＡの測定結果に相当し、破線がランクＣの測定結果に相当する。
Ａ：平均帯電量が充分ネガになっている。
Ｂ：平均帯電量が若干ネガになっている。
Ｃ：平均帯電量がほぼ０付近。
【０１７７】
（カブリ）
上記帯電器の帯電能力評価、吐き出し効率評価と同時に、１万枚毎にキヤノン製ＴＥＳＴＳＨＥＥＴＮＡ−７（Ａ）（部品番号：ＦＹ９−９０６０Ａ−０１０）でサンプル画像を出し、白地部分の反射濃度を反射濃度計（マクベス社製ＲＤ９１４）で測定し、次の基準を設けて地かぶりのレベルを３段階に評価した。
Ａ：測定誤差内で反射濃度の変化は認められず、地かぶりレベルは良好
Ｂ：耐久後半で反射濃度の増加が認められ、地かぶりが若干認められる
Ｃ：耐久中に徐々に反射濃度が増加し、地かぶりが認められる
（磨耗量）
上記耐久前後の表面層の膜厚を干渉式膜厚計で測定し、その磨耗量を測定した。そして、次の基準を設けて３段階に評価した。
Ａ：測定誤差内で磨耗量は検出されず、非常に良好
Ｂ：磨耗しているが、軽微であり、良好
Ｃ：磨耗量が多い。
【０１７８】
［比較例１］
図５に記載のＲＦによるプラズマＣＶＤ装置を用いて直径３０ｍｍ、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実施例１に示す条件で下部阻止層、光導電層、バッファ層を積層した。さらにその上に下記の作製条件でＳｉを微量含有したａ−Ｃ：Ｈからなる表面層を積層することで、表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）の異なる負帯電用ａ−Ｓｉ感光体（Ｆ）〜（Ｉ）を作製した。なお、ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚを用いた。
【０１７９】
＜感光体の製造条件＞
0003848165.tif 000005
こうして得られた感光体（Ｆ）〜（Ｉ）と重合トナー（１）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【０１８０】
【表１】
0003848165.tif 000006
【０１８１】
実施例１、比較例１の結果から、表面層のシリコン原子含有率が０．２原子％以上にすることで吐き出しトナーのトリボがネガ化する為、カブリが悪化しないことがわかった。また、２０原子％以下にすることで高い吐き出し効率を維持できる為、トナー混入による帯電器の帯電能力が低下することはなくなり、同時に帯電器の寿命も確保することができることがわかった。さらにシリコン原子含有量の低い方が磨耗に関しては有利であることがわかった。総合評価は、各項目を総合的に判断し、非常に良好をＡ、良好をＢ、従来と同等以下をＣとした。
【０１８２】
［実施例２］
実施例１と同様の手順でａ−Ｓｉ感光体（Ｂ）を作製した。
次に、重合トナー（１）と同様の手法により、平均円形度の異なる球形トナー（Ａ）〜（Ｅ）を作製した。こうして得られたａ−Ｓｉ感光体（Ｂ）と球形トナー（Ａ）〜（Ｅ）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表２に示す。
【０１８３】
［比較例２］
実施例１と同様の手順でａ−Ｓｉ感光体（Ｂ）を作製した。
次に、重合トナー（１）と同様の手法により、トナー（Ｆ）を作製した。
こうして得られたａ−Ｓｉ感光体（Ｂ）とトナー（Ｆ）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表２に示す。
【０１８４】
【表２】
0003848165.tif 000007
【０１８５】
実施例２、比較例２の結果から、重合トナーの球形度が０．９５０以上にすることで高い吐き出し効率を維持できる為、トナー混入による帯電器の帯電能力が低下することはなくなり、同時に帯電器の寿命も確保することができることがわかった。また、球形度の高い方が、吐き出しトナーのトリボがネガ化することに関しては有利であることがわかった。総合評価は、各項目を総合的に判断し、非常に良好をＡ、良好をＢ、従来と同等以下をＣとした。
【０１８６】
［実施例３］
実施例１と同様の手順で、負帯電用ａ−Ｓｉ感光体（Ｃ）を作製した。
次に、次の手順で粉砕トナーを作製した。
・スチレン／ｎ−ブチルアクリレート共重合体（質量比８０／２０）  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（ＤＳＣにおける吸熱ピークの極大値７２℃）  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後、機械式球形化処理を行い、得られた処理物を風力分級して重量平均粒径８．９μｍの黒色粒子を得た。この黒色粒子１００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部、及び酸化亜鉛微粉体２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、平均円形度の異なる粉砕トナー（Ａ）〜（Ｂ）を調製した。得られたトナーの磁場７９．６ｋＡ／ｍにおける磁化の強さは２８Ａｍ2／ｋｇであった。
【０１８７】
こうして得られたａ−Ｓｉ感光体（Ｃ）と粉砕トナー（Ａ）〜（Ｂ）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表３に示す。
【０１８８】
［比較例３］
実施例１と同様の手順でａ−Ｓｉ感光体（Ｃ）を作製した。
次に、機械式球形化処理を行わない以外は実施例３と同様の手法により、平均円形度の異なる粉砕トナー（Ｃ）を作製した。
こうして得られたａ−Ｓｉ感光体（Ｃ）と粉砕トナー（Ｃ）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表３に示す。
【０１８９】
【表３】
0003848165.tif 000008
【０１９０】
実施例３、比較例３の結果から、粉砕トナーにおいても球形度が０．９５０以上にすることで高い吐き出し効率を維持できる為、トナー混入による帯電器の帯電能力が低下することはなくなり、同時に帯電器の寿命も確保することができることがわかった。また、球形度の高い方が、吐き出しトナーのトリボがネガ化に関しては有利であることがわかった。総合評価は、各項目を総合的に判断し、非常に良好をＡ、良好をＢ、従来と同等以下をＣとした。
【０１９１】
［実施例４］
図４に示すＶＨＦプラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ感光体の製造装置を用い、鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、下記に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、バッファ層、表面層を積層し、負帯電用ａ−Ｓｉ感光体（Ｊ１）〜（Ｊ４）及び（Ｊ）〜（Ｌ）を得た。なお、ＶＨＦ周波数は１０５ＭＨｚを用いた。
【０１９２】
＜感光体の製造条件＞
0003848165.tif 000009
0003848165.tif 000010
次の手順で重合トナー（２）を作製した。
まず、重合トナー（１）と同様の手法により重量平均粒径６．４μｍのトナー粒子を得た。このトナー粒子１００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た後シリコーンオイルで処理し、処理後のＢＥＴ値が１５０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粉体１．２部、及び酸化亜鉛からなる導電性微粉体２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（２）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】
こうして得られた感光体（Ｊ１）〜（Ｊ４）及び（Ｊ）〜（Ｌ）と重合トナー（２）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表４に示す。
【０１９４】
［比較例４］
図４に示すＶＨＦプラズマＣＶＤ装置を用いて直径３０ｍｍ、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実施例４に示す条件で下部阻止層、光導電層、バッファ層を積層した。さらにその上に下記の作製条件でＳｉを微量含有したａ−Ｃ：Ｈからなる表面層を積層することで、表面層のシリコン原子含有率（シリコン原子と炭素の総量に対するシリコン原子の比率）の異なる負帯電用ａ−Ｓｉ感光体（Ｍ）及び（Ｎ）を作製した。なお、ＶＨＦ周波数は１０５ＭＨｚを用いた。
【０１９５】
＜感光体の製造条件＞
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こうして得られた感光体（Ｍ）及び（Ｎ）と重合トナー（２）について、実施例１と同様に評価を行った。結果を表４に示す。
【０１９６】
【表４】
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【０１９７】
実施例４、比較例４の結果から、表面層のシリコン原子含有率が０．２原子％以上にすることで吐き出しトナーのトリボがネガ化する為、カブリが悪化しないことがわかった。また、２０原子％以下にすることで高い吐き出し効率を維持できる為、トナー混入による帯電器の帯電能力が低下することはなくなり、同時に帯電器の寿命も確保することができることがわかった。さらにシリコン原子含有量の低い方が磨耗に関しては有利であることがわかった。総合評価は、各項目を総合的に判断し、非常に良好をＡ、良好をＢ、従来と同等以下をＣとした。
【０１９８】
ＶＨＦにより作製したａ−Ｓｉ感光体を用いても、本発明は同様に効果が得られることが判明した。
また、トナーとして重合トナーを用いることで非常に良好な高画質画像が得られることが分かった。
【０１９９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ａ−Ｓｉ感光体を像担持体とする電子写真方法及び装置において、導電性基体と、該導電性基体上に少なくとも水素及びハロゲンのいずれか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光導電層と、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み炭素原子を母体とし少なくともシリコン原子を０．２原子％以上２０原子％以下含有する非単結晶材料で構成された表面層とを有する像担持体を用い、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含み、平均円形度が０．９５０以上である磁性トナーであって、該磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化が１０Ａｍ2／ｋｇ以上５０Ａｍ2／ｋｇ以下であるトナーを用い、粒径が０．１μｍ〜１０μｍである導電性微粉体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、表面に該帯電粒子を担持し、該帯電粒子を介して該像担持体に接触する帯電粒子担持体とを用いて該像担持体表面を負極性に帯電させ、ＩＡＥ方式で潜像を形成する電子写真方法及び装置により、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。
【０２００】
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、さまざまな環境においても画像流れや画像ムラが発生せず、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及び電子写真方法を提供することができる。
【０２０１】
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及び電子写真方法を提供することができる。
【０２０２】
また、ａ−Ｓｉ感光体が均一に帯電され、ムラがなく、均一で高コントラストで解像度が高く、かぶりの少ない鮮明な画像が得られる電子写真装置及び電子写真方法を提供することができる。
【０２０３】
さらに本発明では、像担持体の光導電層と表面層の間に、少なくとも水素及びハロゲンのいずれかを含み、シリコンを主体とし、炭素、酸素、窒素から選ばれる少なくとも一つ以上の原子を更に含有する非単結晶材料から成るバッファ層を有すると、表面層と光導電層との密着性の向上や、界面での光の反射による干渉の影響の軽減等の観点からより一層効果的である。
【０２０４】
さらに本発明では、表面層が、５０〜４５０ＭＨｚの高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、少なくとも炭化水素系のガスを分解することによって堆積成膜により形成されると、より低圧な条件で表面層が形成され、表面保護や光透過等の表面層の特性の劣化を抑制する上でより一層効果的である。
【０２０５】
さらに本発明では、帯電粒子を担持している帯電粒子担持体の表面と像担持体の表面が相対的速度差を有して移動している状態で帯電粒子を介して像担持体に接触して像担持体を帯電させると、帯電粒子と像担持体の高い接触性が得られる観点においてより効果的であり、帯電粒子担持体の表面と像担持体表面が互いに逆方向に移動しつつ像担持体を帯電させると、より一層効果的である。
【０２０６】
さらに本発明では、帯電粒子担持体は多孔体表面を有する弾性体で形成されていると、帯電粒子担持体上に十分な帯電粒子を担持することが可能となり、帯電粒子と像担持体の接触性を高める上でより一層効果的である。
【０２０７】
さらに本発明では、帯電粒子担持体は、アスカーＣ硬度が５０度以下、より好ましくは２５度以上５０度以下のローラー部材であると、帯電粒子担持体の形状安定性、及び帯電粒子担持体表面のミクロな凹凸に対する追従性が得られることから、像担持体との接触性を高める上でより一層効果的である。
【０２０８】
さらに本発明では、帯電粒子担持体の体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以上１×１０8Ω・ｃｍ以下のローラー部材であると、像担持体に対する帯電特性及び耐リーク性が得られることから、像担持体に対する帯電特性を向上させる上でより一層効果的である。
【０２０９】
さらに本発明では、導電性微粉体の抵抗が１×１０9Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０-1Ω・ｃｍ以上１×１０9Ω・ｃｍ以下であると、像担持体に対する帯電促進を向上させる上でより効果的である。
【０２１０】
さらに本発明では、導電性微粉体をトナーの表面に付着させる構成とすると、トナーの過剰な帯電を防止し、トナーの過剰帯電に伴う現像性の低下を防止する上でより一層効果的である。
【０２１１】
さらに本発明では、無機微粉体が疎水化処理されていると、環境変動に伴う無機微粉体の特性変化をより抑制することができ、トナーの帯電性、現像特性、転写性、及び形成される画像の画質などについて、環境変化に伴う特性の変動を防止する上でより効果的である。
【０２１２】
さらに本発明では、トナーの表面に付着している導電性微粉体が現像工程で像担持体に付着し、転写工程の後も該像担持体上に残留し運ばれて帯電粒子担持体に到達する構成とすると、現像手段が帯電粒子担持体への帯電粒子の供給手段を兼ねることが可能となり、装置の小型化やメンテナンス性の向上等の観点からより一層効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真装置に用いられる電子写真感光体の一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の電子写真装置に用いられる電子写真感光体の他の一例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明に用いられる電子写真装置の一例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の電子写真感光体を形成するための堆積装置の一例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の電子写真感光体を形成するための堆積装置の一例を示す模式的断面図である。
【図６】トナーの帯電量分布を測定した結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０１  導電性基体
１０２  下部阻止層（電荷注入阻止層）
１０３  光導電層
１０４  バッファ層
１０５  表面層
１０６  電荷発生層
１０７  電荷輸送層
２０１  電子写真像担持体（感光体）
２０２  接触帯電部材（帯電粒子担持体）
２０３  レーザー光
２０４  現像器（現像手段）
２０５  トナー
２０６  転写ローラー（転写手段）
２０７  転写材（記録媒体）
２０８  反転トナー
２０９  定着装置
２１００、３１００  堆積装置
２１１０、３１１０  反応容器
２１１１、３１１１  カソード電極
２１１２、３１１２  導電性基体
２１１３、３１１３  導電性基体加熱用ヒーター
２１１４  原料ガス導入管
２１１５、３１１５  高周波マッチングボックス
２１１６  ガス供給配管
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  導電性受け台
２２００  原料ガス供給装置
２２１１〜２２１６  マスフローコントローラー
２２２１〜２２２６  原料ガスボンベ
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
３１２０  回転モーター
３１２１  排気口
３１３０  放電空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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