(57)【要約】  電子写真感光体（２０）は、支持体（２０ａ）と、支持体（２０ａ）の表面に形成される感光層（２０ｂ）と、を有し、使用初期における感光層（２０ｂ）表面の算術平均粗さＲａが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内にあり、凹凸の平均間隔Ｓｍが２０μｍ以下である。
2016121231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
該支持体の表面に形成される感光層と、を有し、
使用初期における前記感光層表面の算術平均粗さＲａが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内にあり、凹凸の平均間隔Ｓｍが２０μｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
使用初期における前記感光層表面のスキューネスＲｓｋが０．３以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
使用初期における前記感光層表面のＲａ／Ｓｍが３以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記感光層表面のＤＵＨ硬度が５００ｋｇｆ／ｍｍ2以上１２００ｋｇｆ／ｍｍ2以下の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記感光層は、筒状の前記支持体の外周面に形成されており、
前記算術平均粗さＲａ、前記十点平均粗さＲｚ、前記平均間隔Ｓｍを有する凹凸が前記支持体の軸方向及び周方向に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記感光層表面の凹凸が、前記支持体の軸方向及び周方向に不規則に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記感光層は、アモルファスシリコンにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項８】
請求項１に記載の電子写真感光体を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にトナー像が形成される電子写真感光体及び当該電子写真感光体を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複写機、ファクシミリ或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、電子写真感光体の一例である感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電デバイスと、感光体ドラム表面に接触して配置され且つ感光体ドラム表面に残留するトナーや外添剤を除去するクリーニングブレードとを備えたものが知られている。【０００３】
感光体ドラムは、例えば、支持体である金属製の素管と、素管の表面に形成された感光層とから構成される。感光体ドラムとして、例えば、感光体にアモルファスシリコンが利用され、素管表面を粗面化させたものが提案されている（例えば、特許文献１、２）。【０００４】
特許文献１に記載の感光体ドラムでは、素管の表面に複数の球状痕跡窪みによって凹凸を形成し、感光体ドラムの表面の２．５ｍｍ基準長における１０点平均粗さＲｚが０．７２［μｍ］以上、１．２５［μｍ］以下の範囲内となるようにしている。これにより、残留トナークリーニング時のトナー付着を抑制し、感光体ドラムの表面の耐傷性を向上させている。【０００５】
また、特許文献２に記載の感光体ドラムでは、感光体ドラムの表面に三角形状の線状溝を周方向に形成し、感光体ドラムの表面状態を、中心線平均粗さＲａが０．０８［μｍ］〜０．１２［μｍ］の範囲内に、十点平均粗さＲｚが０．４５［μｍ］〜０．７５［μｍ］の範囲内になるようにしている。これにより、感光体ドラムの回転トルクを低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４３０９９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の構成では、素管表面の凹凸が大きいために、クリーニングブレードと感光体ドラム表面の隙間からトナーの外添剤等がすり抜けてしまう。特に、帯電デバイスが近接しているような場合には、帯電デバイスのクリーニングが追い付かずにかえって帯電デバイスの汚染を引き起こしてしまう。【０００８】
また、特許文献２に記載の構成では、感光体ドラム表面において、軸方向には凹凸があるが、周方向には凹凸がないため、山谷の側面の微小な凸部はやがて摩耗して平滑性が増す。平滑な面に接触している微小な領域のクリーニングブレードのエッジは感光体ドラムの回転方向(周方向)に引き込まれ、微小ながらスティックスリップが発生する。このとき、周方向の溝から外添剤がすり抜けるため、帯電デバイスが汚染されてしまう。【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、長期間にわたり画像不良を抑制することができる電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、支持体と、支持体の表面に形成される感光層と、を有する電子写真感光体である。電子写真感光体は、使用初期における感光層表面の算術平均粗さＲａが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内にあり、凹凸の平均間隔Ｓｍが２０μｍ以下である。【００１１】
なお、本明細書中の「算術平均粗さＲａ」、「十点平均粗さＲｚ」及び「平均間隔Ｓｍ」は、１９９４年版のＪＩＳＢ０６０１で規定されている表面粗さに基づいている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の構成によれば、クリーニングブレードとの隙間からトナーの外添剤等がすり抜けたり、クリーニングブレードとの接触によって回転トルクが上昇したりしない好適な表面状態を有する電子写真感光体となるため、長期間にわたり画像不良の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の感光体ドラム２０が搭載された画像形成装置１１の概略構成を示す摸式断面図
【図２】画像形成装置１１の感光体ドラム２０周辺の構成を示す概略図
【図３】３０万枚耐久印字後のクリーニングブレード５２のエッジ部分の摩耗量と初期の感光体ドラム２０の算術平均粗さＲａとの関係を示すグラフ
【図４】３万枚耐久印字後の帯電ローラー４２の抵抗値と初期の感光体ドラム２０の算術平均粗さＲａとの関係を示すグラフ
【図５】算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］、平均間隔Ｓｍが１４［μｍ］である感光体ドラム２０表面の二次元粗さデータ波形
【図６】算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］、平均間隔Ｓｍが９［μｍ］である感光体ドラム２０表面の二次元粗さデータ波形
【図７】軸方向に凹凸が不規則的に存在するが、周方向には凹凸がなく規則的な表面状態を有する感光体ドラム２０の感光層表面の拡大図
【図８】図７に示す表面状態を有する感光体ドラム２０の感光層表面の、３０万枚耐久印字後の拡大図
【図９】軸方向および周方向に凹凸が不規則的に存在する感光体ドラム２０表面の拡大図
【図１０】図９に示す表面を有する感光体ドラム２０の３０万枚耐久印字後の表面状態を示す拡大図
【図１１】スキューネスＲｓｋが０より大きいときの凹凸形状を示す図
【図１２】スキューネスＲｓｋが０より小さいときの凹凸形状を示す図
【図１３】実施例１における本発明１の感光体ドラム２０の表面状態の二次元粗さデータ波形
【図１４】実施例１における比較例１の感光体ドラム２０の表面状態の三次元干渉顕微鏡データ
【図１５】実施例１における印字中の感光体ドラム２０の駆動トルクの推移を示すグラフ
【図１６】実施例１における印字枚数とブレード摩耗量との関係を示すグラフ
【図１７】実施例２における印字中の感光体ドラム２０の駆動トルクの推移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の感光体ドラム２０が搭載される画像形成装置１１の概略構成を示す摸式断面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１１の感光体ドラム２０周辺の構成を示す概略図である。
【００１５】
１．画像形成装置１１の構成
（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１１は、タンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１１は、プリンター本体１２の内部に、記録紙（不図示）を収納する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から記録紙を一枚ずつ給送する給紙部１４と、給紙カセット１３又は手差トレイ（不図示）から供給された記録紙に画像形成処理を行う画像形成処理部１５と、給紙カセット１３又は手差トレイから供給された記録紙を搬送する記録紙搬送経路１６と、画像形成処理部１５において形成されたトナー像を記録紙搬送経路１６に沿って搬送される記録紙に転写する二次転写部１７と、二次転写部１７において転写されたトナー像を記録紙に定着する定着部１８と、を備える。
【００１６】
（画像形成処理部１５の構成）
画像形成処理部１５は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を用いて画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。なお、以下の説明では、特に色指定に関する場合にのみ、各算用数字の符号に括弧書きで（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の色を付し、共通の場合には算用数字のみの符号を付して説明する。
【００１７】
画像形成処理部１５は、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対応して、補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ１９と、パーソナルコンピューター等の外部接続機器から送信された印字データ（画像データ）に基づいて各色のトナー像を形成するための複数の感光体ドラム２０と、各感光体ドラム２０にトナーを供給する複数の現像装置２１と、各感光体ドラム２０に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルト２２と、中間転写ベルト２２の回動移動方向最上流側の感光体ドラム２０の上流側に配置されて中間転写ベルト２２の表面に付着した残トナー等を除去するベルトクリーニング装置２４と、各感光体ドラム２０にビーム光を出射する露光ユニット２５と、各感光体ドラム２０の表面を一様に帯電させる帯電装置２６と、各感光体ドラム２０の表面に付着した残トナー等を除去するクリーニング装置２８と、各感光体ドラム２０の表面の残留電荷を除去する除電装置２９と、を備えている。なお、感光体ドラム２０が本発明の「電子写真感光体」の一例に相当する。
【００１８】
（感光体ドラム２０の構成）
感光体ドラム２０は、支持体（基体）の表面に感光層が形成されてなる。ここでは、図２に示すように、感光体ドラム２０は、金属製の円筒状の素管２０ａと、素管表面に形成された感光層２０ｂとからなる。なお、素管が本発明の「支持体」の一例に相当する。素管２０ａを形成する金属としては、アルミニウム、鉄、チタン、マグネシウム等が挙げられる。感光層２０ｂとしては、有機光伝導体を利用した有機感光層や無機光電体を利用した無機感光層等を利用できるが、耐久性の高さからシランガス等の蒸着等により製膜されたアモルファスシリコン感光層が好ましい。各感光体ドラム２０は、その表面に露光ユニット２５から出射されたビーム光に基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２２にトナー像を転写するためのものであり、図１に示すように、現像装置２１と共に中間転写ベルト２２の下方に配置されている。なお、感光体ドラム２０の感光層２０ｂの特性については後述する。
【００１９】
また、図１及び図２に示すように、感光体ドラム２０の周囲には帯電装置２６、露光ユニット２５、現像装置２１、クリーニング装置２８、除電装置２９が配置されており、中間転写ベルト２２を挟んで一次転写ローラー２７が感光体ドラム２０に対向配置されている。
【００２０】
感光体ドラム２０と一次転写ローラー２７との協働によって構成された各一次転写部で中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差トレイから記録紙搬送経路１６を通って搬送されてきた記録紙に対し二次転写部１７で転写される。
【００２１】
（現像装置２１の構成）
各現像装置２１は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２２の下方に回動移動方向に沿って列設されている。現像装置２１は、酸化チタン等の金属粒子からなるトナー外添剤（研磨粒子）を含むトナーを付着させて感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。なお、現像装置２１は従来公知のものを使用することができる。
【００２２】
（中間転写ベルト２２の構成）
中間転写ベルト２２は、プリンター本体１２内で駆動ローラーと従動ローラーとに水平方向に張架された無端ベルトであり、ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラーの回転に伴い画像形成動作に伴って循環駆動される。
【００２３】
（トナー濃度検知センサー２３の構成）
トナー濃度検知センサー２３は、中間転写ベルト２２のトナー像の反射濃度を測定し、その検知値を制御部（図示せず）に出力する。なお、トナー濃度検知センサー２３は、中間転写ベルト２２の回動移動方向並びに回動移動方向と直交する幅方向のそれぞれに沿った複数箇所に設けることができる。この際、トナー濃度検知センサー２３は、中間転写ベルト２２の幅方向片側だけのトナー濃度を検知したのでは、例えば、中間転写ベルト２２の幅方向両端側で濃度差が生ずる現象（片焼け現象）が発生した場合に対応できないため、幅方向両端付近に配置するのが好ましい。
【００２４】
（帯電装置２６の構成）
図２に示すように、帯電装置２６は、帯電ハウジング４１内に、感光体ドラム２０に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー４２と、帯電ローラー４２をクリーニングするための帯電クリーニングローラー４３とを有している。
【００２５】
帯電ローラー４２は例えば導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム２０に当接するように配置されている。そして、図２に示すように、感光体ドラム２０が時計回り方向に回転すると、感光体ドラム２０の表面に接触する帯電ローラー４２が反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー４２に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム２０の表面が一様に帯電されることとなる。
【００２６】
また、図２に示すように、帯電ローラー４２の回転に伴い、帯電ローラー４２に接触する帯電クリーニングローラー４３が時計回り方向に従動回転して帯電ローラー４２の表面に付着した異物を除去する。
【００２７】
（クリーニング装置２８の構成）
クリーニング装置２８は、記録紙幅方向（記録紙搬送方向に直交する方向）に奥行きのあるクリーニングハウジング５０と、クリーニングハウジング５０の内部下方寄りに配置されて図２において時計回り方向に回転することで記録紙幅方向の一方に回収トナーを搬送して廃トナー容器（図示せず）へと送り出す回収スパイラル５１と、クリーニングハウジング５０の外部下方寄りに取り付けられたクリーニングブレード５２と、クリーニングハウジング５０の内部上方寄りに配置されて感光体ドラム２０の表面と接触する摺擦ローラー（クリーニングローラー）５３と、クリーニングハウジング５０内であって回収スパイラル５１と摺擦ローラー５３との間に配されたトナー送りガイド板５４とを備えている。なお、回収トナーがクリーニングハウジング５０から外部に漏れるのを防止するために、クリーニングシール５５がクリーニングハウジング５０の上流端に設けられている。
【００２８】
クリーニングブレード５２は、ウレタンゴム等から構成されている。クリーニングブレード５２は、感光体ドラム２０の回転軸よりも下方から感光体ドラム２０の表面に先端が当接するように配置されている。この際、クリーニングブレード５２の先端は、感光体ドラム２０の回転方向（図２の矢印参照）に対してカウンター方向に当接している。
【００２９】
摺擦ローラー５３は、感光体ドラム２０の表面から廃トナーを回収すると共に、摺擦ローラー５３の表面に付着した廃トナーによって感光体ドラム２０の表面を研磨する。このため、摺擦ローラー５３は、廃トナーの保持性を高く維持するために発泡ゴム（例えば、カーボン含有導電性発泡ＥＰＤＭ）を用いて記録紙幅方向に延びる円筒形状に構成され、クリーニングブレード５２の先端よりも感光体ドラム２０の回転方向上流側に配置される。また、摺擦ローラー５３の回転方向は感光体ドラム２０の回転方向とは逆方向である。
【００３０】
トナー送りガイド板４５は、摺擦ローラー５３が存在する側と、回収スパイラル５１が存在する側とを区画し、摺擦ローラー５３により回収された廃トナーを回収スパイラル５１へと案内する。
【００３１】
（除電装置２９の構成）
除電装置２９は、感光体ドラム２０の回転方向に沿って、一次転写ローラー２７の下流側に配置されている。除電装置２９には、図２に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）５７が用いられ、必要に応じて反射板が設けられる。また、除電装置２９は、クリーニング装置２８のクリーニングハウジング５０の上面に取り付けられている。除電装置２９は、除電光を感光体ドラム２０に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
【００３２】
２．画像形成手順
次に、画像形成装置１００の画像形成手順について説明する。パーソナルコンピューター等の外部接続機器から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２６によって感光体ドラム２０の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット２５によって感光体ドラム２０の表面にビーム光を照射し、各感光体ドラム２０上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置２１には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置２１内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ１９から各現像装置２１にトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置２１により感光体ドラム２０上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット２５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３３】
一方、画像形成処理部１５でのトナー像の形成タイミングに合わせて給紙カセット１３（又は手差しトレイ）から記録紙が給送され、記録紙搬送経路１６を通ってレジストローラー対３０ａに搬送される。
【００３４】
そして、一次転写ローラー２７により一次転写ローラー２７と感光体ドラム２０との間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム２０上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト２２上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留したトナー等がクリーニング装置２８により除去される。また、感光体ドラム２０表面の残留電荷が除電装置２９により除去される。
【００３５】
中間転写ベルト２２が時計回り方向に回転を開始すると、記録紙がレジストローラー対３０ａから中間転写ベルト２２に隣接して設けられた二次転写部１７へ所定のタイミングで搬送され、中間転写ベルト２２上のフルカラー画像が記録紙上に二次転写される。トナー像が二次転写された記録紙は定着部１８へと搬送される。なお、中間転写ベルト２２の表面に付着した残トナー等はベルトクリーニング装置２４により除去される。
【００３６】
定着部１８に搬送された記録紙は、加熱及び加圧されてトナー像が記録紙の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された記録紙は記録紙搬送経路１６の終端部へと案内され、排出ローラー対３０ｂによってプリンター本体１２の上面を兼ねる排出トレイ１２ａ上に排出される。
【００３７】
３．感光体ドラム２０の感光層の特性
＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態の感光体ドラム２０の特徴部分である感光層２０ｂの特性について説明する。本実施形態の感光体ドラム２０は、使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］以上８０［ｎｍ］以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２［μｍ］以上０．９［μｍ］以下の範囲内にあり、凹凸の平均間隔Ｓｍが２０［μｍ］以下である表面粗さを有する。なお、この表面状態は、少なくとも感光体ドラム２０の使用初期（使用開始時の状態であり、換言すると、工場出荷後の状態である。）に有していればよい。また、算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、平均間隔Ｓｍは触針式２次元粗さ測定器を用いて１９９４年版のＪＩＳＢ０６０１で規定されている表面粗さ測定法により測定される。
【００３８】
（１）算術平均粗さＲａ
使用初期の感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａは、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲内にあればよい。算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］より小さい場合、長期間の使用によりクリーニングブレード５２が摩耗し、画像不良に至る外添剤のすり抜け量が多くなる。算術平均粗さＲａが１００［ｎｍ］より大きい場合、クリーニングブレード５２と感光層２０ｂ表面との隙間が大きくなる。そのため、耐久印字の比較的早い段階から外添剤のすり抜け、およびそれに起因する帯電ローラー２６の汚染が始まってしまい、感光体ドラム２０の表面の帯電ムラによる画像不良が発生する。
【００３９】
図３は、３０万枚耐久印字後におけるクリーニングブレード５２のエッジの摩耗量と感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａとの関係を示すグラフである。図３に示すように、感光体ドラムの使用初期における感光層２０ｂ表面の算出平均粗さＲａが２０［ｎｍ］より小さくなると、クリーニングブレード５２のエッジの摩耗量が３０［μｍ］以上になる。エッジの消耗量が３０［μｍ］以上になると、クリーニングブレード５２と感光体ドラム２０との間からすり抜ける外添剤量が増え、帯電ローラー４２の表面に外添剤が付着して抵抗値が上昇するため良好な画像が得られない。
【００４０】
なお、感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］より小さくなると、クリーニングブレード５２と感光体ドラム２０との摩擦が大きくなり、クリーニングブレード５２の摩耗もひどくなってしまうため、これ以降の耐久性が極端に短くなる。つまり、長期間に亘って良好な画像を得ることができない。
【００４１】
図４は、３万枚耐久印字後の帯電ローラー４２の抵抗値と感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａとの関係を示すグラフである。図４に示すように、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算出平均粗さＲａが８０［ｎｍ］より大きくなると、外添剤の付着により帯電ローラー４２の抵抗値が６．０［ｌｏｇΩ］以上になる。帯電ローラー４２の抵抗値が６．０［ｌｏｇΩ］以上になると、帯電ローラー４２が汚染され、良好な画像が得られない。
【００４２】
このように、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算出平均粗さＲａが８０［ｎｍ］より大きくなると、３万枚の印字の比較的早い段階から帯電ローラー４２の汚染が始まってしまい、長期間の使用が困難となる。つまり、感光体ドラム２０の表面の凹凸が大きくなると、トナーの外添剤のすり抜けが初期の段階で生じてしまう。感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａは、２０［ｎｍ］以上８０［ｎｍ］以下の範囲内にあるのが好ましく、４０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下の範囲内にあるのがより好ましい。
【００４３】
これは、後述する実施例の欄で説明するように、算術平均粗さＲａが上記の範囲にあると、クリーニングブレード５２と感光体ドラム２０との間隔を小さくすることができ、しかも、クリーニングブレード５２と感光体ドラム２０との接触面積を抑えることができる。従って、長期にわたり低トルクを維持でき、クリーニングブレード５２のエッジの摩耗を抑えることができる。
【００４４】
なお、感光体ドラム２０の耐久性やクリーニングブレード５２の耐久度は、使用する外添剤、感光層２０ｂやクリーニングブレード５２の材質等により変わるものであるが、算術平均粗さＲａが上記範囲にあると、種々の外添剤、種々の材料の感光層２０ｂやクリーニングブレード５２に対応できる。
【００４５】
（２）十点平均粗さＲｚ
感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲にある場合、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の十点平均粗さＲｚは、０．２［μｍ］以上１．０［μｍ］以下の範囲にあることが好ましい。
【００４６】
これは、算術平均粗さＲａが上記範囲内にあっても、大きな凹凸が存在する場合、クリーニングブレード５２はある程度変形するものの感光ドラム２０表面に追従できず、感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との間に生じる隙間が大きくなる傾向にあり、これを防ぐための規定である。なお、感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との間隔が大きくなると、外添剤等のすり抜けが発生する。
【００４７】
換言すると、大きな凸部分が感光体ドラム２０の表面に存在して、この凸部分の先端がクリーニングブレード５２に接触してしまうと、大きな凸部分の間に位置する凹部分がクリーニングブレード５２と接触しないことになり、算術平均粗さＲａの大きさを規定した意味がなくなるからである。つまり、感光体ドラム２０の表面は、突飛的な凹凸が存在せず、微小な凹凸が存在するのが好ましく、この条件を十点平均粗さＲｚと算術平均粗さＲａとで規定している。なお、突飛的な凹凸が存在しないことを十点平均粗さＲｚで規定している。
【００４８】
また、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが４０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下の範囲にある場合、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の十点平均粗さＲｚは、０．４［μｍ］以上０．９［μｍ］以下の範囲にあることが好ましい。これは、上記十点平均粗さＲｚの範囲を、狭くなった算術平均粗さＲａの範囲に対応させて狭くするためである。
【００４９】
（３）凹凸の平均間隔Ｓｍ
感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲であり、十点平均粗さＲｚが０．２［μｍ］以上１．０［μｍ］以下の範囲にある場合、凹凸の平均間隔Ｓｍは２０［μｍ］以下が好ましい。
【００５０】
これは以下の理由による。算術平均粗さＲａや十点平均粗さＲｚが上記範囲内にあっても大きな凸部分が離れて存在する場合、クリーニングブレード５２は大きな凸部分に接触する（支持される）ことになる。ここでは、大きな凸部分が離れているか否かの判断に凹凸の平均間隔Ｓｍを利用している。
【００５１】
クリーニングブレードは、弾性変形可能であり、大きな凸（部分）間では感光体ドラム２０に接触するように変形する。特に、凸部分の間隔が広い場合はクリーニングブレード５２と感光体ドラム２０との接触面積が増大することとなる。接触面積が増大すると、クリーニングブレード５２との摩擦により感光体ドラム２０の駆動トルクが増大すると共に、クリーニングブレード５２の摩耗がひどくなり、やがて、クリーニングブレード５２のスティックスリップを生じ、外添剤のすり抜けが生じたり、クリーニングブレード５２のエッジが欠損したりする。なお、クリーニングブレード５２のエッジが欠損すると、良好な画像が得られないのは言うまでもない。
【００５２】
また、平均間隔Ｓｍが大きくなると、凸部分（山）が大きく（山の裾が広く）なり、長期使用により凸部分の頂部が摩耗すると、頂部に広い平坦部分が生じ、クリーニングブレード５２との接触面積が増大してしまう。また、感光体ドラムの使用初期における感光層表面の算術平均粗さＲａが４０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下の範囲に、十点平均粗さＲｚが０．４［μｍ］以上０．７［μｍ］以下の範囲にある場合、平均間隔Ｓｍは１４［μｍ］以下であることが好ましい。これは、上記平均間隔Ｓｍの範囲を、狭くなった算術平均粗さＲａの範囲や十点平均粗さＲｚの範囲に対応させて小さくするためである。
【００５３】
算術平均粗さＲａが同じで平均間隔Ｓｍが異なる表面状態を図５及び図６に示す。図５は、算術平均粗さＲａが２０[ｎｍ]で平均間隔Ｓｍが１４[μｍ]である感光体ドラム２０の感光層表面の二次元粗さデータ波形であり、図６は、算術平均粗さＲａが２０[ｎｍ]で平均間隔Ｓｍが９［μｍ］である感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の二次元粗さデータ波形である。上述したような理由により、感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の凹凸は、ある程度の凹凸があり（算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚが所定範囲）、凸部分のピッチが小さい（平均間隔Ｓｍが所定値以下）方が好ましい（図５よりも図６の方が好ましい）と言える。
【００５４】
（４）ＤＵＨ硬度
感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂのＤＵＨ硬度が５００［ｋｇｆ／ｍｍ2］以上１２００［ｋｇｆ／ｍｍ2］以下の範囲にあることが好ましい。ＤＵＨ硬度が５００［ｋｇｆ／ｍｍ2］より小さくなると、クリーニングブレード５２や摺擦ローラー４３との接触により、感光体ドラム２０の感光層２０ｂが摩耗しやすく、長期間の使用ができないからである。この観点からは、ＤＵＨ硬度が高い方が好ましい。このため、ＤＵＨ硬度の上限は、現在使用することができる最も硬度の高い感光層２０ｂの硬度で規定されている。なお、ＤＵＨ硬度とは、ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨシリーズ、島津製作所社製）により測定された押しこみ硬度（マルテンス硬度）を指す。
【００５５】
（５）凹凸の形態
感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の凹凸は、後述する図１２に示すように、不規則的に存在するのが好ましい。不規則的とは、ある面内の任意の一方向で凹凸を見たときに、凹凸の存在に一定の規則性がないことをいう。ある方向に凹凸が存在しない場合（設計上は凹凸がないが、実際には微小な凹凸が存在するような場合が、凹凸が存在しない場合の一例に相当する）は不規則である。
【００５６】
図７は、規則的な表面状態を有する感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の拡大図であり、図８は、図７に示す規則的な表面状態を有する感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の、３０万枚耐久印字後の拡大図である。図７及び図８では、「１２０μｍ」と記載している寸法線と平行な方向が軸方向であり、軸方向と直交する方向が周方向である。なお、図７に示す表面状態において、軸方向の算術平均粗さＲａは９０[ｎｍ]である。
【００５７】
図７では、軸方向に大きな凹凸が不規則的に存在するが、周方向には大きな凹凸がなく微小な凹凸のみが存在する規則的な表面を有している。このように凹凸が周方向に規則性を有する場合、外添剤がクリーニングブレード５２と凹部との隙間からすり抜けるため、感光体ドラム２０の使用初期から外添剤の付着による帯電ローラー４２の汚染が発生し易くなる。
【００５８】
また、３０万枚耐久印字後の表面状態は、図８に示すように、軸方向には大きな凹凸が残っているが、周方向にはほとんど凹凸がなくなっている（Ｒａ＜１０ｎｍ）。このため、クリーニングブレード５２のエッジが感光体ドラム２０の回転方向に引き込まれてしまい、感光体ドラム２０の駆動トルク（駆動負荷）の低減効果が得られない。
【００５９】
図９は、不規則的な表面状態を有する感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の拡大図であり、図１０は、図９に示す不規則的な表面状態を有する感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面の、３０万枚耐久印字後の拡大図である。図９及び図１０では、「１２０μｍ」と記載している寸法線と平行な方向が軸方向であり、軸方向と直交する方向が周方向である。なお、図９に示す表面状態において、軸方向の算術平均粗さＲａは４５[ｎｍ]である。
【００６０】
図９のように凹凸が軸方向及び周方向に不規則に存在する場合、感光体ドラム２０の感光層２０ｂ表面における外添剤の移動が凹凸によって規制されるため、クリーニングブレード５２と凹部との隙間からすり抜け難くなる。従って、感光体ドラム２０の使用初期における外添剤の付着による帯電ローラー４２の汚染が発生し難くなる。
【００６１】
そして、３０万枚印字後の表面状態においても、図１０に示すように軸方向及び周方向に微小な凹凸（Ｒａ≧１０［ｎｍ］）が残存している。このため、耐久印字後においても外添剤のすり抜けが抑制され、外添剤の付着による帯電ローラー４２の汚染が発生し難くなる。また、クリーニングブレード５２のエッジが感光体ドラム２０の回転方向に引き込まれるようなこともなく、感光体ドラム２０の駆動トルク（駆動負荷）の低減効果が得られる。なお、感光層２０ｂの表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、感光体ドラム２０としての耐久性を考慮して、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲で決定すればよい。
【００６２】
（６）領域
算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ及び平均間隔Ｓｍは、感光体ドラム２０の表面における画像形成領域の全域において、上記範囲であることが好ましい。
【００６３】
（７）トナー外添剤
トナーには外添剤として導電性研磨微粒子である酸化チタンやシリカが外添されているが、感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが大きい場合は、クリーニングブレード５２が追従できない凹凸の隙間から外添剤がすり抜けていく。そのため、本実施形態の感光体ドラム２０に用いるトナーの外添剤は平均一次粒子径が１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００６４】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の感光体ドラム２０の特徴部分である感光層２０ｂの特性について説明する。本実施形態の感光体ドラム２０は、使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２［μｍ］以上１．０［μｍ］以下の範囲内にあり、スキューネスＲｓｋが０．３以上である表面粗さを有する。算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、平均間隔Ｓｍの測定方法は第１、第２実施形態と同様である。
【００６５】
ここで、スキューネスＲｓｋとは表面粗さの強弱を表すパラメーターの一つであり、平均線を中心としたときの山部と谷部の対称性（凹凸のゆがみ度）を表し、以下の式（１）のように二乗平均平方根高さＲｑの三乗によって無次元化した基準長さにおいて、Ｚ（ｘ）の三乗平均で表される。
2016121231.tif 000003
【００６６】
Ｒｓｋが０より大きいときは、図１１に示すように凹凸は平均線Ｌに対して下側に偏った形状となる  。一方、Ｒｓｋが０より小さいときは、図１２に示すように凹凸は平均線に対して上側に偏った形状となる。つまり、感光層２０ｂのスキューネスＲｓｋが０より大きい方がクリーニングブレード５２に対してより点接触となるため、接触面積が減少すると考えられる。本実施形態ではＲｓｋ≧０．３を満たすことで、感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との接触面積が減少し、摩擦が効果的に低減される。
【００６７】
また、第１実施形態と同様に、感光層２０ｂのＤＵＨ硬度を５００〜１２００ｋｇｆ／ｍｍ2に設定し、凹凸のピッチ（平均間隔Ｓｍ）は出来る限り小さく（Ｓｍ＜２０μｍ）設定することが好ましい。さらに、本実施形態の感光体ドラム２０に用いるトナーの外添剤は平均一次粒子径が１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００６８】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の感光体ドラム２０の特徴部分である感光層２０ｂの特性について説明する。本実施形態の感光体ドラム２０は、使用初期における感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａが２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２［μｍ］以上１．０［μｍ］以下の範囲内にあり、凹凸の平均間隔Ｓｍ［μｍ］に対する算術平均粗さＲａ［ｎｍ］の比（Ｒａ［ｎｍ］／Ｓｍ［μｍ］）が３以上である表面粗さを有する。算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、平均間隔Ｓｍの測定方法は第１実施形態と同様である。
【００６９】
表面粗さが上記範囲を満たすような凹凸を、感光層２０ｂ表面に感光体ドラム２０の軸方向及び周方向に不規則的に形成することで、感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との摩擦を低減し、感光体ドラム２０の駆動トルク及びクリーニングブレード５２のエッジの摩耗の低減を達成することができる。特に、Ｒａ［ｎｍ］／Ｓｍ［μｍ］≧３を満たすことで、平均間隔Ｓｍに対して３倍以上の高さ（深さ）を有する凹凸形状となるため、感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との接触面積が減少し、摩擦が効果的に低減される。
【００７０】
また、感光層２０ｂ表面に形成された凹凸は長期間の印字によって徐々に削れていくが、第１、第２実施形態と同様に、感光層２０ｂのＤＵＨ硬度を５００〜１２００ｋｇｆ／ｍｍ2に設定することで、感光体ドラム２０の使用期間を通じて表面の凹凸を良好に維持することができる。これにより、感光体ドラム２０の使用期間の終期まで感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との接触面積が増大しないため、長期間に亘ってクリーニングブレード５２へ加わる負荷を低減することができ、クリーニングブレード５２のエッジの摩耗や欠損の抑制によって長期的なクリーニング性を維持することができる。
【００７１】
また、凹凸は凸部分の頂部から削れていくため、できる限り平坦部分を少なくするために凹凸のピッチ（平均間隔Ｓｍ）は出来る限り小さく（Ｓｍ＜２０μｍ）設定する方が好ましい。また、感光層２０ｂの凹凸とクリーニングブレード５２との隙間からの外点剤のすり抜けを抑制するために、本実施形態の感光体ドラム２０に用いるトナーの外添剤は平均一次粒子径が１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００７２】
＜変形例＞
以上、本発明に係る感光体ドラム２０および画像形成装置１１について実施形態を例に説明したが、本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、各実施形態に記載していていない例や、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
【００７３】
（変形例１）上記実施形態では、画像形成装置１１の例として、タンデム方式のカラープリンターについて説明したが、例えば、ロータリー式のカラープリンターやモノクロプリンターにも適用できる。また、複写機、ファクシミリ或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置にも適用できる。また、画像形成装置１１は、実施形態で説明したカラープリンターの各構成を有していてもよいし、別の構成を有していてもよい。ただし、感光体ドラム２０を例にして説明した電子写真感光体を備える必要はある。また、電子写真感光体をクリーニングするための手段としてクリーニングブレード５２を有しているのが好ましい。
【００７４】
（変形例２）上記各実施形態における感光体ドラム２０は、支持体として円筒状の素管２０ａを利用していたが、他の形状の支持体を利用しても良い。他の形状としては、板状、無端ベルト状であってもよい。また、上記各実施形態における感光体ドラム２０は、感光層２０ｂとしてアモルファスシリコンを利用したが、例えば、支持体からの電荷の注入を阻止する電荷注入阻止層を有しても良い。
【００７５】
（変形例３）上記実施形態におけるクリーニングデバイスは、クリーニングハウジング５０、回収スパイラル５１、クリーニングブレード５２、摺擦ローラー５３等を一体に備える構造を有しているが、クリーニングブレード５２を有していることが好ましい。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００７６】
（１）感光体ドラム２０の作製（本発明１）
アルミニウム製の素管２０ａの表面にアモルファスシリコンにより感光層２０ｂを形成して感光体ドラム２０（本発明１）を作製した。素管２０ａは、直径が３０［ｍｍ］であり、ウェットブラスト処理等により表面を塑性変形させて、微小な凹凸が表面に形成されている。ウェットブラスト処理は、表面の算術平均粗さＲａが４［ｎｍ］〜６０［ｎｍ］の範囲内になるように行われている。【００７７】
アモルファスシリコン感光層２０ｂの成膜後における感光体ドラム２０の表面粗さを測定したところ、算術平均粗さＲａが４５［ｎｍ］であり、十点平均粗さＲｚが０．５［μｍ］であり、凹凸の平均間隔Ｓｍが１２［μｍ］であった。【００７８】
また、ＤＵＨ硬度計（ＤＹＮＡＭＩＣＵＬＴＲＡ  ＭＩＣＲＯ  ＨＡＲＤＮＥＳＳ  ＴＥＳＴＥＲ  ＤＵＨ−２０１・２０２、島津製作所社製）を用いて感光体ドラム２０表面のＤＵＨ硬度を測定した。測定条件は、試験深さ１５０ｎｍ、負荷速度０．２８４３９３ｍＮ／ｓｅｃ、荷重レンジ１９．６ｍＮ、保持時間１０ｓｅｃとした。その結果、表面のＤＵＨ硬度は９００［ｋｇｆ／ｍｍ2］であった。【００７９】
表面粗さは、触針式２次元粗さ測定器（サーフコム（ｓｕｒｆｃｏｍ）１５００ＤＸ、東京精密社製）を用いて測定長２．５ｍｍで計測している。測定端子は、６０［°］円錐ダイヤの触針タイプであり、先端半径は２［μｍ］である。測定長は２．５［ｍｍ］であり、カットオフ値は０．０８［ｍｍ］である。フィルター種別はガウシアンであり、傾斜補正は最小二乗直線補正である。カットオフ比は３００であり、測定倍率はｘ１００ｋである。【００８０】
図１３は、本発明１の感光体ドラム２０の表面状態を示す二次元粗さデータ波形であり、図１４は、本発明１の感光体ドラム２０の表面状態を示す三次元干渉顕微鏡データである。図１３に示すデータは、サーフコム１５００ＤＸの測定結果であり、図１４に示すデータは、三次元干渉顕微鏡（ＷＹＫＯＮＴ１１００、Ｖｅｅｃｏ社製）による測定結果である。【００８１】
（２）感光体ドラム２０の作製（比較例１）
直径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の素管２０ａの表面にアモルファスシリコンにより感光層２０ｂを形成して感光体ドラム２０（比較例１）を作製した。素管２０ａの表面は鏡面仕上げされており、アモルファスシリコン感光層２０ｂの成膜後における感光体ドラム２０の表面粗さを測定したところ、算術平均粗さＲａが３［ｎｍ］であり、十点平均粗さＲｚが０．１［μｍ］であり、凹凸の平均間隔Ｓｍが８［μｍ］であった。また、本発明１と同様に感光体ドラム２０表面のＤＵＨ硬度を測定したところ、９００［ｋｇｆ／ｍｍ2］であった。【００８２】
（３）比較試験
（１）、（２）で作製した本発明１及び比較例の感光体ドラム２０を備えた画像形成装置１１を用いて耐久試験を行った。試験条件としては、感光体ドラム２０の線速を２６７ｍｍ／ｓｅｃとし、テスト画像として印字率５％の文字原稿を１日に２万枚、トータル６０万枚印字した。なお、クリーニングブレード５２として、基端部から先端部までの長さ（自由長）が１１．０ｍｍ、厚み２．０ｍｍであるウレタンゴム製のゴムブレードを用い、感光体ドラム２０の外周面に対する角度を２４°、喰い込み量を１．２ｍｍに設定した。
（３−１）印字中のトルク
図１５は、本発明１と比較例の感光体ドラム２０を用いて連続印字を行った場合の感光体ドラム２０の回転トルクの推移を示すグラフである。測定は、本発明１の感光体ドラム２０を備えた画像形成装置１１では、印字枚数の少ない初期（図中の「Ｃ」）、印字枚数が２０万（２００ｋ）枚になったとき（図中の「Ｂ」）、印字枚数が６０万（６００ｋ）枚になったとき（図中の「Ａ」）に行った。上記の３つのトルク測定時に、感光体ドラム２０の表面粗さを測定した結果、２０万枚印字後の算術平均粗さＲａが３０［ｎｍ］であり、６０万枚印字後の算術平均粗さＲａが１４［ｎｍ］であった。【００８３】
また、本発明１の感光体ドラム２０の効果を説明するために、上記比較例１の感光体ドラム２０を備えた画像形成装置１１においても、３０万枚を印字した後に、印字中のトルク測定を行い、図１５に「Ｄ」として記載している。なお、比較例１の感光体ドラム２０を用いた場合、３０万枚印字後の算術平均粗さＲａは３［ｎｍ］であった。【００８４】
図１５から、本発明１の感光体ドラム２０では、印字枚数が増加するにつれて（Ｃ＜Ｂ＜Ａ）、印字中における感光体ドラム２０の回転トルクが高くなる一方で、算術平均粗さＲａが小さくなっている。これは、印字枚数が増加するにつれて、感光体ドラム２０表面の感光層２０ｂの凸部分が削られて平坦化され、それと同時にクリーニングブレード５２との接触面積が増加するためである。【００８５】
具体的には、本発明１の感光体ドラム２０を備えた画像形成装置１１を用いて連続印字を行った場合の６０万枚印字後の算術平均粗さＲａ（１４ｎｍ）は、比較例１の感光体ドラムを用いた場合の３０万枚印字後の算術平均粗さＲａ（３ｎｍ）に比べて大きくなっている。また、本発明１の感光体ドラム２０を用いた場合の６０万枚印字後の回転トルク（約２３ｍＮｍ）は、比較例１の感光体ドラムを用いた場合の３０万枚印字後の回転トルク（約３０ｍＮｍ）に比べて小さくなっている。この結果より、本発明１の感光体ドラム２０は、印字枚数の増加に伴って表面が徐々に削られて平坦化されるが、平坦化の速度が比較例１の感光体ドラム２０よりも遅く、比較例１の感光体ドラム２０に比べて耐久性に優れていることがわかる。【００８６】
（３−２）ブレード摩耗
図１６は、本発明１と比較例１の感光体ドラム２０を備えた画像形成装置１１を用いて連続印字を行った場合の印字枚数とブレード摩耗量との関係を示す測定結果である。ブレード摩耗量の測定は、所定枚数の印字終了時に、クリーニングブレード５２を取り外して測定し、その後にクリーニングブレード５２を再び取り付ける手順を繰り返して行う。クリーニングブレード５２の摩耗は、図１６に示すように、本発明１の感光体ドラム２０を用いた場合（図１６の「Ａ」）の方が、比較例１の感光体ドラム２０を用いた場合（図１６の「Ｂ」）よりも少なくなっている。この結果より、本発明１の感光体ドラム２０を用いた場合のクリーニングブレード５２の摩耗は、比較例１の感光体ドラム２０を用いた場合に比べて少なく、本発明１の感光体ドラム２０はクリーニングブレード５２の耐久性の観点からも好ましいことがわかる。
【実施例２】
【００８７】
感光層２０ｂ表面の算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、平均間隔Ｓｍ、及びＲａ／Ｓｍを変化させた６種類の感光体ドラム２０（本発明２〜８、比較例２、３）を作製し、使用初期における感光層２０ｂの表面粗さとブレード摩耗量、感光体ドラム２０の駆動トルクとの関係について評価した。試験方法は、本発明２〜８、比較例２、３の感光体ドラム２０を画像形成装置１１に搭載し、３０万枚、６０万枚の耐久印字後におけるクリーニングブレード５２の摩耗量、６０万枚の耐久印字後における画像不良の発生、感光体ドラム２０の駆動トルクを評価した。感光体ドラム２０の作製方法は本発明１と同様とした。【００８８】
ブレード摩耗量の評価基準は、ブレードのエッジ部分の摩耗量が３０μｍ未満の場合を○、３０μｍ以上４０μｍ未満の場合を△、４０μｍ以上の場合を×とした。画像不良の評価基準は、帯電バイアスを正規の帯電バイアスより低下させても画像不良が発生しなかった場合を○、正規の帯電バイアスでは画像不良が発生しなかったが、正規の帯電バイアスより低下させると画像不良が発生した場合を△、正規の帯電バイアスにおいても画像不良が発生した場合を×とした。駆動トルクの評価基準は、駆動トルクが２０ｍＮｍ未満の場合を○、２０ｍＮｍ以上３０ｍＮｍ未満の場合を△、３０ｍＮｍ以上の場合を×とした。各感光体ドラム２０におけるブレード摩耗量、画像不良、駆動トルクの評価結果を表面粗さ測定値と併せて表１に示す。また、感光体ドラム２０の駆動トルクの推移を図１７に示す。【００８９】
【表１】
2016121231.tif 000004
【００９０】
表１及び図１７から明らかなように、算術平均粗さＲａが２０〜１００ｎｍ、十点平均粗さＲｚが０．２０〜１．０μｍである本発明２〜８の感光体ドラム２０では、３０万枚の耐久印字後におけるブレード摩耗量が３０μｍ未満であった。また、６０万枚の耐久印字後において正規の帯電バイアスを印加した場合に画像不良が発生せず、感光体ドラム２０の駆動トルクも３０ｍＮｍ未満であった。【００９１】
特に、Ｒａ／Ｓｍが３以上、Ｒｓｋが０．３以上である本発明３、４、６では、６０万枚の耐久印字後においてもブレード摩耗量が３０μｍ未満であり、正規の帯電バイアスよりも低下させた場合にも画像不良が発生せず、且つ感光体ドラム２０の駆動トルクも２０ｍＮｍ未満であった。【００９２】
これに対し、算術平均粗さＲａが１００ｎｍよりも大きく、十点平均粗さＲｚが１．０μｍよりも大きい比較例２の感光体ドラム２０では、６０万枚の耐久印字後におけるブレード摩耗量が３０μｍ未満、感光体ドラム２０の駆動トルクが２０ｍＮｍ未満であったが、正規の帯電バイアスを印加した場合でも画像不良が発生した。これは、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂの凹凸が大きすぎると、感光層２０ｂの凹凸部分からの外添剤のすり抜けが発生し、外添剤により帯電ローラー４２が汚染されて帯電ムラが発生するためであると考えられる。【００９３】
また、Ｒａ／Ｓｍ＝３、Ｒｓｋ＝０．３３であるが、算術平均粗さＲａが２０ｎｍ未満であり、十点平均粗さＲｚが０．２μｍ未満である比較例３の感光体ドラム２０では、３０万枚の耐久印字後におけるブレード摩耗量が４０μｍ以上と大きくなった。また、感光体ドラム２０の駆動トルクも３０ｍＮｍ以上と大きくなった。これは、感光体ドラム２０の使用初期における感光層２０ｂの凹凸が小さすぎると、耐久印字により感光層２０ｂの凹凸がすぐに平滑化して感光体ドラム２０とクリーニングブレード５２との接触面積が増大するためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、表面にトナー像が形成される電子写真感光体に利用可能である。本発明の利用により、長期間にわたり画像不良を抑制することができる電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【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１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月9日(2016.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
該支持体の表面に形成される感光層と、を有し、
使用初期における前記感光層表面の算術平均粗さＲａが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあり、十点平均粗さＲｚが０．２μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内にあり、凹凸の平均間隔Ｓｍが２０μｍ以下であり、
使用初期における前記感光層表面のスキューネスＲｓｋが０．３以上であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
使用初期における前記感光層表面のＲａ／Ｓｍが３以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記感光層表面のＤＵＨ硬度が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記感光層は、筒状の前記支持体の外周面に形成されており、
前記算術平均粗さＲａ、前記十点平均粗さＲｚ、前記平均間隔Ｓｍを有する凹凸が前記支持体の軸方向及び周方向に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記感光層表面の凹凸が、前記支持体の軸方向及び周方向に不規則に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記感光層は、アモルファスシリコンにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
請求項１に記載の電子写真感光体を備える画像形成装置。
【請求項８】
（削除）
【国際調査報告】
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