(57)【要約】【課題】高速電子写真プロセスに対してざらつき感が良好で、後端白抜けが防止され横ラインが十分に再現される画像を安定して得ることのできる高画質、高耐久性を有した画像形成方法、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジを提供する。【解決手段】磁石ローラ４４の主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であり、感光体１・現像ローラ４１間の最近接距離に対する現像ニップ境界での感光体１・現像ローラ４１間の距離の比が１．５以下であり、かつ感光体１が、導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体１の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備える現像装置を用いる現像方法において、
前記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、
且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体が用いられることを特徴とする現像方法。
【請求項２】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備える現像装置を用いる現像方法において、
前記主磁極の半値幅が２２°以下であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、
且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体が用いられることを特徴とする現像方法。
【請求項３】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置を用いる現像方法において、
前記主磁極の磁力形成を補助する補助磁石を備え、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、
且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像方法。
【請求項４】
前記補助磁石を、前記主磁極を形成する主磁石の現像剤搬送方向上流側及び／又は下流側に配置することを特徴とする請求項３に記載の現像方法。
【請求項５】
前記主磁極と前記補助磁極との極性が互いに異なることを特徴とする請求項３又は４のいずれかに記載の現像方法。
【請求項６】
前記主磁極を形成する磁石が、希土類金属合金によって構成されることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか一項に記載の現像方法。
【請求項７】
前記潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離が、キャリア粒子の平均粒径の３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の現像方法。
【請求項８】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置において、
前記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、
且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置において、
前記主磁極の半値幅が２２°以下であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、
且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置において、
前記主磁極の磁力形成を補助する補助磁石を備え、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、
且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
前記補助磁石を、前記主磁極を形成する主磁石の現像剤搬送方向上流側及び／又は下流側に配置することを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記主磁極と前記補助磁極との極性が互いに異なることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記主磁極を形成する磁石が、希土類金属合金によって構成されることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離が、キャリア粒子の平均粒径の３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記感光体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質と光重合開始剤からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で紫外線架橋された電子写真感光体であることを特徴とする請求項８ないし１４のいずれか一項に記載の現像装置
【請求項１６】
前記感光体の表面保護層に含有される電荷輸送物質の含有量が３０重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする請求項８ないし１５のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１７】
前記感光体の放射線架橋樹脂のうち少なくとも１種の分子量／官能基数が２００以下であることを特徴とする請求項８ないし１６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１８】
前記感光体の表面保護層に含まれる放射線架橋樹脂のうち少なくとも１種の分子量／官能基数が２００以下であることを特徴とする請求項８ないし１７のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１９】
前記感光体の表面保護層中の電荷輸送物質がアクリレート若しくはメタクリレート付加物であることを特徴とする請求項８ないし１８のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項２０】
現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備える現像装置を用いる現像方法において、
前記現像方法は、請求項１５ないし１９のいずれか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする現像方法。
【請求項２１】
請求項８ないし１８のいずれか一項に記載の現像装置と、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体的に支持してなり、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤担持体表面の所謂現像領域部分に現像剤を立ち上げて現像処理する画像形成方法、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジに関し、更に詳しくは、高速電子写真プロセスに対して優れた耐久性を有し、ざらつき感が良好で、後端白抜けが防止され横ラインが十分に再現された優れた画像を安定して得ることのできる画像形成方法、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジに関する。これらは複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ、ダイレクトデジタル製版機等に応用される。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真式や静電記録式の画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトなどからなる潜像担持体（以下、像担持体と称することがある）上に画像データに応じた静電潜像が形成され、現像装置によって現像動作が実行され、可視像が得られるようになっている。このように現像動作を実行するにあたり、転写性、ハーフトーンの再現性、温度・湿度に対する現像特性の安定性などの観点から、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式が主流になってきている。つまり、現像装置では、現像剤担持体上に２成分現像剤がブラシチェーン状に穂立ちを起こし、現像領域において、現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像部分に供給するのである。ここで現像領域とは、現像剤担持体上で磁気ブラシが立ち上がり潜像担持体と接触している範囲である。
【０００３】
上記現像剤担持体は、通常円筒状に形成されたスリーブ（現像スリーブ）でなると共に、当該スリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁石体（磁石ローラ）をスリーブ内部に備えている。穂立ちの際、キャリアが磁石ローラで生じる磁力線に沿うようにスリーブ上に穂立ちすると共に、この穂立ちに係るキャリアに対して帯電トナーが付着する。上記磁石ローラは、複数の磁極を備え、それぞれの磁極を形成する磁石が棒状などに形成されていて、特にスリーブ表面の現像領域部分では現像剤を立ち上げる現像主磁極を備えている。上記スリーブと磁石ローラの少なくとも一方が動くことでスリーブ表面に穂立ちを起こした現像剤が移動するようになっている。現像領域に搬送された現像剤は上記現像主磁極から発せられる磁力線に沿って穂立ちを起こし、この現像剤のチェーン穂は撓むように潜像担持体表面に接触し、接触した現像剤のチェーン穂が潜像担持体との相対線速差に基づいて静電潜像と擦れ合いながら、トナー供給（現像）を行う。
【０００４】
ところで、現像剤担持体と潜像担持体の最近接点の距離乃至間隔（以下、現像ギャップと称する）を大きくすると、潜像担持体への磁気ブラシによる摺擦力が小さくなるため、所謂後端白抜け現象が発生し難く、横ラインの再現性も良好となる。反面、潜像端部のトナー付着量が増加する所謂「エッジ効果」が大きくなり、孤立点が必要以上に大きく現像されたり、ラインが太くなったり、ベタ領域やハーフトーン領域の周囲が強調され、更にその外側が白く抜けたりするエッジ強調現象が目立つようになる。その結果、階調再現の制御も複雑になる。
【０００５】
これに対して、現像ギャップを小さくすると、現像の際のエッジ効果が軽減し、ざらつき感の少ない画像が得られるようになる。けれども、磁気ブラシによる摺擦力が強くなり、これにキャリア上の逆電荷の影響が重なって、後端白抜けが発生したり、横ライン再現性やドットの抜けが悪くなるため、方向依存性の強い画像となってしまう。現像ギャップを近接化しても、上記後端白抜け、横ライン再現性劣化、ドット抜けの悪化のような画像ノイズが発生せず、ざらつき感が良好で、階調再現性に優れた画像形成装置を提供するため、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する画像形成装置にして、上記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような画像形成装置において、上記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上、好ましくは５０％以上であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であるように構成することが提案されている。
【０００６】
しかし、前記構成は潜像担持体である感光体との接触面積が小さいため安定性を得るために多くの汲み上げ量を必要とする。その結果感光体への負担が大きく感光体の磨耗量の増加、変磨耗の発生、フィルミングの発生など耐久性が低下する問題がある。高速印刷の場合更なる汲み上げ量の増加により著しく耐久性、安定性が低下するものであった。
ところで潜像担持体である感光体の耐磨耗性を有機系感光体において耐摩耗性を向上させる方法としては、金属あるいは金属酸化物からなるフィラーを含有する保護層を設けるものが、特許文献１、２で提案されている。
【０００７】
しかしながら、これらの方法を採用した有機系感光体は、耐摩耗性は良好であるものの不十分であり、さらにトナー成分等によるフィルミングを生じやすいものであったり、フィラーの保護層中での分散性が良好でないことによる凝集体によりクリーニングブレードの密着性が低下してクリーニング不良を生じやすいものであったり、また感光体の静電的安定性や耐久性に悪影響を与えやすいものであったりして、未だ所望の特性が得られていないのが実情であった。
【０００８】
また、感光体表面層に架橋性オルガノポリシロキサン樹脂層を保護層として設けることが特許文献３ないし１０で提案されている。
しかしながら、このような架橋性オルガノポリシロキサン樹脂層を設ける方法では、表面の機械的強度・耐摩耗性は従来の感光体に比べて大きくできるもののなお充分ではない。また、感光体の帯電性、感度・残留電位等はかえって悪化してしまうことがあること、高温高湿下のような条件では画像流れを生じて鮮明な画像が得られなくなることが問題であった。
このように、架橋性オルガノポリシロキサン樹脂を適用しようとする試みは数多いものの、その性能は未だに実用レベルの感光体にはほど遠い状況にあるのが実体である。
【０００９】
さらに、感光体表面の保護層材料として反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する放射線硬化型樹脂を用いた感光体が特許文献１１ないし１４で提案されている。
これらの材料を用いることにより耐磨耗性は向上するが硬化が十分でなく、感光体表面に近くなるほど未反応物質多くなるためトナー成分等のフィルミングを生じやすいものであった。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭５７−３０８４６号公報
【特許文献２】
特開平４−２８１４６１号公報
【特許文献３】
特開昭６１−７２２５６号公報
【特許文献４】
特開昭６１−５１１５５号公報
【特許文献５】
特開平１−２１７３６４号公報
【特許文献６】
特開平１−２００３６６号公報
【特許文献７】
特開平３−１２９３６０号公報
【特許文献８】
特開平３−１５５５５８号公報
【特許文献９】
特開平３−１３９６５５号公報
【特許文献１０】
特開平５−４０３５９号公報
【特許文献１１】
特開平４−２２６４６９号公報
【特許文献１２】
特開平９−３１９１３０号公報
【特許文献１３】
特開２０００−３１０８７１号公報
【特許文献１４】
特開２００１−１２５２９７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、高速電子写真プロセスに対してざらつき感が良好で、後端白抜けが防止され横ラインが十分に再現される画像を安定して得ることのできる高画質、高耐久性を有した画像形成方法、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジを提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備える現像装置を用いる現像方法において、前記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体が用いられることを特徴とする現像方法である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備える現像装置を用いる現像方法において、前記主磁極の半値幅が２２°以下であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体が用いられることを特徴とする現像方法である。
【００１４】
請求項３に記載の本発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置を用いる現像方法において、前記主磁極の磁力形成を補助する補助磁石を備え、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像方法である。
【００１５】
請求項４に記載の本発明は、前記補助磁石を、前記主磁極を形成する主磁石の現像剤搬送方向上流側及び／又は下流側に配置することを特徴とする請求項３に記載の現像方法である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記主磁極と前記補助磁極との極性が互いに異なることを特徴とする請求項３又は４のいずれかに記載の現像方法である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記主磁極を形成する磁石が、希土類金属合金によって構成されることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか一項に記載の現像方法である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離が、キャリア粒子の平均粒径の３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の現像方法である。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置において、前記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像装置である。
【００２０】
請求項９に記載の本発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置において、前記主磁極の半値幅が２２°以下であり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像装置である。
【００２１】
請求項１０に記載の本発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備えるような現像装置において、前記主磁極の磁力形成を補助する補助磁石を備え、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が１．５以下であり、且該潜像担持体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で放射線架橋された電子写真感光体を用いることを特徴とする現像装置である。
【００２２】
請求項１１に記載の本発明は、前記補助磁石を、前記主磁極を形成する主磁石の現像剤搬送方向上流側及び／又は下流側に配置することを特徴とする請求項１０に記載の現像装置である。
【００２３】
請求項１２に記載の本発明は、前記主磁極と前記補助磁極との極性が互いに異なることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の現像装置である。
【００２４】
請求項１３に記載の本発明は、前記主磁極を形成する磁石が、希土類金属合金によって構成されることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００２５】
請求項１４に記載の本発明は、前記潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離が、キャリア粒子の平均粒径の３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００２６】
請求項１５に記載の本発明は、前記感光体が導電性基体上に少なくとも感光層及び表面保護層とを順次積層してなる電子写真感光体であり、この感光体の表面保護層が少なくとも放射線架橋剤と電荷輸送物質と光重合開始剤からなり酸素濃度５％以下の雰囲気で紫外線架橋された電子写真感光体であることを特徴とする請求項８ないし１４のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００２７】
請求項１６に記載の本発明は、前記感光体の表面保護層に含有される電荷輸送物質の含有量が３０重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする請求項８ないし１５のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００２８】
請求項１７に記載の本発明は、前記感光体の放射線架橋樹脂のうち少なくとも１種の分子量／官能基数が２００以下であることを特徴とする請求項８ないし１６のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００２９】
請求項１８に記載の本発明は、前記感光体の表面保護層に含まれる放射線架橋樹脂のうち少なくとも１種の分子量／官能基数が２００以下であることを特徴とする請求項８ないし１７のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００３０】
請求項１９に記載の本発明は、前記感光体の表面保護層中の電荷輸送物質がアクリレート若しくはメタクリレート付加物であることを特徴とする請求項８ないし１８のいずれか一項に記載の現像装置である。
【００３１】
請求項２０に記載の本発明は、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置にして、前記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちのための主磁極を備える現像装置を用いる現像方法において、前記現像方法は、請求項１５ないし１９のいずれか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする現像方法である。
【００３２】
請求項２１に記載の本発明は、請求項８ないし１８のいずれか一項に記載の現像装置と、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体的に支持してなり、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る現像装置を含む感光体ユニット全体の概略構成図である。図１において、潜像担持体である感光体ドラム１の周囲には、当該ドラム表面を帯電するための帯電装置２、一様帯電処理面に潜像を形成するためのレーザ光線でなる露光３、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置４、形成されたドラム上のトナー像を記録紙６へ転写するための転写装置５、ドラム上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置７、ドラム上の残留電位を除去するための除電ランプ８が順に配設されている。このような構成において、帯電装置２の帯電ローラによって表面を一様に帯電された感光体１は、露光３によって静電潜像を形成され、現像装置４によってトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルトなどでなる転写装置５によって、感光体ドラム１表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着した記録紙は、分離爪によって感光体ドラム１から分離される。そして未定着の記録紙上のトナー像は定着器によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニング装置７によって除去され回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム１は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【００３４】
図２は、図１における現像装置４の詳細構成図である。上記現像装置４を図２に基づいて説明する。現像装置４内には、現像剤担持体である現像ローラ４１が感光体ドラム１に近接するように配置されている。現像ローラ４１では、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリーブ４３が不図示の回転駆動機構によって時計回り方向に回転されるようになっている。現像剤の搬送方向（図で見て時計回り方向）における現像領域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現像剤量を規制するドクタブレード４５が設置されている。このドクタブレード４５と現像スリーブ４３との間隔であるドクタギャップは０．４ｍｍに設定されている。更に現像ローラの感光体ドラムとは反対側領域には、現像ケーシング４６内の現像剤を攪拌しながら現像ローラ４１へ汲み上げるためのスクリュー４７が設置されている。
【００３５】
上記現像スリーブ４３内には、当該現像スリーブ４３の周表面に現像剤の穂立ちを生じるように磁界を形成する磁石ローラ体（磁石ローラ）４４が固定状態で備えられている。この磁石ローラ体から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアが現像スリーブ４３上にチェーン状に穂立ちを起こし、このチェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯電トナーが付着されて、磁気ブラシが構成される。当該磁気ブラシは現像スリーブ４３の回転によって現像スリーブ４３と同方向（図で見て時計回り方向）に移送されることとなる。上記磁石ローラ体４４は、複数の磁極（磁石）を備えている。具体的には、現像領域部分に現像剤の穂立ちを生じる現像主磁石Ｐ１ｂ、主磁極の磁力形成を補助する主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ、現像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ５，Ｐ６、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３を備えている。これら各磁石Ｐ１ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ２及びＰ３は、現像スリーブ４３の半径方向に向けて配置されている。本例では、磁石ローラ体４４を８極の磁石によって構成しているが、汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるためにＰ３極からドクタブレード４５の間に磁石（磁極）を更に増やして１０極や１２極で構成してもよい。
【００３６】
図２が示すように、上記現像主極群Ｐ１は、Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの順で上流側から並ぶ横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小さいこれら磁石は希土類金属合金により作製されているが、サマリウム合金系磁石、特にサマリウムコバルト合金系磁石などを用いることもできる。希土類金属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネルギー積が３５８ｋＪ／ｍ３であり、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が８０ｋＪ／ｍ３前後である。このような磁石によって従来の磁石と異なり、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表面磁力を確保できる。従来の通常フェライト磁石やフェライトボンド磁石では最大エネルギー積がそれぞれ３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／ｍ３前後である。スリーブ径を大きくすることが許容される場合には、フェライト磁石やフェライトボンド磁石を用いて形状を大きくとり、あるいはスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成することによっても半値幅を狭くすることが可能である。また、本実施例では横断面の小さな磁石により構成しているが、一体成形で形成される磁石ローラにより成形して良く、更に、Ｐ１極群以外の磁石を一体成形しＰ１極群を個別に形成し一体化若しくは同時に形成しても良い。扇状に形成した磁石を磁石ローラ軸に貼り合わせによって成形しても良い。
本例では、現像主磁石Ｐ１ｂと、現像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４と、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ６と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３がＮ極をなし、主磁極の磁力形成を補助する主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃと、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石Ｐ５がＳ極をなしている。
【００３７】
図３は、上記現像装置での現像ローラの磁力分布とその大きさ程度を示す図である。法線方向の磁束密度を測定し円チャートグラフとして示している。図３が示すように、主磁石Ｐ１ｂとして、現像ローラ上の８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石が用いられている。キャリア付着に関する磁力は接線磁力であり、この接線磁力を大きくするためにはＰ１ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの磁力を大きくする必要があるが、どれかを十分に大きくすることでキャリア付着の発生を抑えることができる。磁石Ｐ１ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの磁石幅は２ｍｍであった。この時のＰ１ｂの半値幅は１６°であった。
また、現像ローラ４１と感光体ドラム１の対向部分には、感光体ドラムと磁気ブラシが接触する領域（現像ニップ）が形成される。像担持体と磁気ブラシの間でトナー移動が起こり現像が行われるわけであるが、接触現像では主に上記領域でトナーの移動が起こる。
このようなトナー移動による現像の際に、ベタ後端部分が白く抜ける所謂白抜け現象が問題となっている。
【００３８】
図４は、後端白抜けの原因を説明する現像部の概念図である。像担持体（感光体）、現像剤担持体（現像ローラ乃至現像スリーブ）はそれぞれ矢印ａ，ｂの方向に移動する。線速度は現像剤担持体の方が大きい。そのため磁気ブラシは常に像担持体に形成された静電潜像を追い越しながら現像する。現像領域上流側で非画像部（地肌部）に磁気ブラシが接触すると、磁気ブラシ先端に存在するトナーが現像領域内の電界の影響により現像剤担持体方向ｃへの力を受け、像担持体近傍から離れる。このため、磁気ブラシが非画像部に接触する時間が長いほど像担持体近傍のトナー濃度は低下することとなる。磁気ブラシが現像剤担持体の移動に伴って現像領域下流側に移動し、画像部に追いつくと、トナー濃度の低い磁気ブラシ先端が、既に現像されて像担持体に付着しているトナーを矢印ｄの方向に静電的に吸引する。このために画像後のトナーが少なくなる一方で、磁気ブラシ先端のトナー濃度は再び増加する。磁気ブラシが更に現像領域下流側に移動しても、トナー濃度が回復していれば像担持体からトナーを吸引することはなくなる。このような状態ならば問題ないが、磁気ブラシと画像部の接触が短い場合、トナー濃度の低い磁気ブラシ先端が画像部端部（後端）に接触することになり、その範囲で像担持体側のトナーが少なくなり、結果的に、現像領域を通過した像担持体上には後端部がかすれたような画像が形成される。
【００３９】
現像ニップ内で像担持体と現像剤担持体が最も近づく点と最も離れる点（ニップの境界）とでは形成される電界の大きさが異なる。例えば本実施例において、感光体ドラム１のドラム径が６０ｍｍ、ドラム線速が２４０ｍｍ／秒に設定され、現像スリーブ４３のスリーブ径が２０ｍｍ、スリーブ線速が６００ｍｍ／秒に設定されていると、ドラム線速に対するスリーブ線速の比は２．５となるが、更に感光体ドラム１と現像スリーブ４３との間隔である現像ギャップが０．４ｍｍ、現像ニップ幅が４ｍｍであるとき、感光体ドラム１と現像スリーブ４３の距離は、ニップ中央では０．４ｍｍ、ニップ境界では０．６７となり、それによって形成される電界の強さは、現像剤層が均一であるとすると、約１：０．６になる。このため、現像ニップの下流側では、感光体ドラム近傍のキャリア上の逆電荷によるトナー回収が、電界によるトナーの感光体ドラムへの付着よりも多くなり、上述の説明のように、後端白抜けが発生しやすくなる。
これに対して、現像ニップを狭くし、ニップ中央部と境界部とのギャップの比を１に近づけると、上述のようにニップ境界部でも電界強度が小さくならず、相対的にキャリアが感光体ドラム上に現像されているトナーを回収することが実質的になくなる。このため後端が白く抜ける現象が解消される。
【００４０】
本発明の減衰率とは、スリーブ表面上の法線方向磁束密度のピーク値からとスリーブ表面から１ｍｍ離れたところでの法線方向磁束密度のピーク値の差をスリーブ表面上の法線方向磁束密度のピーク値で割った比率である。磁極の減衰率が大きくなるということは、磁気ブラシの立ち上がり・倒れの間の穂立ち幅が小さくなることで、その結果、磁気ブラシは短く且つ密に立ち上がる。また現像ニップとは、潜像担持体と磁気ブラシが接触する領域であり、現像ニップ境界は、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接地点よりも下流側の領域端である。
減衰率を大きくするには、その磁極を形成する磁石の選択によって実現可能である。また以下の実施の形態の項で述べるように、実験的に、磁極の半値幅を狭くすることで、その減衰率が大きくなることが判明している。当該半値幅を２２°以下、望ましくは１８°以下で構成するのが良い。半値幅とは、法線方向の磁力分布曲線の最高法線磁力（頂点）の半分の値（例えばＮ極によって作製されている磁石の最高法線磁力が１２０ｍＴ（ミリテスラ）であった場合、半値５０％というと６０ｍＴである。半値８０％という表現もあり、この場合には９６ｍＴとなる）を指す部分の角度幅のことである。主磁極の半値幅を狭くする一つの方策として、その磁力形成を補助する補助磁極を形成することが考えられる。半値幅が狭くなれば、磁気ブラシの穂立ち位置が主極に近づき、現像ニップ自体も狭くなる。上記補助磁極は、主磁極の現像剤搬送方向上流側及び／又は下流側に形成する。上流側と下流側の両方の他、上流側か下流側のいずれか一方に形成することができ、いずれもそれぞれ利点を有する。
【００４１】
以下、本発明の潜像担持体である感光体を図面に基づいてさらに詳細に説明する。
図７は、本発明の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
図８は、本発明の別の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
本発明の電子写真感光体は導電性支持体（導電性基体）１上に感光層１ｂが設けられており、この感光層１ｂは電荷発生材料を主成分とする電荷発生層１ｃと、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送層１ｄとの積層で形成されている。そして、本発明においては、このような電子写真感光体の表層として保護層１ｅが形成される。この保護層１ｅについては後記する。
【００４２】
導電性支持体１ａは、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板又はそれらを素管化後、切削、超仕上げ、研磨等で表面処理した管等からなるものである。
【００４３】
電荷発生層１ｃは、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファス・シリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層１ｃは、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等により行う。
前記の適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に対して０〜２部が適当である。
電荷発生層１ｃは、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。電荷発生層１ｃの膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００４４】
電荷輸送層１ｄは、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。
【００４５】
電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。
電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４６】
正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４７】
また、電荷輸送材料として高分子電荷輸送材料を用いる場合、適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥して電荷輸送層を形成してもよい。高分子電荷輸送材料は、上記低分子電荷輸送材料に電荷輸送性置換基を主鎖又は側鎖に有した材料であればよい。特に好ましい高分子電荷輸送材料はポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルなどであり、中でもトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートの使用が有利である。
【００４８】
さらに必要により、高分子電荷輸送材料にバインダー樹脂、低分子電荷輸送材料、可塑剤、レベリング剤、潤滑剤等を適量添加することもできる。
電荷輸送材料と共に電荷輸送層１ｄに使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、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、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００４９】
必要により電荷輸送層１ｄに添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜３０％程度が適当である。
必要により電荷輸送層１ｄに添加されるレベリング剤としては、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等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜１％程度が適当である。
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
電荷輸送層１ｄの厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００５０】
本発明においては、感光層に含有される電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層の４０重量％以上とするのが好ましい。４０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくない。
本発明の感光体における電荷輸送層移動度は、２．５×１０５〜５．５×１０５Ｖ／ｃｍの範囲の電荷輸送層電界強度の条件下で、３×１０−５ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上であることが好ましく、７×１０−５ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上であることがより好ましい。この移動度は、各使用条件下でこれを達成するように構成を適宜調整できる。この移動度は、従来公知のＴＯＦ（Ｔｉｍｅ    Ｏｆ    Ｆｌｉｇｈｔ）法により求めればよい。
【００５１】
本発明の積層型電子写真感光体には、導電性支持体１ａと感光層との間に下引き層を形成することができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。
このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００５２】
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。この他に、下引き層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｉＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。
下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【００５３】
次に表面保護層について説明する。本発明の表面保護層の形成には溶媒等を使用する場合があるが、この場合の溶媒としては下引き層、感光層形成用の溶媒と同様のものが挙げられる。また、これらの溶媒の代わりに、取扱いを容易にするため反応性稀釈剤を使用することができる。反応性稀釈剤としては２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリットトリアクリレート等が挙げられる。
表面保護層の膜厚は２〜１０μｍが適当である。
【００５４】
表面保護層の形成に用いられる放射線架橋剤としては放射線照射により重合反応を起こし、硬化して樹脂となるモノマー又はオリゴマー（又はプレポリマー）であれば全て使用できる。
このようなモノマー又はオリゴマーとしては、（ポリ）エステルアクリレート、（ポリ）ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート等やメラミンアクリレートがある。（ポリ）エステルアクリレートは１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール（プロピレンオキサイドとして）、ジエチレングリコール等の多価アルコールとアジピン酸、無水フタル酸、トリメリット酸等の多塩基酸とアクリル酸とを反応させたものである。その構造例を（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００５５】
（ａ）アジピン酸／１，６−ヘキサンジオール／アクリル酸
【００５６】
【化１】
2005003938.tif 000003
（ｂ）無水フタル酸／プロピレンオキサイド／アクリル酸
【００５７】
【化２】
2005003938.tif 000004
（ｃ）トリメリット酸／ジエチレングリコール／アクリル酸
【００５８】
【化３】
2005003938.tif 000005
【００５９】
（ポリ）ウレタンアクリレートは、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）のようなイソシアネート基を有する化合物に、ヒドロキシル基を有するアクリレートを反応させたものである。その構造例を（ｄ）に示す。なお、ＨＥＡは２−ヒドロキシエチルアクリレート、ＨＤＯは１，６−ヘキサンジオール、ＡＤＡはアジピン酸の略である。
（ｄ）ＨＥＡ／ＴＤＩ／ＨＤＯ／ＡＤＡ／ＨＤＯ／ＴＤＩ／ＨＥＡ
【００６０】
【化４】
2005003938.tif 000006
【００６１】
エポキシアクリレートは、構造から大別してビスフェノールＡ型、ノボラック型及び脂環型とがあり、これらエポキシ樹脂のエポキシ基をアクリル酸でエステル化し官能基をアクリロイル基としたものである。その構造例を（ｅ）〜（ｇ）に示す。
（ｅ）ビスフェノールＡ−エピクロルヒドリン型／アクリル酸
【００６２】
【化５】
2005003938.tif 000007
（ｆ）フェノールノボラック−エピクロルヒドリン型／アクリル酸
【００６３】
【化６】
2005003938.tif 000008
（ｇ）脂環型／アクリル酸
【００６４】
【化７】
2005003938.tif 000009
【００６５】
ポリブタジエンアクリレートは、末端ＯＨ基含有１，２ポリブタジエンにイソシアネートや１，２−メルカプトエタノール等を反応させてから、更にアクリル酸等を反応させたものである。その構造例を（ｈ）に示す。
【００６６】
【化８】
（ｈ）
2005003938.tif 000010
【００６７】
シリコーンアクリレートは、例えば、有機官能性トリメトキシシランとシラノール基含有ポリシロキサンとの縮合反応（脱メタノール反応）によりメタクリル変性したものであり、その構造例を（ｉ）に示す。
【００６８】
【化９】
（ｉ）
2005003938.tif 000011
【００６９】
これらの架橋剤は単独で又は２種以上が混合して使用される。
前記の架橋剤の中では、２官能モノマーよりも多官能モノマーが好ましい。さらに多官能モノマーにおいても分子鎖が短く架橋密度が高い、分子量／官能基数が２００以上となるもの少なくとも１種含まれることが好ましい。
【００７０】
次に、本発明において使用される光重合開始剤はラジカル反応型とイオン反応型に大別でき、更にラジカル反応型は光開裂型と水素引抜き型とに分けられる。光重合開始剤の例としては次のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
１．ベンゾインエーテル
イソブチルベンゾインエーテル
イソプロピルベンゾインエーテル
ベンゾインエチルエーテル
ベンゾインメチルエーテル
２．α−アシロキシムエステル
１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシシカルボニル）
オキシム
３．ベンジルケタール
２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンベンジル
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
４．アセトフェノン誘導体
ジエトキシアセトフェノン
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン
５．ケトン−（ケトン−アミン系）
ベンゾフェノン
クロロチオキサントン
２−クロロチオキサントン
イソプロピルチオキサントン
２−メチルチオキサントン
塩素置換ベンゾフェノン
これらの光重合開始剤は、単独で又は２種以上混合して使用される。添加量としては架橋剤１重量部に対して０．００５〜１．０重量部が好ましく、更に好ましくは０．０１〜０．５重量部である。
【００７１】
本発明で使用される光重合促進剤は、ベンゾフェノン系やチオキサントン系などの水素引抜きタイプの光重合開始剤に対し、硬化速度を向上させる効果があるものであり、例えば芳香族系の第３級アミンや脂肪族アミン系のものがある。具体的には、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどが挙げられる。
これら光重合促進剤は単独で又は２種以上混合して使用される。添加量としては光重合開始剤１重量部に対して０．１〜５重量部が好ましく、更に好ましくは０．３〜３重量部である。
これらの架橋剤を硬化する際の雰囲気中の酸素が硬化を阻害するため、表面の硬化度合が低くなることが知られている。これが、表面保護層のキズ、フィルミング、磨耗の原因となる。上記酸素阻害を防止する方法としては、酸素濃度が５％以下の雰囲気で硬化性樹脂を硬化することが挙げられる。好ましくは２％以下である。酸素阻害を防止することで、硬化性樹脂は表面まで完全に硬化する。
【００７２】
本発明の放射線照射装置としては紫外線照射装置、電子線照射装置等が挙げられる。
本発明に用いる紫外線照射装置は、光源、灯具、電源、冷却装置、搬送装置から構成されている。光源には水銀ランプ、メタルハライドランプ、カリウムランプ、水銀キセノンランプ、フラッシュランプがあるが、前記した光重合開始剤及び光重合促進剤の紫外線吸収波長に対応した発光スペクトルを有する光源を使用すればよい。また紫外線照射条件については、架橋剤を架橋するために必要な照射エネルギーに応じてランプ出力、搬送速度を決めればよい。紫外線照射時に発生したラジカルは数時間残留するため滞留時間を設けることにより残留モノマーの反応が進むことが確認されている。
さらに前記した表面保護層の架橋剤は電子線を用いて架橋させることもできる。電子線により架橋をする場合は光重合開始剤を必要としない。但し電子線は透過力が大きく感光特性に影響が大きいため安定した生産性が得られにくい。
また、電子線を用いる場合も酸素阻害やオゾン発生等より酸素濃度は２％以下とする必要がある。
【００７３】
表面保護層に用いられる電荷輸送物質は電荷輸送層に用いられるそれと同じ材料が用いられるが、好ましくはアクリレート若しくはメタクリレート付加物が好ましい。該電荷輸送材料のアクリレート若しくはメタクリレート基がバインダーとなる架橋剤の官能基と架橋反応することにより塗膜構造が安定しより耐傷、耐磨耗性に優れた表面保護層を得ることができる。
【００７４】
本発明の表面保護層に含有される電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層の３０重量％以上５０重量％以下とするのが好ましい。３０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくない。５０重量％を超えると架橋剤の架橋反応に著しく悪影響を与えるからである。
【００７５】
本発明においては、感光層と保護層との間に別の中間層を形成することも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。このバインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を挙げることができる。
中間層の形成法としては、上記の通常の塗布法が採用される。中間層の厚さは、０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【００７６】
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質およびレベリング剤を添加することができる。
【００７７】
各層に添加できる酸化防止剤としては下記のようなものが例示できる。
フェノール系化合物：２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］グリコールエステル、トコフェロール類等。
【００７８】
パラフェニレンジアミン類：Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等。
【００７９】
ハイドロキノン類：２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノン等。
【００８０】
有機硫黄化合物類：ジラウリル−３，３−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３−チオジプロピオネート等。
【００８１】
有機燐化合物類：トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィン等。
【００８２】
各層に添加できる可塑剤としては下記のようなものが例示できる。
リン酸エステル系可塑剤：リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニル等。
【００８３】
フタル酸エステル系可塑剤：フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル等。
【００８４】
芳香族カルボン酸エステル系可塑剤：トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−ｎ−オクチル、オキシ安息香酸オクチル等。
【００８５】
脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤：アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸−ｎ−オクチル−ｎ−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−ｎ−オクチル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−２−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−ｎ−オクチル等。
【００８６】
脂肪酸エステル誘導体系可塑剤：オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリン等。
【００８７】
オキシ酸エステル系可塑剤：アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチル等。
【００８８】
エポキシ系可塑剤：エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシル等。
【００８９】
二価アルコールエステル系可塑剤：ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチラート等。
【００９０】
含塩素系可塑剤：塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチル等。
【００９１】
ポリエステル系可塑剤：ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステル等。
【００９２】
スルホン酸誘導体系可塑剤：ｐ−トルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、ｐ−トルエンスルホンエチルアミド、ｏ−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−Ｎ−エチルアミド、ｐ−トルエンスルホン−Ｎ−シクロヘキシルアミド等。
【００９３】
クエン酸誘導体系可塑剤：クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−２−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−ｎ−オクチルデシル等。
【００９４】
その他：ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、２−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル等。
【００９５】
また、各層に添加できる滑剤としては下記のようなものが例示できる。
炭化水素系化合物：流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレン等。
【００９６】
脂肪酸系化合物：ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等。
【００９７】
脂肪酸アミド系化合物：ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド等。
【００９８】
エステル系化合物：脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル等。
【００９９】
アルコール系化合物：セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロール等。
【０１００】
金属石けん：ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等。
【０１０１】
天然ワックス：カルナバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウ等。
【０１０２】
その他：シリコーン化合物、フッ素化合物等。
【０１０３】
各層に添加できる紫外線吸収剤としては下記のようなものが例示できる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤：２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２−ジヒドロキシ４−メトキシベンゾフェノン等。
【０１０４】
サルシレート系紫外線吸収剤：フェニルサルシレート、２，４ジ−ｔ−ブチルフェニル３，５−ジ−ｔ−ブチル４ヒドロキシベンゾエート等。
【０１０５】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤：（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ３−ターシャリブチル５−メチルフェニル）５−クロロベンゾトリアゾール等。
【０１０６】
シアノアクリレート系紫外線吸収剤：エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル２−カルボメトキシ３（パラメトキシ）アクリレート等。
【０１０７】
クエンチャー（金属錯塩系）紫外線吸収剤：ニッケル（２，２チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノレート）ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート等。
【０１０８】
ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン）系紫外線吸収剤：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ〔４，５〕ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等。
【０１０９】
さらに、本発明の電子写真感光体を用いる電子写真プロセスにおいては、保護層上に滑材を供給する事により、耐摩耗性が良好な状態でのフィルミング抑制が可能であり、ここで用いる滑材としては、ステアリン酸亜鉛、ラウリル酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム等の脂肪酸金属セッケンや、ポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンやＰＦＡ等のフッ素樹脂微粉末、ポリエチレンやポリプロピレン等のエチレン系樹脂微粉末等が挙げられる。特にステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムが好ましい。
感光体上に供給する滑材の量は、多すぎる場合には転写出力画像上への出力量も多くなり、定着不良の原因となり好ましくない。また、滑材の供給過剰により感光体表面の摩擦係数が０．１程度に低下した場合には画像濃度低下を引き起こし好ましくない。一方、滑材の供給量が少ない場合にはトナー成分の感光体上へのフィルミングが発生し、画像流れや中間調の不均一性を招き好ましくない。こうしたことを想定して、例えば、トナー中に粉末状滑材を含有させ感光体表面に供給する場合には、トナー中に０．１〜０．２重量％の含有量が好ましい。
【０１１０】
＜実施例＞  前記現像構成と感光体の組み合わせによる効果を確認するために行った実験の結果を以下に示す。
これら実施例によって本発明は限定されるものではない。なお、部はすべて重量部である。
【０１１１】
（感光体の作成）
直径３０ｍｍのアルミニウム基体上に、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液を、その順に塗布、乾燥し、３．５μｍの下引き層、０．１５μｍの電荷発生層、２０μｍの電荷輸送層を積層し電子写真感光体Ａを作成した。このとき各層の塗工は浸漬塗工法により行なった。
【０１１２】
〔下引き層塗工液〕
二酸化チタン粉末                                                                              ４００部
メラミン樹脂                                                                                          ６５部
アルキッド樹脂                                                                                    １２０部
２−ブタノン                                                  ４００部
【０１１３】
〔電荷発生層塗工液〕
チタニルフタロシアニン                              ７部
ポリビニルブチラール                                              ５部
２−ブタノン                                          ４００部
【０１１４】
〔電荷輸送層塗工液〕
ポリカーボネート                                                                                    １０部
下記構造式（化１０）の電荷輸送物質                                                      ８部
テトラヒドロフラン                                            ２００部
【０１１５】
【化１０】
2005003938.tif 000012
【０１１６】
電子写真感光体Ａに下記組成の保護層塗工液２をスプレー法により塗布、乾燥、硬化し５μｍの保護層を積層して電子写真感光体を作製した。このときの硬化条件は紫外線線照射装置としてアイグラフィック社製紫外線照射装置を用い、酸素濃度５％の雰囲気で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライド型紫外線ランプを用いラインスピード８ｍ／ｍｉｎにて紫外線照射を行い感光体Ｂを作成した。
【０１１７】
〔保護層塗工液〕
トリメチロロプロパントリアクリレート（日本化薬社製ＴＭＰＴＡ）  １０部
上記構造式（化１）の電荷輸送物質                ７部
イルガキュア１８４（日本チバガイギ社ー製）          ０．５部
テトラヒドロフラン                                                                      ７００部
シクロヘキサノン                                              ２００部
感光体Ｂの紫外線照射時の酸素濃度を２０％とし感光体Ｃを作製した。
次に以下の条件にて実験を行った。実験条件は表１に示す。
【０１１８】
【表１】
2005003938.tif 000013
【０１１９】
なお、現像ニップは、感光体ドラムと現像スリーブを停止させた状態で現像スリーブから感光体ドラムへトナーが移行する現像バイアスを印加させ、感光体ドラムにトナーが付着した領域を測定することによって求めた。すなわち感光体を帯電しない状態で現像スリーブにバイアスを１秒間程度印加し、感光体を取り出して、感光体の移動方向に対してトナーが付着している幅を測定し、それをニップ幅とする。また、ニップ境界部間隔は、感光体ドラム径、スリーブ径、現像ギャップ、現像ニップから計算によって求めた。いずれの場合も、現像スリーブの線速は感光体ドラムの線速に対して２．５倍とした。
【０１２０】
さらに、各現像装置搭載した電子写真プロセスにて連続通紙５万枚の耐久性評価を実施した。このとき画像露光は６５５ｎｍのレーザ露光とし、帯電は帯電ローラにＡＣ（２ｋＨｚ、１．８ｋＶｐｐ）＋ＤＣ（−７５０Ｖ）を印加した。本プロセスのプロセス速度は１２５ｍｍ／ｓとした。
評価内容として初期、５千枚印字後、５万枚印字後の画像白抜け、ざらつき、地肌汚れをランク付けした結果を表２に示す。最も良いレベルが５、異常が目立つレベル１、その中間を３とした。また、総合的な評価は画像白抜け、ざらつき、地肌汚れのランクの合計が１３以上を◎、１０以上を○、１０未満を×として表している。
【０１２１】
【表２】
2005003938.tif 000014
【０１２２】
予測されたように、初期画像では各感光体にて差はなく、間隔比と後端白抜けの関連が明らかに見られ、間隔比が１．５を越えると後端白抜けがかなり目立ち、画像品質が低いレベルになる。また横ライン再現性やドットの均一性も低下し、ざらつき感も目に付く。この結果より、現像ギャップに対するニップ境界部間隔の比が１．５以下であれば、後端白抜けのない画像が形成される。また、同じメカニズムにより横ライン再現性、ドットの安定再現性も向上する。
【０１２３】
別の例（第２例）として、主磁極の上・下流側に補助磁極を備えない磁石ローラ体の配置構成を図５に示す（表１のＮｏ．２、５、８）。磁石ローラ体の磁石配置以外、現像装置４や感光体ドラム１の構成自体は図２に示したものと同じなので、同一符号を付し、説明を省略する。磁石ローラ体４４’は、現像領域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主磁石Ｐ１、現像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ５，Ｐ６、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３を備えている。これら各磁石Ｐ１，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ２及びＰ３は、現像スリーブ４３の半径方向に向けて配置されている。本第２例では、磁石ローラ体４４’を６極の磁石によって構成しているが、上記の例と同じく、汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるためにＰ３極からドクタブレード４５の間に磁石（磁極）を更に増やして８極以上で構成してもよい。
主磁石の上・下流側に補助磁石を備えた上記の例と同様に、現像主極を形成する主磁石Ｐ１は、横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小さい磁石は希土類金属合金により作製されているが、サマリウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金磁石などを用いることもできる。スリーブ径を大きくすることが許容される場合には、フェライト磁石やフェライトボンド磁石を用いてスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成することで半値中央角を狭くすることが可能である。
【０１２４】
第２例では、現像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４と、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ６と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁石Ｐ２、Ｐ３がＮ極をなし、現像主磁石Ｐ１と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石Ｐ５がＳ極をなしている。第１の例での磁力詳細に対応するものを図６に示す。
この感光体と現像スリーブの間に１個の磁石のみを配置する構成における後端白抜け現象解消を確認するための実験を上記第１の例と同じく行い、その実験条件を上記表１に併記した。
【０１２５】
次に、法線方向の磁力密度の減衰率を考察するにあたり、改めて図３に戻る。当該図は法線磁力パターンを示すもので、実線は現像スリーブ表面上の磁束密度を測定して円チャートグラフであり、破線は現像スリーブ表面から１ｍｍ離れたところでの法線方向の磁束密度を測定した円チャートグラフである。測定に使用した計測装置はＡＤＳ社製ガウスメーター（ＨＧＭ−８３００）並びにＡＤＳ社製Ａ１型アキシャルプローブであり、円チャートレコーダにて記録した。
【０１２６】
第１の例での磁石ローラによる観測では、主磁極Ｐ１ｂのスリーブ表面上の法線方向の磁束密度は９５ｍＴを示し、スリーブ表面から１ｍｍ離れた部分での法線方向磁束密度は４４．２ｍＴであり、磁束密度の変化量は５０．８ｍＴの磁力差であった。この時の法線方向磁束密度の減衰率（スリーブ表面上の法線方向磁束密度のピーク値からとスリーブ表面から１ｍｍ離れたところでの法線方向磁束密度のピーク値の差をスリーブ表面上の法線方向磁束密度のピーク値で割った比率）は５３．５％である。主磁石の最高法線磁力が９５ｍＴである時の半値は４７．５ｍＴで、その半値幅は２２°である。この主磁極の半値幅２２°を境に、それより大きくすると異常画像の発生があることが確認された。
主磁極Ｐ１ｂの上流側に位置する主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａのスリーブ表面上の法線方向磁束密度は９３ｍＴを示し、スリーブ表面上から１ｍｍ離れた部分での法線方向磁束密度は４９．６ｍＴであり、磁束密度の変化量は４３．４ｍＴの磁力差であった。この時の法線方向磁束密度の減衰率は４６．７％である。主磁極Ｐ１ｂの下流側に位置する主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ｃのスリーブ表面上の法線方向磁束密度は９２ｍＴを示し、スリーブ表面上から１ｍｍ離れた部分での法線方向磁束密度は５１．７ｍＴであり、磁束密度の変化量は４０．３ｍＴの磁力差であった。この時の法線方向磁束密度の減衰率は４３．８％である。本例では、磁石ローラ上に発生した磁力線に沿って形成された磁気ブラシは、主磁極Ｐ１ｂに形成されるブラシ部分のみが感光体に接し、感光体上の静電潜像を顕像化する。この際、感光体が接しない状態で測定すると当該箇所での磁気ブラシの長さは約１．５ｍｍで、従来の磁石ローラで形成される磁気ブラシ（約３ｍｍ）よりも穂立ちが短く、密になった状態を作り出すことが可能となった。現像剤規制部材と現像スリーブの間の距離が従来と同じである場合には、現像剤規制部材を通過する現像剤量が同じであるので、現像領域にある磁気ブラシは短く、密になっていることが確認できた。この現象は図３の法線磁力パターンからも理解でき、現像スリーブ表面から１ｍｍ離れたところでの法線磁束密度が大きく減少しているので、磁気ブラシは現像スリーブより離れたところではブラシチェーンを形成することができず、磁気ブラシが短く現像スリーブ表面に密に形成することとなる。ちなみに従来の磁石ローラでは、主磁極のスリーブ表面上の法線方向磁束密度は７３ｍＴを示し、スリーブ表面上から１ｍｍ離れた部分での法線方向磁束密度は５１．８ｍＴであり、磁束密度の変化量は２１．２ｍＴの磁力差であった。この時の法線方向磁束密度の減衰率は２９％である。
【０１２７】
実験値では、半値幅を小さくすることによって減衰率が高まることが判明している。半値幅を小さくするには、磁石の幅（スリーブ円周方向での幅）を小さくすることによって達成できる。例えば、上記第１の例では磁石Ｐ１ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの磁石幅が２ｍｍで、Ｐ１ｂの半値幅が１６°であるが、１．６ｍｍ幅の磁石では主磁極の半値幅は１２°であった。半値幅を狭くすることにより隣り合う磁石に回り込む磁力線量が増え、スリーブ表面より離れた部分での法線磁束密度が低下する。磁石ローラと現像スリーブの間には、磁石ローラが固定され現像スリーブが回転するのに必要な空間と現像スリーブの肉厚分とに基づく実質空隙が存在し、接線磁束密度位置が実質的に現像スリーブ側に集中するので、法線磁束密度はスリーブ表面から遠ざかるほど低下するのである。
【０１２８】
減衰率の高い磁石ローラを使用すると磁気ブラシは短く密に形成される。これに対して、減衰率の低い従来の磁石ローラでは磁気ブラシは長く疎に形成される。これは、減衰率の大きい磁石により形成された磁界は、隣の磁石（例えばＰ１ｂに対するＰ１ａ，Ｐ１ｃ）に引き付けられやすくなり、法線方向に磁束が広がるよりも接線方向に磁束が回り込む寄与が高くなり、法線方向の磁束密度が小さくなることによって法線方向に磁気ブラシが形成されにくくなり、短く、且つ密に磁気ブラシが形成される。例えば、減衰率の高い磁石Ｐ１ｂに形成される磁気ブラシは、細長く個別に形成されるよりも隣り合って短く形成された方が安定する。減衰率の低い従来の磁石ローラでは、現像剤の汲み上げ量を少なくしても磁気ブラシは短くならず、ほぼ前述した磁気ブラシと同等の長さとなってしまう。減衰率を高くするには、主磁極と隣り合う主磁極形成補助磁石を（スリーブ周方向において）主磁極位置に近づけることでも達成可能である。こうすることにより、主磁極から発せられる磁力線が隣り合う主磁極形成補助磁極に流れ込む磁力線が増すことになり、減衰率が高くなる。
しかし、ランニング後の画像においては、本発明の現像構成は、比較的地肌汚れの低下が早く初期画像と比較したときの画像劣化は大きいと感じられる。この原因としては、高速プリントにおいて充分な汲み上げ量を得るための余裕度が大きくないことが考えられる。従って、充分な耐久性を持たせ、且高画質な画像を形成するには本発明の感光体を用いる必要がある。
【０１２９】
今まで示した例は、レーザービームを回転多面鏡によって感光体ドラム上を走査させて静電潜像を形成するものであったが、これに限らずＬＥＤのような多数の光源がアレイ状に並んだ光書込み素子を用いてもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高速電子写真プロセスに対してざらつき感が良好で、後端白抜けが防止され横ラインが十分に再現される画像を安定して得ることのできる高画質、高耐久性を有した画像形成方法、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる現像装置を含む感光体ユニットの概略構成図である。
【図２】図１における現像装置の詳細構成図である。
【図３】本発明に係わる現像装置での現像ローラの磁力分布とその大きさ程度を示す図である。
【図４】後端白抜けの原因を説明する現像部の概念図である。
【図５】別の配置構成を有する磁石ローラ体を備えた現像装置の詳細構成図である。
【図６】図３に対応する、図５の現像装置での現像ローラの磁力分布とその大きさ程度を示す図である。
【図７】本発明の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【図８】本発明の別の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【符号の説明】
１    感光体ドラム
１ａ    導電性支持体
１ｂ    感光層
１ｃ    電荷発生層
１ｄ    電荷輸送層
１ｅ    保護層
４    現像装置
４１    現像ローラ
４３    現像スリーブ
４４    磁石ローラ体
【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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【図７】
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【図８】
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