(57)【要約】【課題】感光体ドラムの駆動トルクを下げた状態において、帯電部材の汚染による画像問題の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】円筒状支持体および円筒状支持体上に設けられた有機感光層を有する円筒状の像担持体１と、像担持体１の周面に形成された潜像を現像するために像担持体１へ現像剤１０を供給する現像手段３と、像担持体１の周面に当接して周面をクリーニングするクリーニング部材８と、を有する画像形成装置において、像担持体１の周面には、周面の周方向に延びる溝であって周面の母線方向における幅が０．５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内にある溝が、母線方向に複数並ぶように形成されており、溝の本数が、周面の母線方向の幅１０００μｍあたり２０本以上１０００本以下であり、像担持体１の周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）が０．０８μｍ以下である。【選択図】図２
2020079905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状支持体および前記円筒状支持体上に設けられた有機感光層を有する円筒状の像担持体と、
前記像担持体の周面に形成された潜像を現像するために前記像担持体へ現像剤を供給する現像手段と、
前記像担持体の前記周面に当接して前記周面をクリーニングするクリーニング部材と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の前記周面には、前記周面の周方向に延びる溝であって前記周面の母線方向における幅が０．５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内にある溝が、前記母線方向に複数並ぶように形成されており、
前記溝の本数が、前記周面の母線方向の幅１０００μｍあたり２０本以上１０００本以下であり、
前記像担持体の前記周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）が０．０８μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の前記周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）が０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体の前記周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）と、
前記像担持体の前記周面の粗さ曲線の中核をなすコア部分の高さ（Ｒｋ）と、
前記像担持体の前記周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）との和が、０．２４μｍ以下である、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の回転軸に垂直な断面において、
前記クリーニング部材のエッジが前記像担持体の前記周面における所定の仮想点と接するように、前記クリーニング部材を前記像担持体に対して配置したときの、前記クリーニング部材の前記エッジよりも前記像担持体の回転方向における下流側において前記周面と対向する面と、前記仮想点を通る接線と、がなす角度を設定角θとし、
前記仮想点から前記接線と直交する方向に前記像担持体に対して侵入するように前記クリーニング部材を移動させたときの侵入量δとしたとき、
１８≦θ≦２６（°）
０．６≦δ≦１．４（ｍｍ）
を満たす、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材の前記像担持体との接触部のダイナミック硬度ＤＨｓが、
０．０７（ｍＮ／μｍ２）≦ＤＨｓ≦１．１（ｍＮ／μｍ２）
を満たす、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子は、下記式（１）で表される構造を有する有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記トナー粒子の表面における前記有機ケイ素重合体の固着率が９０％以上であり、
前記トナーは、最大荷重２．０×１０−４Ｎの条件で測定した時のマルテンス硬度が、２００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
Ｒ−ＳｉＯ３／２        式（１）
（Ｒは炭素数１以上６以下の炭化水素基）
【請求項７】
前記トナーの重量平均粒径が、３．０μｍ以上１０．０μｍ以下である、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体を回転可能に支持するとともに、前記クリーニング部材が固定される枠体をさらに備え、
前記クリーニング部材は、弾性体と、前記弾性体を支持する支持体と、を有し、
前記弾性体は、一端が前記支持体に固定され、自由端である他端が前記周面に当接し、
前記支持体は、一端が前記枠体に固定され、自由端である他端に前記弾性体が固定され、
前記支持体の前記一端から前記弾性体の前記他端へ延びる方向が、前記他端が前記周面と当接する部分における前記像担持体の回転方向とは逆方向である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
使用時の姿勢において、前記像担持体は、前記クリーニング部材が当接する部分において、前記周面が上方から下方に向かう方向に移動するように回転する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に関するものである。ここで、電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう）とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像装置が現像剤によりトナー像に現像し、これを感光体ドラムから記録材に転写させ、順次定着することにより、画像を得るものである。カラー画像形成装置においては、感光体ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写させたのち、中間転写ベルトから記録材に再度トナー像を転写させる中間転写ベルト方式の画像形成装置も実用化されている。
感光体ドラムから中間転写ベルトへの転写工程では、正規と逆極性に帯電したトナーや帯電量の低いトナーは転写工程で転写されずに感光体ドラムに残ることがある。この残トナーを除去する装置として、感光体ドラムにクリーニング部材を当接させて残トナーの除去を行うクリーニング装置が用いられている。
これら現像装置、感光体ドラム、クリーニング装置は、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとして一体に構成されることがある。
クリーニング装置としては、構成の単純さと除去能力の観点から、弾性体で構成されたクリーニングブレードを感光体ドラムの回転方向に対してカウンター方向で当接させるカウンター方式のブレードクリーニングが広く用いられている。
カウンター方式のブレードクリーニングでは、クリーニングブレードが感光体ドラムに対して強く当接され摺擦される。このため、感光体ドラムの駆動トルクがプロセスカートリッジ駆動トルクの多くを占める。
プロセスカートリッジが搭載される画像形成装置の駆動トルクの低減による消費電力の低減や画像形成装置および装置の小型化に向け、ブレードクリーニングにおけるトルクを低減したものとして例えば特許文献１に開示されたものがある。特許文献１には、感光体ドラムの表面粗さを制御するものが記されている。ここでは、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積を減少することで、トルクを低下させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０２７４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、先に説明した画像形成装置においては、クリーニング効率の向上や装置の長寿命化など観点から、駆動トルクを更に低下させる必要がある。
一方、近年、消費電力のさらなる低減の為に、感光体ドラムの駆動トルクの更なる低減のために、クリーニングブレードの感光体ドラムに対する当接状態における侵入量を低くすることが求められている。しかしながら、特許文献１では、クリーニングブレードの感光体ドラムに対する侵入量を低くすると、クリーニングブレードからトナーがすり抜け、帯電部材を汚染し、縦スジ等の画像不良が発生する懸念があることがわかった。
本発明の目的は、感光体ドラムの駆動トルクを下げた状態において、帯電部材の汚染による画像問題の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
円筒状支持体および前記円筒状支持体上に設けられた有機感光層を有する円筒状の像担持体と、
前記像担持体の周面に形成された潜像を現像するために前記像担持体へ現像剤を供給する現像手段と、
前記像担持体の前記周面に当接して前記周面をクリーニングするクリーニング部材と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の前記周面には、前記周面の周方向に延びる溝であって前記周面の母線方向における幅が０．５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内にある溝が、前記母線方向に複数並ぶように形成されており、
前記溝の本数が、前記周面の母線方向の幅１０００μｍあたり２０本以上１０００本以下であり、
前記像担持体の前記周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）が０．０８μｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、感光体ドラムの駆動トルクを下げた状態において、帯電部材の汚染による画像問題の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの概略断面図
【図３】本発明の実施形態におけるクリーニングブレードの概要説明図
【図４】クリーニングブレードの感光体ドラムに対する当接状態の定義の説明図
【図５】本発明の実施形態における感光体ドラムの形態例を示す模式図
【図６】本発明の実施形態における感光体ドラム表面を研磨する研磨装置の概略図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態又は実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、該実施形態又は実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【０００９】
［実施形態１］
＜画像形成装置＞
図１を参照して、本発明の実施形態に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の模式的断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここでは、本実施形態の画像形成装置１００として、タンデム方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタに本発明を適用した場合について説明する。
【００１０】
画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。
【００１１】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてのプロセスカートリッジ７が、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。
尚、本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１２】
プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー（現像剤）が収容されている。本実施形態では、プロセスカートリッジが装置本体に着脱可能な構成について説明するが、現像ユニット３（図２参照）が単独で画像形成装置本体に着脱可能な構成としても良い。
【００１３】
静電像（静電潜像）を担持する像担持体としての感光体ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。画像形成装置１００にはスキャナユニット（露光装置）３０が配置されている。スキャナユニット３０は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電像（静電像）を形成する露光手段である。また、画像形成装置１００には、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト３１が配置されている。
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト３１は、全ての感光体ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。
【００１４】
中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ３２が並設されている。そして、一次転写ローラ３２に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。
【００１５】
また、中間転写ベルト３１の外周面側において二次転写手段としての二次転写ローラ３３が配置されている。そして、二次転写ローラ３３に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト３１上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト３１上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト３１の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト３１に当接している二次転写ローラ３３の作用によって、中間転写ベルト３１上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。
【００１６】
トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置３４に搬送される。定着装置３４において記録材１２に熱および圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。
【００１７】
二次転写工程で残留したトナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置３５に搬送される。クリーニング装置３５において、クリーニング装置３５内のクリーニングブ
レード（不図示）により中間転写ベルト３１上から残留トナーをかきとり、かきとられたトナーはクリーニング装置３５からトナー回収容器（不図示）に搬送され、収容される。
【００１８】
＜プロセスカートリッジ＞
本実施形態の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について説明する。
図２は、感光体ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本実施形態のプロセスカートリッジ７の断面（主断面）図である。尚、本実施形態では、収容している現像剤の種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジ７の構成および動作は実質的に同一である。本実施形態における各動作は不図示のＣＰＵの制御部（制御手段）により制御される。
【００１９】
プロセスカートリッジ７は、現像手段としての現像ローラ４等を備えた現像ユニット３と、感光体ドラム１等を備えた感光体ユニット１３とを有する。
【００２０】
現像ユニット３は、現像ローラ４と、トナー供給ローラ５と、トナー搬送部材２２と、それらを回転可能に支持する現像枠体１８と、を備える。現像枠体１８は、現像ローラ４とトナー供給ローラ５が配置された現像室１８ａと、トナー１０を収容する現像剤収容室１８ｂと、を備える。現像室１８ａと現像剤収容室１８ｂは、開口部１８ｃを介して連通している。現像剤収容室１８ｂは現像室１８aの下方に配置されている。この現像剤収容
室１８の内部には、現像剤としてのトナー１０が収容されている。本実施形態において、このトナー１０の正規帯電極性は負極性である。ここで、正規帯電極性とは、静電像を現像するための帯電極性である。本実施形態では負極性の静電像を反転現像するので、トナーの正規帯電極性は負極性である。ただし、本発明は、負帯電性トナーに限定されるものではない。
【００２１】
また、現像剤収容室１８ｂには、このトナー１０を現像室１８ａに搬送するためのトナー搬送部材２２が設けられており、図中矢印Ｇの方向へ回転することによってトナー１０を現像室１８ａへと搬送している。
【００２２】
現像室１８ａには、感光体ドラム１と接触して図示矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ４が設けられている。本実施形態では、現像ローラ４と感光体ドラム１とは、対向部においてそれぞれの表面が互いに同方向に移動するように、すなわち、回転方向が互いに逆になるように、それぞれ回転する。また、現像ローラ４には、第一電圧印加手段としての不図示の第一電源（高圧電源）から、感光体ドラム１上の静電像をトナー像として現像、可視化するのに十分な電圧が印加される。
【００２３】
また、現像室１８ａの内部には、トナー収容室１８ｂから搬送されたトナー１０を現像ローラ４に供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ（以下、単に「供給ローラ」という。）５が配置されている。また、供給ローラ５によって供給された現像ローラ４上のトナーのコート量規制及び電荷付与を行う現像剤量規制部材（以下、単に「規制部材」という。）６が配置されている。
【００２４】
供給ローラ５は、導電性芯金と、表面に発泡層とを有する弾性スポンジローラであり、現像ローラ４との間に接触部を形成して配設されており、図示矢印Ｅの方向に回転する。ただし、供給ローラ５の回転方向はＥと逆方向であってもよい。
また、供給ローラ５には、第二電圧印加手段としての不図示の第二電源（高圧電源）から電圧が印加される。
【００２５】
供給ローラ５によって現像ローラ４に供給されたトナー１０は、現像ローラ４の矢印Ｄ
方向への回転によって、規制部材６と現像ローラ４との当接部へ侵入する。トナー１０は現像ローラ４と規制部材６との間での摺擦で摩擦帯電され、電荷を付与されると同時にその層厚が規制される。規制された現像ローラ４上のトナー１０は、現像ローラ４の回転により、感光体ドラム１との対向部に搬送され、感光体ドラム１上の静電像をトナー像として現像、可視化する。
【００２６】
一方、感光体ユニット１３は、感光体１等の感光体ユニット１３における各種構成を支持する枠体としてのクリーニング枠体９を有する。クリーニング枠体９には、図示しない軸受を介して感光体ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１は、有機感光体ドラムであり外径２４ｍｍである。ドラム駆動手段としての不図示の駆動モータの駆動力を受けることによって、図示矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００２７】
また、感光体ユニット１３には、感光体ドラム１の周面上に接触するように、帯電ローラ２、クリーニング部材としてのクリーニングブレード８が配置されている。帯電ローラ２は不図示のばねによって感光体ドラム１に向かう方向に付勢されており、感光体ドラム１の回転に従い従動回転する。
【００２８】
クリーニングブレード８は、感光体ドラム１の回転によって、感光体ドラム１の表面速度と等しい相対速度で感光体ドラム１を摺擦し、転写工程で残留したトナー１０をかきとり、帯電部材としての帯電ローラ２の残留トナー等による汚染を防止する。また、帯電工程で感光体ドラム１の表面に付着する放電生成物を除去し、感光体ドラム１の摩擦の増大などを防止している。
クリーニングブレード８によってかきとられたトナーは回収室９ａに収納される。トナー回収室９ａを介して画像形成装置に設けられたトナー回収容器に収容する構成としてもよい。
【００２９】
以下、本発明にかかるクリーニングブレードとトナーと感光体ドラムの詳細を記述する。
＜クリーニングブレード＞
（クリーニングブレードの構成）
図３は、感光体ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に垂直な断面を長手方向に沿って見た本実施形態のクリーニングブレード８の模式的断面図である。
【００３０】
本実施形態のクリーニングブレード８は、板状弾性体からなる弾性部材８ａと、弾性部材８ａを支持する支持部材８ｂとから構成されている。弾性部材８ａは、感光体ドラム１の被クリーニング部に当接される角部であるエッジＥＤを形成する第一の面Ｍ１および第二の面Ｍ２と、第三の面Ｍ３と、を有する。弾性部材８ａにおいて感光体ドラム１の回転方向上流側に位置する面を第一の面Ｍ１、下流側の面を第二の面Ｍ２、第一の面Ｍ１の上流を第三の面Ｍ３とする。
【００３１】
すなわち、第一の面Ｍ１は、弾性部材８ａの先端面であって、弾性部材８ａにおいてエッジＥＤよりも、感光体ドラム１の回転方向における上流側に位置し、感光体ドラム１の周面と対向する面である。第一の面Ｍ１は、弾性部材８ａの感光体ドラム１に対する当接状態によっては、エッジＥＤと隣接する側の領域が感光体ドラム１の周面と摺動接触する場合がある。
第二の面Ｍ２は、エッジＥＤを挟んで弾性部材８ａの先端面に連なる側面であって、弾性部材８ａにおいてエッジＥＤよりも、感光体ドラム１の回転方向における下流側に位置し、感光体ドラム１の周面と対向する面である。第二の面Ｍ２は、弾性部材８ａの感光体ドラム１に対する当接状態によっては、弾性部材８ａのたわみにより、エッジＥＤと隣接する側の領域が感光体ドラム１の周面と摺動接触する（図４（ｃ）参照）。
第三の面Ｍ３は、第二の面Ｍ２とは反対側において弾性部材８ａの先端面、すなわち第一の面Ｍ１に連なる側面である。
【００３２】
支持部材８ｂは、金属板金などからなる板状の支持部材であり、クリーニング枠体９に固定されている。支持部材８ｂは、一端がクリーニング枠体９に固定され、自由端である他端に弾性部材８ａが固定され、クリーニングブレード８を構成している。支持部材８ｂは、Ｌ字に折り曲げられた一方の板部がクリーニング枠体９にビス等の締結具によって固定されており、他方の板部が一方の板部に対して略直交する方向に延びており、その先端に弾性部材８ａが固定されている（図２参照）。支持部材８ｂ（他方の板部）と弾性部材８ａは、支持部材８ｂの固定端（一方の板部）から略同じ方向に一体的に延びている。その延びる方向は、感光体ドラム１周面において弾性部材８ａの先端（他端）が当接する部分における、感光体ドラム１の回転方向に対して対向する方向（逆方向）となる。支持部材８ｂ及び弾性部材８ａが延びる方向は、下方から上方に向かう方向である。感光体ドラム１の回転方向は、感光体ドラム１周面において弾性部材８ａの先端（他端）が当接する部分が上方から下方に向かう方向に移動する方向になる。
【００３３】
なお、図２のプロセスカートリッジ７の姿勢は、画像形成装置本体に装着された状態（使用時）での姿勢であり、本明細書においてプロセスカートリッジの各部材の位置関係や方向等について記載する場合はこの姿勢における位置関係や方向等を示している。すなわち、図２における紙面の上下方向が鉛直方向に対応し、紙面の左右方向が水平方向に対応する。なお、この配置構成の設定は、画像形成装置が、通常の設置状態として、水平面に設置されることを前提とした設定である。
【００３４】
本実施形態のクリーニングブレード８において、弾性部材８ａの「自由端」とは、支持部材８ｂによって支持されている端部と反対側の弾性部材８ａの端部である。また、弾性部材８ａの「自由端部分」とは、自由端及びその近傍である。「エッジ」とは、被クリーニング部材（感光体ドラム１）に当接されるクリーニングブレード８の当接部であって、互いに交差する方向に沿ってそれぞれ延びる第一の面Ｍ１および第二の面Ｍ２の接続部に形成される稜線部である。
【００３５】
本実施形態のクリーニングブレード８は、金型内に支持部材８ｂを配置した後、ポリウレタンエラストマー等の原料組成物を上記金型内に注入し、加熱して反応硬化させ脱型することによって得ることができる。脱型した後、必要に応じて弾性部材８ａの自由端の先端部及び弾性部材８ａの長手方向の両端部を切断等することができる。
該クリーニング部材の像担持体との接触部のダイナミック硬度ＤＨｓは、０．０７（ｍＮ／μｍ２）≦ＤＨｓ≦１．１（ｍＮ／μｍ２）を満たすことが好ましい。
自由端部分にダイナミック硬度ＤＨｓ、０．０７（ｍＮ／μｍ２）≦ＤＨｓ≦１．１（ｍＮ／μｍ２）の部分を形成するには、自由端部分の硬化工程を設けることで実現することができる。弾性部材８ａの先端部に硬化領域を形成する工程は、その切断前であっても切断後でもよい。これにより弾性部材８ａと支持部材８ｂとが一体化されたクリーニングブレード８を得ることができる。
【００３６】
（支持部材８ｂ）
本実施形態のクリーニングブレード８の支持部材８ｂを構成する材料は特に限定されず、例えば以下の材料を挙げることができる。鋼板、ステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、クロムフリー鋼板の如き金属材料、６−ナイロン、６，６−ナイロンの如き樹脂材料等。また、支持部材８ｂの構造も特に限定されない。クリーニングブレード８の弾性部材８ａは、その一端が支持部材８ｂによって支持されている。
【００３７】
（弾性部材８ａ）
本実施形態のクリーニングブレード８の弾性部材８ａを構成する材料としては、例えば以下の材料が挙げられる。ポリウレタンエラストマー、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム等。ポリウレタンエラストマーとしては、機械的特性が優れることから、ポリエステルウレタンエラストマーが好ましい。ポリウレタンエラストマーは、主にポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤、触媒、その他添加剤等の原料から得られる材料である。
【００３８】
（硬化領域の形成部位〕
弾性部材８ａの先端部における硬化領域の形成部位は、被クリーニング部材（感光体ドラム１）に当接される第一の面Ｍ１と第二の面Ｍ２の少なくとも一方の表面である。また、該表面近傍の内部を硬化したものも用いることができる。
硬化領域は更に、第三の面Ｍ３、及び弾性部材８ａの長手方向の両端面において形成されていてもよい。この場合、弾性部材８ａの両端面部の剛性を向上させることができる。
【００３９】
（弾性部材８ａの形状）
本実施形態の弾性部材８ａにおいて、第一の面Ｍ１と第二の面Ｍ２とによって形成されるエッジの角度は、特に限定されないが、通常、８５〜９５度程度である。
本実施形態の弾性部材８ａにおける国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）は、６０度以上であることが好ましく、６５度以上であることがより好ましい。
【００４０】
（クリーニングブレードの製造方法）
〔硬化領域の形成方法〕
先端部分に硬化領域を形成する方法は、硬化領域形成用の材料を塗布して硬化させることによって行うことができる。この硬化領域形成用の材料は必要に応じて希釈溶剤で希釈して使用され、ディッピング、スプレー、ディスペンサ、刷毛塗り、ローラ塗布等、公知の手段で塗布することができる。硬化領域形成用の材料としてはイソシアネート化合物等を用いることができる。また、表面よりも内部に高硬度領域を存在させるためには、硬化領域形成用の材料（イソシアネート化合物等）を十分に弾性部材８ａの中に含浸する必要がある。硬化領域形成用の材料を高濃度かつ低粘度にすることで含浸は促進されるため、硬化領域形成用材料を希釈等せずに加熱することが効果的である。材料温度は６０℃以上が好ましい。
【００４１】
以下、硬化領域形成用の材料としてイソシアネート化合物を用いた例によって、硬化領域の形成方法の一例を説明する。硬化領域形成用の材料を塗布した弾性部材８ａを「前駆体」と称す場合がある。
【００４２】
〔硬化領域形成用の材料〕
硬化領域を形成するための材料は、弾性部材８ａを硬化することが可能なもの、または、弾性部材８ａの表面上に硬化領域を形成することが可能なものであれば特に限定されず、例えばイソシアネート化合物やアクリル樹脂等が挙げられる。硬化領域を形成する材料は、溶剤等で希釈して用いてもよい。希釈に用いる溶剤としては、使用する材料を溶解するものであれば特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
【００４３】
弾性部材８ａの構成材料がポリエステルウレタンエラストマーである場合、硬化領域を形成する材料としては、弾性部材８ａとの相溶性や弾性部材８ａへの含浸性を考慮すると、ポリエステルウレタンエラストマーの構成材料であるイソシアネート化合物を用いるこ
とがより好ましい。弾性部材８ａに接触させるイソシアネート化合物としては、分子中に１個以上のイソシアネート基を有するものを使用することができる。分子中に１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、オクタデシルイソシアネート（ＯＤＩ）等の脂肪族モノイソシアネート、フェニルイソシアネート（ＰＨＩ）等の芳香族モノイソシアネートなどを使用することができる。分子中に２個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、通常、ポリウレタン樹脂の製造に用いられるものが使用でき、具体的には、以下のものを挙げることができる。２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｍ−フェニレンジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、テトラメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等。また、分子中に３個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物として、例えば、４，４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、２，４，４’−ビフェニルトリイソシアネート、２，４，４’−ジフェニルメタントリイソシアネート等が使用できる。また、２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物は、その変性誘導体や多量体等も使用可能である。中でも、硬化領域の硬度を効率的に上げるためには、結晶性の高い、つまり構造が対称性をもっているＭＤＩが好ましく、さらに、変性体を含んだＭＤＩは常温で液体であるため、作業性の面からより好ましい。
【００４４】
上述した硬化領域は、弾性部材８ａの被クリーニング部材（感光体ドラム１）に当接されるエッジＥＤを形成する第一の面Ｍ１と第二の面Ｍ２の両面に形成されていることが更に好ましい。クリーニング時には感光体ドラム１に第一の面Ｍ１と第二の面Ｍ２の両面が接する場合があるためである。
【００４５】
＜クリーニングブレード８の硬度の測定方法＞
本実施形態において硬化領域の硬度は、以下の方法により測定することができる。測定機としては、島津製作所製「島津ダイナミック超微小硬度計  ＤＵＨ−Ｗ２１１Ｓ」を用いることができる。圧子としては、１１５°三角すい圧子を用い、以下の計算式よりダイナミック硬度を求めることができる。
ダイナミック硬度：ＤＨｓ＝α×Ｐ／Ｄ２
【００４６】
式中、αは、圧子形状による定数を、Ｐは、試験力（ｍＮ）を、また、Ｄは圧子のサンプルへの侵入量（押し込み深さ）（μｍ）を表す。
尚、測定条件は以下の通りである。
α：３．８５８４、
Ｐ：１．０ｍＮ、
負荷速度：０．０３ｍＮ／ｓｅｃ、
保持時間：５秒、
測定環境：温度２３℃、相対湿度５５％、
測定サンプルのエージング：温度２３℃、相対湿度５５％の環境下で６時間以上放置。
【００４７】
（測定サンプルの調整方法）
測定サンプルの調製方法は以下の通りである。測定サンプルは、画像形成領域内における長手方向を３等分した３箇所のそれぞれの中間点（３個所）から、長手方向に４ｍｍ（中間点から両方向に２ｍｍ）、短手方向はエッジＥＤから２ｍｍの寸法で切り出す。
測定サンプルの硬化領域の硬化表面（第一の面Ｍ１）に圧子が垂直に当たるようにサンプルを配置し、長手方向は端部から２ｍｍの位置、短手方向もしくは厚み方向はエッジＥＤから１００μｍの位置のダイナミック硬度を測定する。これは当接時に第一の面Ｍ１が主に当接し、トナーを保持する主な役割を担っているためである。
この測定を３個の測定サンプルについて行い、その平均値をクリーニングブレード８の
表面のダイナミック硬度ＤＨｓとする。
【００４８】
＜クリーニングブレード８の製造方法＞
（クリーニングブレード前駆体の製造）
本実施形態におけるクリーニングブレード８の製造方法は、公知の方法の中から適したものを選択すればよく、特に限定されない。また、弾性部材８ａの製造方法は、金型成形法や遠心成形法等の公知の方法の中から適したものを選択すればよい。
【００４９】
例えば、金属成形の場合は、弾性部材８ａを形成するためのキャビティを備えたクリーニングブレード用金型内に、弾性部材８ａとの接触部分に接着剤を塗布した支持部材８ｂを配置する。一方、ポリイソシアネートとポリオールを部分的に重合したプレポリマーならびにポリオール、鎖延長剤、触媒、その他添加剤を含む硬化剤を注型機内に投入し、ミキシングチャンバー内で、一定比率にて混合、攪拌し、ポリウレタンエラストマー等の原料組成物を得る。この原料組成物を上記金型内に注入して支持部材８ｂの接着剤塗布面上に硬化成型物（弾性部材８ａ）を形成し、反応硬化後に脱型する。必要に応じて、弾性部材８ａを所定の寸法や、弾性部材８ａの当接部のエッジ寸法精度を確保するために適宜切断して、支持部材８ｂと弾性部材８ａが一体的に成形されたクリーニングブレード前駆体を製造することができる。
【００５０】
また、弾性部材８ａを遠心成形機により製造する場合は、ポリイソシアネートとポリオールを部分的に重合したプレポリマーならびにポリオール、鎖延長剤、触媒、その他添加剤を含む硬化剤を混合、攪拌して得たポリウレタンエラストマー等の原料組成物を、回転するドラム内に投入し、ポリウレタンエラストマーシートを得る。このポリウレタンエラストマーシートを、所定の寸法や、弾性部材８ａの当接部のエッジ寸法精度を確保するために切断する。このようにして得られたポリウレタンエラストマーシート（弾性部材８ａ）を、接着剤を塗布した支持部材８ｂに貼り付けて、クリーニングブレード前駆体を製造することができる。
【００５１】
（硬化領域の形成）
硬化領域の形成は既に説明した方法によって行うことができる。即ち、先ず、クリーニングブレード前駆体の弾性部材８ａの先端部の第一の面Ｍ１及び第二の面Ｍ２等に硬化領域形成用の材料を塗布する。次いで、弾性部材８ａの先端部を、例えば温度８０℃以上で３分間以上、加熱処理する。これにより、弾性部材８ａの先端部の表面及び内部に硬化領域を形成することができる。
被クリーニング部材（感光体ドラム１）に当接するためのエッジをクリーニングブレード８に形成するために弾性部材８ａを切断することが必要な場合、硬化領域の形成はその切断前でも切断後であっても構わない。なお、遠心成形の場合は支持部材８ｂに接合される前に硬化領域を形成することもできる。以上のようにして、クリーニングブレード８を得ることができる。
【００５２】
以下、製造したクリーニングブレードの例を示す。
なお、以下の説明においてクリーニングブレードに付した番号１〜５は、その種類を区別するためのものであり、他の説明や図において付している符号「８」とは異なるものである。
［クリーニングブレード１］
この製造例においては、図３に示す一体成型タイプのクリーニングブレードを製造して評価した。
【００５３】
１．支持部材８ｂ
厚さ１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼板を用意し、これを加工して、断面がＬ字形状の支持部
材８ｂを得た。なお、この支持部材８ｂの弾性部材８ａが接触する箇所に、ポリウレタン樹脂接着用の接着剤（商品名；ケムロック２１９、ロード・コーポレーション社製）を塗布した。
【００５４】
２．弾性部材８ａ用原料の調製
表１中の成分１の欄に示す種類と量の材料を８０℃で３時間、攪拌しながら反応させてイソシアネートのモル濃度が８．５０％のプレポリマーを得た。このプレポリマー１０００ｇに、表１中の成分２の欄に示す種類と量の材料からなる硬化剤２１２．９ｇを混合して、イソシアネート基に対する水酸基のモル比（α値）０．６０のポリウレタンエラストマー組成物を調製し、これを弾性部材８ａ用原料とした。
【００５５】
【表１】
2020079905.tif 000003
【００５６】
３．支持部材８ｂと弾性部材８ａの一体成型
上記支持部材８ｂの接着剤塗布箇所をキャビティ内に突出する様に配置したクリーニングブレード用成形金型内に、前記ポリウレタンエラストマー組成物を注入し、１３０℃で２分間硬化させた後に脱型して、弾性部材８ａと支持部材８ｂとの一体成型体を得た。
この一体成型体を、硬化領域形成前に適宜切断して、エッジの角度９０度、弾性部材８ａの短手方向、厚み方向および長手方向の距離をそれぞれ７．５ｍｍ、１．６ｍｍ、２３７ｍｍとした。
【００５７】
４．硬化領域の形成
硬化領域形成用材料として変性ＭＤＩ（商品名；ミリオネートＭＴＬ、東ソー社製）を準備した。この硬化領域形成用材料を９０℃に加熱し、この材料中に、支持部材８ｂ側のゴム表面を除く他の５表面が浸漬するように前記一体成型体の弾性部材８ａを３０秒間浸漬して、各表面上に前記材料を塗工した。その後、溶剤として酢酸ブチルを浸したスポンジにて、弾性部材８ａの表面上の硬化領域形成用材料を拭きとった。
このようにして、弾性部材８ａの５つの表面（第一の面Ｍ１、第二の面Ｍ２、第三の面Ｍ３、長手方向の両端面）及びそれら表面下の内部に硬化領域が形成されたクリーニングブレード１を得た。なお、弾性部材８ａの成型から２４時間経過後に硬化領域の形成を行った。
【００５８】
［クリーニングブレード２］
硬化領域形成の工程を省いた以外は、クリーニングブレード１と同じの条件でクリーニングブレード２を形成した。
【００５９】
［クリーニングブレード３］
硬化領域の形成における、硬化領域形成用材料の温度を９０℃、浸漬時間を９０秒に変更した以外は、クリーニングブレード１と同じ条件でクリーニングブレード３を得た。
【００６０】
［クリーニングブレード４］
弾性部材用原料の調製製造方法において、イソシアネート基に対する水酸基のモル比（α値）０．９０のポリウレタンエラストマー組成物を調製しこれを弾性部材用原料とした以外は、クリーニングブレード２と同じ条件でクリーニングブレード４を形成した。また、硬化領域形成の処理は行わなかった。
【００６１】
〔クリーニングブレード５〕
硬化領域の形成における、硬化領域形成用材料の温度を９０℃、浸漬時間を１５０秒に変更した以外は、クリーニングブレード１と同じ条件でクリーニングブレード５を得た。
表２に作成したクリーニングブレードの製造条件とダイナミック硬度の測定結果を示す。
【００６２】
【表２】
2020079905.tif 000004
【００６３】
（クリーニングブレードと感光体ドラムの位置関係）
上記特徴を有し、先端が微小に変形するクリーニングブレード８において、後述するマルテンス硬度２００ＭＰａ〜１１００ＭＰａのトナーをクリーニングするために必要な力を発生させるには、設定角１８°〜２６°、侵入量０．６ｍｍ〜１．４ｍｍが好適である。
すなわち、
像担持体の回転軸に垂直な断面において、
クリーニング部材のエッジが像担持体の周面における所定の仮想点と接するように、クリーニング部材を像担持体に対して配置したときの、クリーニング部材のエッジよりも像
担持体の回転方向における下流側において周面と対向する面と、仮想点を通る接線と、がなす角度を設定角θとし、
仮想点から接線と直交する方向に像担持体に対して侵入するようにクリーニング部材を移動させたときの侵入量δとしたとき、
１８≦θ≦２６（°）
０．６≦δ≦１．４（ｍｍ）
を満たすことが好ましい。
【００６４】
なお、クリーニングブレード８の設定角、侵入量は以下のように規定される。
（１）設定角
クリーニングブレード８をその弾性部材８ａのエッジが丁度仮想点Ｆで感光体ドラム１と接するように配置した時の感光体ドラム１の接線とクリーニングブレード８のエッジを挟む感光体ドラム回転方向下流側の平面（第二の面）のなす角度θ（図４（ａ））。
（２）侵入量
前記仮想点Ｆから前記接線と９０°方向にクリーニングブレード８を感光体ドラム１と当接する方向に侵入（移動）させたときの侵入量（移動量）δ（図４（ｂ））。
【００６５】
感光体ドラム１がいない状態でクリーニングブレード８のエッジが上記（１）（２）の位置に配置されるようにクリーニングブレード８を固定する。固定し、感光体ドラム１と接したとき、実際のクリーニングブレード８は図４（ｃ）のような形に変形する。
【００６６】
像担持体の周面に形成された潜像を現像するための現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有する。
＜トナー＞
本発明の実施形態１で使用するトナーは、例えば、マイナスに帯電極性をもつ非磁性１成分の重合トナーであり、粒径は７μｍである。
【００６７】
（トナー粒子の製造方法）
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。さらに、湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
【００６８】
ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を生成するための重合性単量体、並びに、必要に応じて着色剤及びその他の添加剤を、ボールミル、超音波分散機のような分散機を用いてこれらを均一に溶解又は分散させた重合性単量体組成物を調製する（重合性単量体組成物の調製工程）。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。
【００６９】
次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する（造粒工程）。
【００７０】
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナー粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナー粒子の合一を抑制するために好ましい。分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。
【００７１】
造粒工程の後、あるいは造粒工程を行いながら、好ましくは５０℃以上９０℃以下の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合を行い、トナー粒子分散液を得る（重合工程）。
【００７２】
重合工程では容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行うことが好ましい。重合開始剤を添加する場合、任意のタイミングと所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧又は減圧下で行うことができる。
【００７３】
高精細かつ高解像の画像を得るという観点から、トナーの重量平均粒径は、３．０μｍ以上１０．０μｍ以下であることが好ましい。トナーの重量平均粒径は細孔電気抵抗法により測定することができる。例えば「コールター・カウンター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３」（ベックマン・コールター（株）製）用いて測定することができる。こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。
【００７４】
得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用してもよい。
【００７５】
（感光体ドラム）
図５に本実施形態の感光体ドラムの層構成の例を示す。
本実施形態に係る画像形成装置１００で用いられる感光体ドラム１について説明する。本実施形態における感光体ドラム１は、特許第４０２７４０７号公報に記載の製造方法により作製した。図５（ａ）は、感光体ドラム１の模式的断面図である。図５（ａ）に示すように、感光体ドラム１は、支持体４１と、支持体４１上に形成される感光層（電荷発生層４４１、電荷輸送層４４２）と、感光層上に形成される保護層４５と、を有する。また、感光体１（保護層４５）の表面１ａには研磨による粗面化処理が施されている。
【００７６】
（支持体）
感光体ドラム１が有する支持体４１は、導電性を有する導電性支持体であることが好ましい。また、支持体４１の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状などが挙げられる。中でも、円筒状支持体であることが好ましい。本実施形態では、感光体ドラム１は、概略、円筒状支持体上に有機感光層が設けられる構成となっている。また、支持体４１の表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラスなどが好ましい。
【００７７】
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレスや、これらの合金などが挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。
また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合又は被覆するなどの処理によって、導電性を付与してもよい。
【００７８】
また、支持体４１の上に、導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体４１表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体４１表面における光の反射を制御することがで
きる。導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラックなどが挙げられる。
【００７９】
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
【００８０】
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤などで処理したり、金属酸化物にリンやアルミニウムなど元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛などが挙げられる。被覆層としては、酸化スズなどの金属酸化物が挙げられる。
また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その体積平均粒子径が、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００８１】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。
【００８２】
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタンなどの隠蔽剤などを更に含有してもよい。
導電層の平均膜厚は、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上４０μｍ以下であることが特に好ましい。
導電層は、上述の各材料及び溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
【００８３】
（下引き層）
支持体又は導電層の上に、下引き層を設ける。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。
下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。
【００８４】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。
重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素−炭素二重結合基などが挙げられる。
【００８５】
また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子などを更に含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。金属としては、金、銀、アルミなどが挙げられる。
また、下引き層は、添加剤を更に含有してもよい。
【００８６】
下引き層の平均膜厚は、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上３０μｍ以下であることが特に好ましい。
下引き層は、上述の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥及び／又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
【００８７】
（電荷発生層）
電荷発生層４４１は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中４４１の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、４０質量％以上８５質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましい。
【００８８】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。
また、電荷発生層４４１は、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を更に含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、などが挙げられる。
【００８９】
電荷発生層４４１の平均膜厚は、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましく、０．１５μｍ以上０．４μｍ以下であることがより好ましい。
電荷発生層４４１は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
【００９０】
（電荷輸送層）
電荷輸送層４４２は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。電荷輸送
物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
電荷輸送層４４２中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層４４２の全質量に対して、２５質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上５５質量％以下であることがより好ましい。
【００９１】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比（質量比）は、４：１０〜２０：１０が好ましく、５：１０〜１２：１０がより好ましい。
また、電荷輸送層４４２は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
【００９２】
電荷輸送層４４２の平均膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが特に好ましい。本実施形態１では１２μｍとした。
電荷輸送層４４２は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤または芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。
【００９３】
（保護層）
感光体ドラム１は、耐摩耗性改善のため、最表層に耐摩耗性の保護層４５を設けている。保護層４５を設けることで、耐久性を向上することができる。
保護層４５は、導電性粒子及び／又は電荷輸送物質と、樹脂とを含有することが好ましい。
【００９４】
導電性粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。
電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
【００９５】
また、保護層４５は、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として形成してもよい。その際の反応としては、熱重合反応、光重合反応、放射線重合反応などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。
【００９６】
保護層４５は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
【００９７】
保護層４５の平均膜厚は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。
保護層４５は、上述の各材料及び溶剤を含有する保護層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥及び／又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
本実施形態では、保護層４５の平均膜厚を３μｍとした。
【００９８】
（粗面化処理）
本実施形態の感光体ドラム１は、クリーニングブレード８との接触面積を低減させ、感光体ドラム１の駆動トルクを小さくするために、感光体ドラム１の表面を研磨する粗面化処理を行っている。
特許第４０２７４０７号公報によれば、感光体ドラム１の周面に該周面の略周方向に延びる幅が０．５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内にある溝が長手方向（母線方向）に複数並ぶように形成されている。
図５（ｂ）に、感光体ドラム１の周面１ａに形成される溝１ｂの状態の例を示す。図５（ｂ）に示すように、各溝１ｂは、それぞれ感光体１の周面１ａ上においてその周方向に延びる環状の溝であり、周面１ａの母線方向において互いに間隔を空けて並ぶように形成されている。すなわち、周面１ａは、溝１ｂが形成されていない平坦部１ｃと、溝１ｂと、が母線方向に交互に形成された構成となっている。なお、周面１ａにおいて溝１ｂが形成される領域は、少なくとも、クリーニングブレード８が当接する領域を含んでいればよく、必ずしも、周面１ａの長手方向の全域に渡って形成する必要はない。
なお、上記公報でも述べているように、溝１ｂは、図６（ｂ）に示すように周方向と同じ方向に延びるように形成される構成に限定されない。例えば、溝１ｂが周方向に対して１０°の角度をもたせて形成される構成でもよい。また、溝１ｂが周方向に対して±３０°の角度をもたせて形成された構成とし、角度の異なる溝１ｂが互いに交差するように構成してもよい。本実施形態において、「略周方向」とは、完全に周方向である場合とほぼ周方向である場合とを含み、ほぼ周方向とは、具体的には、周方向に対して±６０°未満の方向である。
【００９９】
この溝１ｂの本数が周面１ａの母線方向の幅１０００μｍあたり２０本以上１０００本以下であることが好ましい。（以下、幅が０．５μｍ〜４０μｍの範囲内にある溝１ｂの、周面１ａの母線方向の幅１０００μｍあたりの本数を、「溝密度」ともいう。つまり、上記の場合、溝密度は２０〜１０００である。）
周面１ａの母線方向の幅１０００μｍあたりの溝１ｂの本数を、「溝密度」としたとき、溝密度が２０より小さいと、通紙枚数の増加によりクリーニングブレードのエッジ部に欠けが生じやすい。その結果、クリーニング不良となりやすく、出力画像上に黒いスジ状の画像が生じやすい。また、トナーなどの融着が生じやすく、出力画像上に白い点状の画像が生じやすくなる。
【０１００】
一方、溝密度が１０００を超えると、文字再現性が低下し、小文字（例えば３ポイント以下の文字）画像が再現されにくく、かすれてしまう場合や、特に低湿環境下においてトナーがクリーニングブレードをすり抜けるというクリーニング不良が発生する場合がある。
また、幅が４０μｍを超える溝１ｂは、ハーフトーン画像上で濃淡ムラや白いキズ画像を生じさせやすく、また、白地画像上に黒いキズ画像を生じさせやすい。そのため、感光体ドラム１の周面１ａに形成された溝１ｂのうち幅が４０μｍを超える溝１ｂの割合は、感光体ドラム１の周面に形成された溝１ｂすべてに対して２０本数％以下であることが好ましい。
また、感光体ドラム１の周面１ａの十点平均面粗さＲｚは、０．３μｍ〜１．３μｍであることが好ましい。０．３μｍより小さいと、画像流れ解消の効果が薄くなる場合があり、１．３μｍを超えると、文字再現性が低下し、小文字（例えば３ポイント以下の文字）画像が再現されにくく、つぶれてしまう場合があるためである。
【０１０１】
以上を踏まえ、本実施形態においても特許第４０２７４０７号公報に記載と同様の粗面化処理を行ったが、条件は下記の通りとした。
【０１０２】
図６は、感光体ドラム１の表面１ａを研磨する研磨装置の概略図である。本実施形態では、感光体ドラム１の表面１ａを、図６に示す研磨装置を用いて研磨し、図５（ｂ）の様に粗面化処理を行った。
研磨シート１９は巻き取り機構（不図示）で矢印方向に巻き取られる。感光体ドラム１は矢印方向に回転する。バックアップローラー２０は矢印方向に回転する。研磨条件としては、研磨シート１９として理研コランダム社製の研磨シート（商品名：ＧＣ♯３０００、基層シート厚：７５μｍ）を用い、バックアップローラー２０としては硬度２０°のウレタンローラー（外径：５０ｍｍ）を用い、侵入量：２．５ｍｍ、シート送り量：２００ｍｍ／ｓ〜４００ｍｍ／ｓとして、研磨シートの送り方向と感光体ドラム１の回転方向を同一として、５秒間〜３０秒間研磨した。
該粗面化処理された感光体ドラムの周面には、周面の周方向に延びる溝であって周面の母線方向における幅が０．５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内にある溝が、母線方向に複数並ぶように形成されていた。
また、溝の本数が、周面の母線方向の幅１０００μｍあたり２０本以上１０００本以下であった（具体的には、４００本であった。）
【０１０３】
研磨した後の感光体ドラム１の表面粗さは、表面粗さ測定機（商品名：ＳＥ７００、ＳＭＢ−９、（株）小坂研究所製）を用い、ＪＩＳ  Ｂ  ０６７１−２に準じて、像担持体の周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）、像担持体の周面の粗さ曲線の中核をなすコア部分の高さ（Ｒｋ）、像担持体の周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）を、下記の条件で測定した。
感光体ドラム１の長手方向に、塗布上端から３０、１１０、１８５ｍｍの位置において測定した、また、１２０°手前に回転させた後、同様にして塗布上端から３０、１１０、１８５ｍｍの位置において測定した。更に、１２０°手前に回転させた後、同様にして測定し、計９点の測定を行い、計９点の測定を行い、感光体ドラム１として（表３）の各感光体ドラムを作製した。なお、以下の説明において感光体ドラムに付した番号１〜４は、クリーニングブレード１〜５と同様、その種類を区別するためのものであり、他の説明や図において付している符号「１」とは異なるものである。測定条件は、測定長さ：２．５ｍｍ、カットオフ値：０．８ｍｍ、送り速さ：０．１ｍｍ／ｓ、フィルタ特性：２ＣＲ、レベリング：直線（全域）とした。
【０１０４】
像担持体の周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）は、０．０１μｍ以上０．０８μｍ以下であることが好ましく、０．０１μｍ以上０．０３μｍ以下であることがより好ましい。
像担持体の周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）は、０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下であることが好ましく、０．０１μｍ以上０．０１５μｍ以下であることがより好ましい。
像担持体の周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）と、
像担持体の周面の粗さ曲線の中核をなすコア部分の高さ（Ｒｋ）と、
像担持体の周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）との和は、０．０３μｍ以上０．２４μｍ以下であることが好ましく、０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下であることがより好ましい。
これは、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）と周面の粗さ曲線の中核をなすコア部分の高さ（Ｒｋ）と周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）の和が０．２４μｍよりも大きくなってくると、粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）を小さくしても、クリーニングブレードと感光体ドラム間の隙間がトナー粒径よりも大きくなってしまい、トナーすり抜けが発生してしまうからである。
【０１０５】
【表３】
2020079905.tif 000005
【０１０６】
（実施例）
実施形態１の実施例１〜６、比較例１〜２として表４に示すようなクリーニングブレード１〜５と感光体ドラム１〜４の組み合わせを準備した。
【０１０７】
（実験）
（トルク）
プロセスカートリッジ７の現像剤室１８にトナーを１００ｇ充填した。同じく、感光体ユニット１３に実施例１〜６、比較例１〜２のクリーニングブレードと感光体ドラムを取り付け、クリーニングブレードの設定角θを２２°、侵入量δを１．０ｍｍに設定した。
室温１５℃、相対湿度１０％Ｒｈ環境で、現像ローラ当接状態において、感光体表面速度２９６ｍｍ／ｓ、現像ローラの表面速度４２５ｍｍ／ｓで回転させながら、帯電ローラに−１ｋＶ、現像ローラを接地、供給ローラと規制部材に−１００Ｖを印可した。
回転開始から３０秒経過後から２秒間の感光体駆動トルクを測定した。評価は以下のように行った。
Ａ：低トルク性良好            ０．１６Ｎ・ｍ以下
Ｂ：低トルク効果あり          ０．１６Ｎ・ｍを超え０．１８Ｎ・ｍ以下
Ｃ：低トルク効果あり          ０．１８Ｎ・ｍを超え０．２０Ｎ・ｍ以下
Ｆ：低トルク効果が見られない  ０．２０Ｎ・ｍを超える
評価Ａ、Ｂ及びＣであったものを低トルク化の効果ありとした。結果を表４「トルク」の列に示す。
【０１０８】
（トナーのすり抜け）
画像形成装置１００により、室温１５℃、相対湿度１０％Ｒｈ環境で、印字率１％の１５，０００枚の画像形成を行った。画像形成２枚ごとに間欠時間３秒を設けた。
感光体ドラム表面速度２９６ｍｍ／ｓ、現像ローラ表面速度４２５ｍｍ／ｓとし、感光体ドラム表面電位−５００Ｖ、現像ローラの印可電圧−３５０Ｖ、供給ローラの電圧−４５０Ｖ、規制部材の電圧−４５０Ｖとした。
１５，０００枚画像形成後のトナーのすり抜けを評価した。評価は以下のように行った。
Ａ：感光体表面上目視で汚れなく、画像への影響なし
Ｂ：感光体表面上目視でほとんど汚れなく、画像への影響なし
Ｃ：感光体表面上目視で軽微なトナーのすり抜けあるが画像への影響なし
Ｆ：感光体表面上目視で汚れており、画像への影響もある
画像への影響とは、白画像の記録材搬送方向にトナーすり抜けに起因するスジの発生があるものを影響ありとしている。
結果を表４「トナーすり抜け」の列に示す。画像への影響がないＡ、Ｂ及びＣを発明の効果ありとした。
【０１０９】
【表４】
2020079905.tif 000006
【０１１０】
上記の様に、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）を０．０２μｍ以下とし、周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）を０．０８μｍ以下とし、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓを０．０７以上１．１以下とすることが、好適に例示できる。
また、クリーニングブレードの感光体ドラムに対する当接状態における設定角を１８°〜２６°、侵入量を０．６ｍｍ〜１．４ｍｍとすることで、低いトルクを実現しつつトナーすり抜けのさらなる抑制も可能となる。
これは、例えば、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さＲｐｋを０．０２以下にすることで、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触部の面積が狭くなり、低トルクの効果が得られやすい。また、例えば、周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）を０．０８μｍ以下にすることにより、クリーニングブレードとドラム間にトナー粒径よりも大きな隙間を形成しにくくなる。また、この状態でクリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓを０．０７〜１．１とすることでクリーニングブレードと感光体ドラム間に十分な圧を加えることができ、すり抜けをより抑制することが可能となる。
【０１１１】
実施例４では、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓが低いため、面圧が低下しやすく、トナーのすり抜けが若干発生した。
実施例５では、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓが高いため、面圧が上昇し、トルクの低減効果が若干低下した。
実施例６では、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）が大きく、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積が十分狭くならず、トルクの低減効果が若干低下した。
比較例１では、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）が大きく、クリーニングブレードと感光体ドラムの間に隙間が発生し、トナーすり抜けが発生した。
比較例２では、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）が大きく、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積が十分狭くならず
、トルクを十分低くすることができなかった。また、（Ｒｐｋ＋Ｒｋ＋Ｒｖｋ）が０．２５と大きい為、クリーニングブレードと感光体ドラムの間に大きい隙間が発生しトナーすり抜けが発生した。
【０１１２】
（低トルクとトナーすり抜けを両立できるクリーニングブレードの姿勢範囲）
実施例１の構成に対して、設定角θ、侵入量δ及び評価条件（室温１５℃、相対湿度１０％Ｒｈ［以下、Ｌ／Ｌともいう］）、又は、室温３０℃、相対湿度８０％Ｒｈ［以下、Ｈ／Ｈともいう］）を表５及び表６に示すように、さまざまに変えてトルクを測定した。結果を表５及び表６に示す。なお、表５中の評価は、上記（トルク）の評価基準を用いた。
設定角１８°〜２６°（１８≦θ≦２６（°））、侵入量０．６ｍｍ〜１．４ｍｍ（０．６≦δ≦１．４（ｍｍ））の範囲であれば、トルクは０．２０Ｎ・ｍ以下となる。
また、［Ｌ／Ｌ］及び［Ｈ／Ｈ］の環境で、１５０００枚の１％印字率画像形成を行った。表５及び表６に結果を示す。評価は、上記（低トルク及びトナーのすり抜けと感光体ドラム表面粗さ及びクリーニングブレードの関係）の評価基準を用いた。
クリーニング性は侵入量が大きくなるほど接触部の接触力が増し、クリーニング性がよくなるので、０．６ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲、設定角１８°〜２６°の範囲で好適にクリーニングできることが分かった。
【０１１３】
以上より、十分な圧力を加えて好適にクリーニングしつつ、トルク低減効果を維持するには、１８°〜２６°、０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、２０°〜２４°、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍである。
なお、侵入量０．６ｍｍ未満または、設定角１８°未満の領域で、室温１０℃、相対湿度１５％Ｒｈの環境においてクリーニングブレードの追従性が低くなる傾向があり、感光体ドラムの偏心やクリーニングブレードのエッジの微小凹凸に起因してトナーが帯状にすり抜けやすくなる傾向にあった。
一方、侵入量１．５ｍｍ以上または設定角２６°を超える範囲では、室温３０℃、相対湿度８０％Ｒｈの環境において、クリーニングブレードのめくれが発生しやすい傾向にあった。
【０１１４】
【表５】
2020079905.tif 000007
【０１１５】
【表６】
2020079905.tif 000008
【０１１６】
以上述べたように、本実施形態によれば、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積を抑制した状態で、クリーニングブレードと感光体ドラム間の隙間をトナーすり抜けが抑制できる範囲内に抑制することが可能となる。また、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓを０．０７〜１．１にすることにより、十分な面圧を確保することができる。これにより、感光体ドラムの駆動トルクが低く、トナーのすり抜け起因のスジ画像の発生がないプロセスカートリッジ提供することができる。
【０１１７】
［実施形態２］
実施形態１では、像担持体の周面の粗さ曲線に係る変数、クリーニング部材の像担持体との接触部のダイナミック硬度ＤＨｓ、並びに、クリーニング部材に係る設定角θ及び侵入量δと、感光体ドラムの駆動トルク低減及びクリーニングブレードからのトナーすり抜け抑制について検討した。
一方、本実施形態２は、上記に加えてトナーの特定硬度を制御することにより、さらに長寿命に渡って、上記効果が得られる態様である。
尚、本実施形態の説明において、上述した実施形態１と重複する部分については、その説明を省略する。
【０１１８】
実施形態２において、現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
トナー粒子は、下記式（１）で表される構造を有する有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
トナー粒子の表面における前記有機ケイ素重合体の固着率が９０％以上であり、
トナーは、最大荷重２．０×１０−４Ｎの条件で測定した時のマルテンス硬度が、２００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ以下であることが好ましい。
Ｒ−ＳｉＯ３／２        式（１）
（Ｒは炭素数１以上６以下の炭化水素基）
最大荷重２．０×１０−４Ｎの条件で測定した時の、トナーのマルテンス硬度を２００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ以下とするためには、例えば、トナー粒子が特定の有機ケイ素重合体を含有する表層を有する態様とすることが挙げられる。
また、トナー粒子の表面における有機ケイ素重合体の固着率を９０％以上とするためには、有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子の表面に形成させる方法が適している。以下、さらに詳細に説明する。
【０１１９】
＜トナーのマルテンス硬度の測定方法＞
硬度とは、物体の表面又は表面近傍の機械的性質の一つであり、異物によって変形や傷を与えられようとするときの、物体の変形しにくさ、物体の傷つきにくさであり、様々な測定方法や定義が存在する。例えば測定方法は測定領域の広さによって使い分けられ、測定領域が１０μｍ以上の場合にはビッカース法、１０μｍ以下の場合にはナノインデンテーション法、１μｍ以下の場合にはＡＦＭなどと使い分けられることが多い。定義としては、例えば押し込み硬さとしてはブリネル硬度やビッカース硬度、引っ掻き硬さとしてはマルテンス硬度、反発硬さとしてはショア硬度などが使い分けられている。
【０１２０】
トナーの測定においては、一般的な粒径は３μｍ〜１０μｍであるから、ナノインデンテーション法が好ましく用いられる測定方法である。発明者らの検討によると本発明の効果を向上させるための硬度の規定として、引っ掻き硬さを表すマルテンス硬度が適当であった。これは、トナーが現像機内で金属や外添剤などの硬い物質に引っ掻かれることに対する強さを表し得るのが引っ掻き硬さであるためと考えている。
【０１２１】
ナノインデンテーション法にてトナーのマルテンス硬度を測定する方法は市販のＩＳＯ１４５７７−１に準拠した装置にて、ＩＳＯ１４５７７−１に規定された押込み試験の手順に従って、得られた荷重−変位曲線から算出することができる。本発明においては、前記ＩＳＯ規格に準拠した装置として、超微小押し込み硬さ試験機「ＥＮＴ−１１００ｂ」（株式会社エリオニクス製）を用いた。測定方法は、装置に付属の「ＥＮＴ１１００操作マニュアル」に記載されているが、具体的な測定方法は以下の通りである。
【０１２２】
測定環境は、付属の温度調節装置にてシールドケース内を３０．０℃に保った。雰囲気温度を一定に保つことは熱膨張やドリフトなどによる測定データのバラつき低減に有効である。設定温度は、トナーが摩擦される現像機近辺の温度を想定した３０．０℃の条件とした。試料台は装置に付属の標準試料台を用い、トナーを塗布した後にトナーが分散するように微弱なエアーを吹き付け、その試料台を装置にセットして１時間以上保持してから測定を行った。
【０１２３】
圧子には装置に付属の先端が２０μｍ四方の平面である平圧子（チタン製圧子、先端はダイヤモンド製）を用いて測定した。トナーの様に小径かつ球形の物体、外添剤が付着している物体、表面に凹凸が存在する物体においては、尖った圧子を用いると測定精度に大きな影響を与えるため平圧子を用いる。試験の最大荷重は２．０×１０−４Ｎに設定して行う。この試験荷重に設定することで、現像部においてトナー１粒が受けるストレスに相当する条件で、トナーの表層を破壊せずに硬度を測定することが可能である。本発明においては、耐摩擦性が重要であるから表層を破壊せずに維持したまま硬さを測ることが重要である。
【０１２４】
測定対象の粒子としては、装置付属の顕微鏡による測定用画面（視野サイズ：横幅１６０μｍ、縦幅１２０μｍ）にトナーが単独で存在しているものを選択する。ただし、変位量の誤差を極力無くすため、粒子径（Ｄ）が個数平均粒径（Ｄ１）の±０．５μｍの範囲にあるもの（Ｄ１−０．５μｍ≦Ｄ≦Ｄ１＋０．５μｍ）を選択する。なお、測定対象粒子の粒径測定は装置付属のソフトを用いてトナーの長径と短径を測定し、［（長径＋短径）／２］をもって粒子径Ｄ（μｍ）とする。また、個数平均粒径は「コールター・カウンター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３（ベックマン・コールター株式会社製）により後述する方法にて測定する。
【０１２５】
測定に際しては、粒子径Ｄ（μｍ）が上記条件を満たす任意のトナー１００粒を選んで測定を行う。測定の際に入力する条件は以下の通りである。
試験モード  ：負荷−除荷試験
試験荷重  ：２．０×１０−４Ｎ
分割数：１０００ｓｔｅｐ
ステップインターバル：１０ｍｓｅｃ
【０１２６】
解析メニュー「データ解析（ＩＳＯ）」を選択して測定を行うと、測定後に装置付属ソフトでマルテンス硬度が解析され、出力される。トナー１００粒について上記測定を行って、その相加平均値を本発明におけるマルテンス硬度とする。
【０１２７】
トナーの最大荷重２．０×１０−４Ｎの条件で測定したときのマルテンス硬度を２００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ以下に調整することにより、従来のトナーよりもクリーニングニップにおけるトナーの変形を少なくすることが可能になった。つまり、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積を小さく保ち、より低トルクとすることができる。
【０１２８】
該マルテンス硬度が２００ＭＰａ以上の場合、より長期にわたるトルク低減効果を発揮することができる。一方、該マルテンス硬度が１１００ＭＰａ以下であれば、より長期にわたるトナーすり抜け抑制効果を発揮することができる。
【０１２９】
最大荷重２．０×１０−４Ｎの条件で測定する時のマルテンス硬度を２００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ以下に調整するための手段は特に限定されない。ただし、当該硬度は一般的なトナーに用いられている有機樹脂の硬さに比べて大幅に硬いため、硬度を上げるために通常行われている手段では達成が困難である。例えば、ガラス転移温度の高い樹脂設計にする手段、樹脂分子量を上げる手段、熱硬化する手段、表層にフィラーを添加する手段などでは達成が難しい。
【０１３０】
一般的なトナーに用いられている有機樹脂のマルテンス硬度は、最大荷重２．０×１０−４Ｎの条件で測定すると５０ＭＰａ〜８０ＭＰａ程度である。さらに樹脂設計や分子量を上げるなどして硬度を上げた場合でも１２０ＭＰａ以下程度である。さらに、磁性体やケイ素化合物といったフィラーを表層近傍に充填して熱硬化させた場合でも１８０ＭＰａ以下程度であり、該トナーは一般的なトナーに比べて大幅に硬い。
【０１３１】
＜硬度の制御方法＞
上記特定の硬度範囲に調整するための１つの手段として、例えば、適切な硬度を持つ無機物などの物質でトナーの表層を形成させ、更にその化学構造やマクロ構造を適切な硬度を持つ様に制御する方法が挙げられる。
【０１３２】
具体的な例示として、上記特定の硬度を持ち得る物質としては有機ケイ素重合体が挙げられ、材料の選択として有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子の数や炭素鎖長などによって硬度を調整することが可能である。
トナー粒子が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、該有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子の数が１個以上３個以下（好ましくは１個以上２個以下、より好ましくは１個）であると、上記特定の硬度に調整しやすいため好ましい。
【０１３３】
化学構造によりマルテンス硬度を調整する手段としては表層物質の架橋や重合度などの化学構造の調整などにより可能である。マクロ構造によりマルテンス硬度を調整する手段としては、表層の凸凹形状や凸間を繋ぐネットワーク構造の調整などにより可能である。これらの調整は有機ケイ素重合体を表層として用いる場合には、有機ケイ素重合体を前処
理する際のｐＨ、濃度、温度、時間などで調整可能である。また、トナー粒子のコア粒子に有機ケイ素重合体を表層付けするタイミングや形態、濃度、反応温度などによって調整可能である。
本発明において特に好ましいのは以下の方法である。まず、トナー粒子のコア粒子を製造して水系媒体に分散し、コア粒子分散液を得る。この時の濃度はコア粒子分散液総量に対し、コア粒子の固形分が１０質量％以上４０質量％以下となる濃度で分散することが好ましい。そして、該コア粒子分散液の温度は３５℃以上に調整しておくことが好ましい。また、該コア粒子分散液のｐＨは有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいｐＨに調整することが好ましい。有機ケイ素重合体の縮合が進みにくいｐＨは物質によって異なるため、最も反応が進みにくいｐＨを中心として、±０．５以内が好ましい。
【０１３４】
一方、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。例えば、有機ケイ素化合物の前処理として別容器で加水分解しておく。加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を１００質量部とした場合、イオン交換水やＲＯ水などイオン分を除去した水４０質量部以上５００質量部以下が好ましく、より好ましくは水１００質量部以上４００質量部以下である。加水分解の条件としては、好ましくはｐＨが２〜７、温度が１５℃〜８０℃、時間が３０分〜６００分である。
【０１３５】
得られた加水分解液とコア粒子分散液とを混合して縮合に適したｐＨ（好ましくは６〜１２、又は１〜３、より好ましくは８〜１２）に調整することで、有機ケイ素化合物を縮合させながらトナー粒子のコア粒子表面に表層付けすることができる。縮合と表層付けは３５℃以上で６０分間以上取ることが好ましい。また、縮合に適したｐＨに調整する前に３５℃以上で保持する時間を調整することで表面のマクロ構造を調整可能であるが、特定のマルテンス硬度を得やすくするため、３分以上１２０分以下が好ましい。
以上のような手段によって反応残基を減らすことができ、表層に凹凸を形成させることができ、更に凸間にネットワーク構造を形成させることができるため、上記特定のマルテンス硬度のトナーを得られやすい。
有機ケイ素重合体を含有する表層を用いる場合には、トナー粒子の表面における有機ケイ素重合体の固着率が９０％以上１００％以下であることが好ましい。より好ましくは、９５％以上１００％以下である。トナー粒子の表面における有機ケイ素重合体の固着率の測定方法は後述する。
【０１３６】
＜有機ケイ素重合体を含有する表層について＞
トナー粒子が有機ケイ素重合体を含有する表層を有する場合、式（１）で表される構造を有することが好ましい。
Ｒ−ＳｉＯ３／２        式（１）
（Ｒは、炭素数が１以上、６以下の炭化水素基を示す。）
【０１３７】
（ＮＭＲ測定用のトナー粒子のＴＨＦ不溶分の調製法）
トナー粒子のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分は、以下のように調製した。
トナー粒子１０．０ｇを秤量し、円筒濾紙（東洋濾紙製Ｎｏ．８６Ｒ）に入れてソックスレー抽出器にかける。溶媒としてＴＨＦ２００ｍＬを用いて２０時間抽出し、円筒濾紙中の濾物を４０℃で数時間真空乾燥を行って得られたものをＮＭＲ測定用のトナー粒子のＴＨＦ不溶分とした。
【０１３８】
なお、外添剤などでトナー粒子の表面が処理されている場合は、下記方法によって外添剤を除去し、トナー粒子を得る。
イオン交換水１００ｍＬにスクロース（キシダ化学製）１６０ｇを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ（容量５０ｍＬ）に該ショ糖濃厚液を３１ｇと、コンタミノンＮ（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機
ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）を６ｍＬ入れ分散液を作製する。この分散液にトナー１．０ｇを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブをシェイカーにて３５０ｓｐｍ（ｓｔｒｏｋｅｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎ）、２０分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ（容量５０ｍＬ）に入れ替えて、遠心分離機（Ｈ−９Ｒ株式会社コクサン製）にて３５００ｒｐｍ、３０分間の条件で分離する。この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で１時間以上乾燥し、トナー粒子を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。
【０１３９】
《式（１）で示される構造の確認方法》
トナー粒子に含有される有機ケイ素重合体における、式（１）で示される構造の確認には以下の方法を用いる。
式（１）のＲで表される炭化水素基は、１３Ｃ−ＮＭＲにより確認した。
≪１３Ｃ−ＮＭＲ（固体）の測定条件≫
装置：ＪＥＯＬＲＥＳＯＮＡＮＣＥ製ＪＮＭ−ＥＣＸ５００ＩＩ
試料管：３．２ｍｍφ
試料：ＮＭＲ測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分１５０ｍｇ
測定温度：室温
パルスモード：ＣＰ／ＭＡＳ
測定核周波数：１２３．２５ＭＨｚ（１３Ｃ）
基準物質：アダマンタン（外部標準：２９．５ｐｐｍ）
試料回転数：２０ｋＨｚ
コンタクト時間：２ｍｓ
遅延時間：２ｓ
積算回数：１０２４回
当該方法にて、ケイ素原子に結合しているメチル基（Ｓｉ−ＣＨ３）、エチル基（Ｓｉ−Ｃ２Ｈ５）、プロピル基（Ｓｉ−Ｃ３Ｈ７）、ブチル基（Ｓｉ−Ｃ４Ｈ９）、ペンチル基（Ｓｉ−Ｃ５Ｈ１１）、ヘキシル基（Ｓｉ−Ｃ６Ｈ１３）またはフェニル基（Ｓｉ−Ｃ６Ｈ５−）などに起因するシグナルの有無により、式（１）のＲで表される炭化水素基を確認した。
【０１４０】
≪トナー粒子に含有される有機ケイ素重合体における、式（１）の構造に帰属されるピーク面積の割合の算出方法≫
トナー粒子のＴＨＦ不溶分の２９Ｓｉ−ＮＭＲ（固体）測定を、以下の測定条件で行う。
≪２９Ｓｉ−ＮＭＲ（固体）の測定条件≫
装置：ＪＥＯＬＲＥＳＯＮＡＮＣＥ製ＪＮＭ−ＥＣＸ５００ＩＩ
試料管：３．２ｍｍφ
試料：ＮＭＲ測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分１５０ｍｇ
測定温度：室温
パルスモード：ＣＰ／ＭＡＳ
測定核周波数：９７．３８ＭＨｚ（２９Ｓｉ）
基準物質：ＤＳＳ（外部標準：１．５３４ｐｐｍ）
試料回転数：１０ｋＨｚ
コンタクト時間：１０ｍｓ
遅延時間：２ｓ
積算回数：２０００〜８０００回
上記測定後に、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の、置換基及び結合基の異なる
複数のシラン成分をカーブフィティングにて下記Ｘ１構造、Ｘ２構造、Ｘ３構造、及びＸ４構造にピーク分離して、それぞれピーク面積を算出する。
Ｘ１構造：（Ｒｉ）（Ｒｊ）（Ｒｋ）ＳｉＯ１／２    （２）
Ｘ２構造：（Ｒｇ）（Ｒｈ）Ｓｉ（Ｏ１／２）２      （３）
Ｘ３構造：ＲｍＳｉ（Ｏ１／２）３                  （４）
Ｘ４構造：Ｓｉ（Ｏ１／２）４                      （５）
【０１４１】
【化１】
2020079905.tif 000009
2020079905.tif 000010
2020079905.tif 000011
2020079905.tif 000012
【０１４２】
（式（２）、（３）及び（４）中のＲｉ、Ｒｊ、Ｒｋ、Ｒｇ、Ｒｈ、Ｒｍはケイ素に結合している、炭素数１〜６の炭化水素基などの有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基又はアルコキシ基を示す。）
なお、上記式（１）で示される構造をさらに詳細に確認する必要がある場合、上記１３Ｃ−ＮＭＲ及び２９Ｓｉ−ＮＭＲの測定結果と共に１Ｈ−ＮＭＲの測定結果によって同定してもよい。
【０１４３】
式（１）の構造を有する有機ケイ素重合体において、Ｓｉ原子の４個の原子価のうち１個はＲと、残り３個はＯ原子と結合している。Ｏ原子は、原子価２個がいずれもＳｉと結合している状態、つまり、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を構成する。有機ケイ素重
合体としてのＳｉ原子とＯ原子を考えると、Ｓｉ原子２個でＯ原子３個を有することになるため、−ＳｉＯ３／２と表現される。この有機ケイ素重合体の−ＳｉＯ３／２構造は、多数のシロキサン結合で構成されるシリカ（ＳｉＯ２）と類似の性質を有することが考えられる。従って、従来の有機樹脂により表層形成されたトナーに比べて無機物に近い構造のため、マルテンス硬度を高くすることが可能であると考えられる。
式（１）で表される構造において、Ｒは、炭素数が１以上、６以下の炭化水素基であることが好ましい。これにより帯電量が安定しやすい。特に環境安定性に優れている、炭素数が１以上、５以下の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基が好ましい。
また、上記Ｒは、炭素数が１以上、３以下の炭化水素基であることが、帯電性のさらなる向上のためにより好ましい。帯電性が良好であると、転写性が良く転写残トナーが少ないためドラム、帯電部材及び転写部材の汚染が良化する。
炭素数が１以上、３以下の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、又はビニル基が好ましく例示できる。環境安定性と保存安定性の観点から、より好ましくは、Ｒはメチル基である。
【０１４４】
有機ケイ素重合体の製造例としては、ゾルゲル法が好ましい。ゾルゲル法は、液体原料を出発原料に用いて加水分解及び縮合重合させ、ゾル状態を経てゲル化する方法であり、ガラス、セラミックス、有機−無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。
トナー粒子の表層に存在する有機ケイ素重合体は、具体的には、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物の加水分解及び縮重合によって生成されることが好ましい。
この有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子に設けることによって、環境安定性が向上し、かつ、長期使用時におけるトナーの性能低下が生じにくく、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。
さらに、ゾルゲル法は、液体から出発し、その液体をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナー粒子の表面に析出させやすくなる。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、ｐＨや有機金属化合物の種類及び量などによって調整することができる。
トナー粒子の表層の有機ケイ素重合体は、下記式（Ｚ）で表される構造を有する有機ケイ素化合物の縮重合物であることが好ましい。
【０１４５】
【化２】
2020079905.tif 000013
（式（Ｚ）中、Ｒ１は、炭素数１以上６以下の炭化水素基を表し、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基を表す。）
【０１４６】
Ｒ１の炭化水素基（好ましくはアルキル基）により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナー粒子を得ることができる。また、炭化水素基として芳香族炭化水素基であるアリール基、例えばフェニル基を用いることもできる。Ｒ１の疎水性が大きい場合、様々な環境において帯電量変動が大きくなる傾向を示すことから、環境安定性を鑑み
てＲ１は炭素数が１以上、３以下の炭化水素基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である（以下、反応基ともいう）。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合させて架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。加水分解性が室温で穏やかであり、トナー粒子の表面への析出性と被覆性の観点から、炭素数が１以上、３以下のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。また、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びｐＨによって制御することができる。
本発明に用いられる有機ケイ素重合体を得るには、上記に示す式（Ｚ）中のＲ１を除く一分子中に３つの反応基（Ｒ２、Ｒ３及びＲ４）を有する有機ケイ素化合物（以下、三官能性シランともいう）を１種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。
【０１４７】
さらに、トナー粒子中の有機ケイ素重合体の含有量は０．５質量％以上１０．５質量％以下であることが好ましい。
有機ケイ素重合体の含有量が０．５質量％以上であることで、表層の表面自由エネルギーを更に小さくすることができ、流動性が向上し、部材汚染やカブリの発生を抑制することができる。１０．５質量％以下であることで、チャージアップを発生し難くすることができる。有機ケイ素重合体の含有量は有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時のトナー粒子の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びｐＨによって制御することができる。
有機ケイ素重合体を含有する表層とトナーコア粒子は、隙間なく接していることが好ましい。これにより、トナー粒子の表層よりも内部の樹脂成分や離型剤等によるブリードの発生が抑えられ、保存安定性、環境安定性及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。表層には上記の有機ケイ素重合体の他に、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂や各種添加剤などを含有させてもよい。
【０１４８】
＜トナー粒子の製造方法＞
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。さらに、湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
【０１４９】
ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を生成するための重合性単量体及び必要に応じて着色剤などのその他の添加剤をボールミル、超音波分散機のような分散機を用いてこれらを均一に溶解又は分散させた重合性単量体組成物を調製する（重合性単量体組成物の調製工程）。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。
【０１５０】
次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する（造粒工程）。
【０１５１】
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナー粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナー粒子の合一を抑制するために好ましい。
分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の
微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。
【０１５２】
造粒工程の後、あるいは造粒工程を行いながら、好ましくは５０℃以上９０℃以下の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合を行い、トナー粒子分散液を得る（重合工程）。
【０１５３】
重合工程では容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行うことが好ましい。重合開始剤を添加する場合、任意のタイミングと所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧又は減圧下で行うことができる。
こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。
【０１５４】
得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用してもよい。
【０１５５】
有機ケイ素重合体を有する表層を形成する場合は、水系媒体中でトナー粒子を形成する場合には水系媒体中で重合工程などを行いながら前述のように有機ケイ素化合物の加水分解液を添加して該表層を形成させることができる。重合後のトナー粒子の分散液をコア粒子分散液として用いて、有機ケイ素化合物の加水分解液を添加し、該表層を形成させてもよい。また、混練粉砕法など水系媒体以外の場合には得られたトナー粒子を水系媒体に分散してコア粒子分散液として用いて、前述のように有機ケイ素化合物の加水分解液を添加し、該表層を形成させることができる。
【０１５６】
＜トナー（粒子）の粒径の測定＞
細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置（商品名：コールター・カウンター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３）と、専用ソフト（商品名：ベックマン・コールター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３  Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１、ベックマン・コールター社製）を用いた。アパーチャー径は１００μｍを用い、実効測定チャンネル数２万５千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出した。測定用の電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約１質量％となるようにしたもの、ベックマン・コールター社製のＩＳＯＴＯＮ  ＩＩ（商品名）を使用した。なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行った。
【０１５７】
前記専用ソフトの「標準測定方法（ＳＯＭ）を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を５００００粒子に設定し、測定回数を１回、Ｋｄ値は（標準粒子１０．０μｍ、ベックマン・コールター社製）を用いて得られた値を設定した。閾値／ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定した。また、カレントを１６００μＡに、ゲインを２に、電解液をＩＳＯＴＯＮ  ＩＩ（商品名）に設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れた。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを２５６粒径ビンに、粒径範囲を２μｍ以上６０μｍ以下に設定した。
【０１５８】
具体的な測定法は以下の通りである。
（１）Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３専用のガラス製２５０ｍＬ丸底ビーカーに前記電解水溶液約２００ｍＬを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで２４回転／秒にて行った。そして、解析ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておいた。
（２）ガラス製の１００ｍＬ平底ビーカーに前記電解水溶液約３０ｍＬを入れた。ここにコンタミノンＮ（商品名）（精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業（株）製）をイオン交換水で３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍＬ加えた。
（３）発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を、位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器（商品名：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｅｔｏｒａ１５０、日科機バイオス（株）製）の水槽内にイオン交換水所定量とコンタミノンＮ（商品名）を約２ｍＬ添加した。
（４）前記（２）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させた。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整した。
（５）前記（４）のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー（粒子）約１０ｍｇを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させた。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続した。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節した。
（６）サンプルスタンド内に設置した前記（１）の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー（粒子）を分散した前記（５）の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約５％となるように調整した。そして、測定粒子数が５００００個になるまで測定を行った。
（７）測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径（Ｄ４）を算出した。なお、専用ソフトでグラフ／体積％と設定したときの、分析／体積統計値（算術平均）画面の「平均径」が重量平均粒径（Ｄ４）である。専用ソフトでグラフ／個数％と設定したときの、「分析／個数統計値（算術平均）」画面の「平均径」が個数平均粒径（Ｄ１）である。
【０１５９】
＜有機ケイ素重合体の固着率の測定方法＞
イオン交換水１００ｍＬにスクロース（キシダ化学製）１６０ｇを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ（容量５０ｍＬ）に上記ショ糖濃厚液を３１ｇと、コンタミノンＮ（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）を６ｍＬ入れ分散液を作製する。この分散液にトナー１．０ｇを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
【０１６０】
遠心分離用チューブをシェイカーにて３５０ｓｐｍ（ｓｔｒｏｋｅｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎ）、２０分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ（容量５０ｍＬ）に入れ替えて、遠心分離機（Ｈ−９Ｒ  株式会社コクサン製）にて３５００ｒｐｍ、３０分間の条件で分離する。トナー粒子と水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナー粒子をスパチュラ等で採取する。採取したトナー粒子を含む水溶液を減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で１時間以上乾燥する。乾燥品をスパチュラで解砕し、蛍光Ｘ線でケイ素の量を測定する。洗浄後のトナー粒子と洗浄前のトナー粒子の測定対象のケイ素量比から固着率（％）を計算する。
【０１６１】
各元素の蛍光Ｘ線の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１１９−１９６９に準ずるが、具体的には以下の通りである。
【０１６２】
測定装置としては、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置「Ａｘｉｏｓ」（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製）と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「Ｓｕｐ
ｅｒＱ  ｖｅｒ．４．０Ｆ」（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製）を用いる。なお、Ｘ線管球のアノードとしてはＲｈを用い、測定雰囲気は真空、測定径（コリメーターマスク径）は１０ｍｍ、測定時間１０秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ（ＰＣ）、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ（ＳＣ）で検出する。
【０１６３】
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリング直径１０ｍｍの中に水洗後のトナー粒子と初期のトナー粒子を約１ｇ入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「ＢＲＥ−３２」（前川試験機製作所社製）を用いて、２０ＭＰａで６０秒間加圧し、厚さ約２ｍｍに成型したペレットを用いる。
【０１６４】
上記条件で測定を行い、得られたＸ線のピーク位置をもとに元素を同定し、単位時間あたりのＸ線光子の数である計数率（単位：ｃｐｓ）からその濃度を算出する。
【０１６５】
トナー粒子中の定量方法としては、例えばケイ素量はトナー粒子１００質量部に対して、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）微粉末を０．５質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を２．０質量部、５．０質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。
【０１６６】
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、ＰＥＴを分光結晶に用いた際に回折角（２θ）＝１０９．０８°に観測されるＳｉ−Ｋα線の計数率（単位：ｃｐｓ）を測定する。この際、Ｘ線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、２４ｋＶ、１００ｍＡとする。得られたＸ線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のＳｉＯ２添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
【０１６７】
次に、分析対象のトナー粒子を、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのＳｉ−Ｋα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー粒子中の有機ケイ素重合体の含有量を求める。上記方法により算出した洗浄前のトナー粒子の元素量に対して、洗浄後のトナー粒子の元素量の比率を求め固着率（％）とする。
【０１６８】
〔外添剤〕
トナー粒子は、外添剤を外添せずにトナーとすることもできるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、いわゆる外添剤である流動化剤、クリーニング助剤などを添加してトナーとしてもよい。
【０１６９】
外添剤としては、例えば、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１７０】
これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。外添剤のＢＥＴ比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上４５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【０１７１】
ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ法（好ましくはＢＥＴ多点法）に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置（商品名：ジェミニ２３７５  Ｖｅｒ．５．０、（株）島津製作所製）を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用いて測定することにより、ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）を算出
することができる。
【０１７２】
これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー粒子１００質量部に対して、好ましくは０．０５質量部以上５質量部以下であり、より好ましくは０．１質量部以上３質量部以下である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【０１７３】
トナーは、トナー粒子の表面にポジ帯電粒子を有していてもよい。ポジ帯電粒子の個数平均粒子径は、０．１０μｍ以上１．００μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０．２０μｍ以上０．８０μｍ以下である。
【０１７４】
この様なポジ帯電粒子を有すると、耐久使用を通して転写効率が良好であることが明らかとなった。当該粒径のポジ帯電粒子であることで、トナー粒子表面で転がり可能であり、感光ドラムと転写ベルトの間で摩擦されてトナーの負帯電が促進され、結果的に転写バイアス印加によるポジ化を抑制しているためと考えられる。本発明のトナーは表面が硬いことが特徴であり、ポジ帯電粒子がトナー粒子表面に固着又は埋没しにくいため、転写効率を高く維持できる。
【０１７５】
なお、本発明におけるポジ帯電粒子とは日本画像学会から提供される標準キャリア（アニオン性：Ｎ−０１）と混合撹拌して摩擦帯電させた時に正帯電する粒子である。
【０１７６】
外添剤の個数平均粒子径の測定は、走査型電子顕微鏡「Ｓ−４８００」（日立製作所製）を用いて行う。外添剤が外添されたトナーを観察して、最大２０万倍に拡大した視野において、ランダムに１００個の外添剤の一次粒子の長径を測定してその個数平均粒子径を求める。観察倍率は、外添剤の大きさによって適宜調整する。
【０１７７】
トナー粒子の表面に、ポジ帯電粒子を存在させる手段としては種々の方法が考えられ、いかなる方法でもよいが、外添により付与する方法が好ましい。トナーのマルテンス硬度が本発明の範囲であれば、ポジ帯電粒子を均一にトナー粒子表面に存在させることが可能であることを見出した。ポジ帯電粒子のトナー粒子に対する固着率は、５％以上７５％以下であることが好ましく、５％以上５０％以下であることがより好ましい。固着率がこの範囲であれば、トナー粒子及びポジ帯電粒子の摩擦帯電を促進する事によって、転写効率を高く維持することが可能となる。固着率の測定方法は後述する。
【０１７８】
ポジ帯電粒子の種類としては、ハイドロタルサイト、酸化チタン、及びメラミン樹脂等が好ましい。この中でも特にハイドロタルサイトが好ましい。
【０１７９】
＜ポジ帯電粒子の固着率の測定方法＞
有機ケイ素重合体の固着率の測定方法において、測定対象の元素をポジ帯電粒子に含まれる元素とする。例えば、ハイドロタルサイトの場合にはマグネシウムとアルミニウムを測定対象とする。それ以外は同様の方法にてポジ帯電粒子の固着率を測定する。
【０１８０】
以下、製造したトナーを示す。各材料の「部」は特に断りがない場合、全て質量基準である。なお、以下の説明においてトナーに付した番号１〜６は、感光体ドラム１〜４、クリーニングブレード１〜５と同様、その種類を区別するためのものであり、他の説明や図において付している符号「１０」とは異なるものである。
【０１８１】
［トナー１］
（水系媒体１の調製工程）
反応容器中のイオン交換水１０００．０部に、リン酸ナトリウム（ラサ工業社製・１２水和物）１４．０部を投入し、窒素パージしながら６５℃で１．０時間保温した。
Ｔ．Ｋ．ホモミクサー（特殊機化工業株式会社製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて攪拌しながら、イオン交換水１０．０部に９．２部の塩化カルシウム（２水和物）を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に１０質量％塩酸を投入し、ｐＨを５．０に調整し、水系媒体１を得た。
【０１８２】
（表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程）
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水６０．０部を秤量し、１０質量％の塩酸を用いてｐＨを３．０に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を７０℃にした。その後、表層用有機ケイ素化合物であるメチルトリエトキシシラン４０．０部を添加して２時間以上撹拌して加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず１層になったことで確認を行い、冷却して表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を得た。
【０１８３】
（重合性単量体組成物の調製工程）
・スチレン                                        ：６０．０部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３                ：  ６．５部
前記材料をアトライタ（三井三池化工機株式会社製）に投入し、さらに直径１．７ｍｍのジルコニア粒子を用いて、２２０ｒｐｍで５．０時間分散させて、顔料分散液を調製した。前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン                                        ：２０．０部
・ｎ−ブチルアクリレート                          ：２０．０部
・架橋剤（ジビニルベンゼン）                      ：  ０．３部
・飽和ポリエステル樹脂                            ：  ５．０部
（プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ（２モル付加物）とテレフタル酸との重縮合物（モル比１０：１２）、ガラス転移温度Ｔｇ＝６８℃、重量平均分子量Ｍｗ＝１００００、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ＝５．１２）
・フィッシャートロプシュワックス（融点７８℃）    ：  ７．０部
これを６５℃に保温し、Ｔ．Ｋ．ホモミクサー（特殊機化工業株式会社製）を用いて、５００ｒｐｍにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
【０１８４】
（造粒工程）
水系媒体１の温度を７０℃、Ｔ．Ｋ．ホモミクサーの回転数を１２０００ｒｐｍに保ちながら、水系媒体１中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるｔ−ブチルパーオキシピバレート９．０部を添加した。そのまま該撹拌装置にて１２０００ｒｐｍを維持しつつ１０分間造粒した。
【０１８５】
（重合工程）
造粒工程の後、攪拌機をプロペラ撹拌羽根に換え１５０ｒｐｍで攪拌しながら７０℃を保持して５．０時間重合を行い、８５℃に昇温して２．０時間加熱することで重合反応を行ってコア粒子を得た。スラリーの温度を５５℃に冷却してｐＨを測定したところ、ｐＨ＝５．０だった。５５℃で撹拌を継続したまま、表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を２０．０部添加してトナーの表層形成を開始した。そのまま３０分保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にｐＨ＝９．０に調整して更に３００分保持し、表層を形成させた。
【０１８６】
（洗浄、乾燥工程）
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えｐＨ＝１．５以下に調整して１時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が５．０μＳ／ｃｍ以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
【０１８７】
得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー（セイシン企業製）にて乾燥を行い、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子１を得た。乾燥の条件は吹き込み温度９０℃、乾燥機出口温度４０℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が４０℃から外れない速度に調整した。
【０１８８】
トナー粒子１の断面ＴＥＭ観察においてケイ素マッピングを行い、表層にケイ素原子が存在することを確認した。以降のトナー製造例においても、有機ケイ素重合体を含有する表層は同様のケイ素マッピングで表層にケイ素原子が存在することを確認した。本製造例においては、得られたトナー粒子１を外添せずにそのままトナー１として用いた。
【０１８９】
トナー１について行った評価について、その方法を以下に述べる。
【０１９０】
＜マルテンス硬度の測定＞
上記「トナーのマルテンス硬度の測定方法」で述べた方法により測定を行った。
【０１９１】
＜固着率の測定方法＞
上記「有機ケイ素重合体の固着率の測定方法」にて述べた方法により測定を行った。
【０１９２】
［トナー２、トナー３］
（重合工程）における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表７のように変えた以外は、トナー１と同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのｐＨ調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナー２、トナー３の測定結果を表７に示す。
【０１９３】
［トナー４］
トナー１に対して、表８のように外添を行い、トナー４を作製した。外添の方法は、トナー粒子１００部に対し、表８に記載の部数の外添剤をＳＵＰＥＲＭＩＸＥＲ  ＰＩＣＣＯＬＯ  ＳＭＰ−２（株式会社カワタ製）に投入して、３０００ｒｐｍで１０分間混合を行った。得られたトナー４の測定結果を表７に示す。
【０１９４】
［トナー５］
（重合工程）における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表７のように変えた以外は、トナー１と同様の方法でトナー５を作製した。得られたトナーの評価結果を表７に示す。
【０１９５】
［トナー６］
（表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程）は行わなかった。代わりに、表層用有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン３０部をモノマーのまま（重合性単量体組成物の調製工程）で添加した。
【０１９６】
（重合工程）では７０℃に冷却してｐＨ測定を行った後、加水分解液の添加を行わなかった。７０℃で撹拌を継続したまま、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にｐＨ＝９．０に調整して更に３００分保持して表層を形成させた。それ以外はトナー１と同様の方法でトナーを作製した。得られたトナー６の評価結果を表７に示す。
【０１９７】
【表７】
2020079905.tif 000014
【０１９８】
【表８】
2020079905.tif 000015
【０１９９】
表中、ＤＨＴ−４Ａ（登録商標）は協和化学工業（株）製である。
【０２００】
（実施例）
実施形態２の実施例１〜２１、比較例１〜２として表９に示すようなクリーニングブレード１〜５と感光体ドラム１〜４の組み合わせを準備した。
【０２０１】
（実験）
（トルク）
プロセスカートリッジ７の現像剤室１８にトナーを１００ｇ充填した。同じく、感光体ユニット１３に実施例１〜２１、比較例１〜２のクリーニングブレードと感光体ドラムを取り付け、クリーニングブレードの設定角θを２０°、侵入量δを１．０ｍｍに設定した。
室温１５℃、相対湿度１０％Ｒｈ環境で、現像ローラ当接状態において、感光体表面速度２９６ｍｍ／ｓ、現像ローラの表面速度４２５ｍｍ／ｓで回転させながら、帯電ローラに−１ｋＶ、現像ローラを接地、供給ローラと規制部材に−１００Ｖを印可した。
回転開始から３０秒経過後から２秒間の感光体駆動トルクを測定した。評価は以下のように行った。
Ａ：低トルク性良好            ０．１６Ｎ・ｍ以下
Ｂ：低トルク効果あり          ０．１６Ｎ・ｍを超え０．１８Ｎ・ｍ以下
Ｃ：低トルク効果あり          ０．１８Ｎ・ｍを超え０．２０Ｎ・ｍ以下
Ｆ：低トルク効果が見られない  ０．２０Ｎ・ｍを超える
評価Ａ、Ｂ及びＣであったものを低トルク化の効果ありとした。結果を表９「トルク」の列に示す。
【０２０２】
（トナーのすり抜け）
画像形成装置１００により、室温１５℃、相対湿度１０％Ｒｈ環境で、印字率１％の１５０，０００枚の画像形成を行った。画像形成２枚ごとに間欠時間３秒を設けた。
感光体表面速度２９６ｍｍ／ｓ、現像ローラ表面速度４２５ｍｍ／ｓとし、感光体表面電位−５００Ｖ、現像ローラの印可電圧−３５０Ｖ、供給ローラの電圧−４５０Ｖ、規制部材の電圧−４５０Ｖとした。
１５０，０００枚の画像形成後のトナーのすり抜けを評価した。評価は以下のように行った。
Ａ：感光体表面上目視で汚れなく、画像への影響なし
Ｂ：感光体表面上目視でほとんど汚れなく、画像への影響なし
Ｃ：感光体表面上目視で軽微なトナーのすり抜けあるが画像への影響なし
Ｆ：感光体表面上目視で汚れており、画像への影響もある
画像への影響とは、白画像の記録材搬送方向にトナーすり抜けに起因するスジの発生があるものを影響ありとしている。
結果を表９「トナーすり抜け」の列に示す。画像への影響がないＡ、Ｂ及びＣを発明の効果ありとした。
【０２０３】
【表９】
2020079905.tif 000016
【０２０４】
上記の様に、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）を０．０２μｍ以下とし、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）を０．０８μｍ以下とし、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓを０．０７以上１．１以下とすることが好適に例示できる。これにより、低いトルクを実現しつつトナーすり抜けのさらなる抑制も可能となる。
これは、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）が０．０２以下であることで、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触部の面積が狭くなり、低トルクの効果が得られる。一方、周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）が０．０８μｍ以下であることで、クリーニングブレードと感光体ドラム間にトナー粒径よりも大きな隙間を形成しにくくなる。また、この状態でクリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓを０．０７〜１．１とすることで、クリーニングブレードと感光体ドラム間に十分な圧を加えることができ、すり抜けをより抑制することが可能となる。
また、トナーのマルテンス硬度が２００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ以下に制御された場合、通紙によって発生する感光体ドラム表面の傷を抑制することが可能となり、より長寿命に渡って感光体ドラムの初期からの表面粗さを保持することができるようになる。その結果、より画像形成装置の長寿命化をはかることができる。
【０２０５】
実施例１３では、トナーのマルテンス硬度が高いため、クリーニングブレードのニップ部にトナーが侵入しやすくなり、トナーのすり抜け抑制効果が若干低下した。
実施例１４では、トナーのマルテンス硬度が低いため、クリーニングブレードのニップ部にトナーが侵入しにくくなり、トルクの低減効果が若干低下した。
実施例１５では、トナーのマルテンス硬度が高いため、クリーニングブレードのニップ部にトナーが侵入しやすくなり、トナーのすり抜け抑制効果が若干低下した。
実施例１６では、トナーのマルテンス硬度が低いため、クリーニングブレードのニップ部にトナーが侵入しにくくなり、トルクの低減効果が若干低下した。
実施例１７では、トナーのマルテンス硬度が高いため、クリーニングブレードのニップ部にトナーが侵入しやすくなり、トナーのすり抜け抑制効果が若干低下した。
実施例１８では、トナーのマルテンス硬度が低いため、クリーニングブレードのニップ部にトナーが侵入しにくくなり、トルクの低減効果が若干低下した。
実施例１９では、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓが低いため、クリーニングブレードと感光体ドラムのニップ部において、面圧が低下しやすく、ニップ部にトナーが侵入し、トナーのすり抜けが若干発生した。
実施例２０では、クリーニングブレードのダイナミック硬度ＤＨｓが高いため、クリーニングブレードと感光体ドラムのニップ部において、面圧が上昇し、トルクの低減効果が若干低下した。
実施例２１では、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）が大きく、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積が十分狭くならず、トルクの低減効果が若干低下した。
比較例１では、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の下にある突出谷部の平均深さ（Ｒｖｋ）が大きく、クリーニングブレードと感光体ドラムのニップの隙間が発生し、トナーのすり抜けを抑制することができなかった。
比較例２では、感光体ドラムの周面の粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さ（Ｒｐｋ）が大きく、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触面積が十分狭くならず、トルクを十分低くすることができなかった。また、（Ｒｐｋ＋Ｒｋ＋Ｒｖｋ）が０．２５と大きい為、クリーニングブレードと感光体ドラムのニップの隙間が大きく、トナーのすり抜けを抑制することができなかった。
【０２０６】
以上述べたように、本実施形態によることにより、電子写真感光体の周面の粗さ曲線に係る変数を制御することにより、感光体ドラムの駆動トルクを低減した状態で、クリーニングブレードからのトナーすり抜けを抑制することができる。その結果、帯電部材の汚染による画像の問題を発生させない画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０２０７】
１：感光体ドラム、２：帯電ローラ、３：現像ユニット、４：現像ローラ、５：供給ローラ、６：現像剤規制ブレード、７：プロセスカートリッジ、８：クリーニングブレード、９：トナー回収容器、１０：現像剤、１２：記録材、１３：感光体ユニット、１８ａ：現像室、１８ｂ：現像剤収容室、１８ｃ：開口部、２２：撹拌シート４１：円筒状支持体、４５：保護層、１００：画像形成装置、４４１：電荷発生層、４４２：電荷輸送層
【図１】
2020079905.tif 000017
【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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