(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体と、該電子写真感光体の周面に形成された静電潜像をトナーにより現像するための現像手段と、該電子写真感光体の周面に残留したトナーを弾性体ブレードにより清掃するためのクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
該電子写真感光体の表面に複数の各々独立した凹部が形成されており、
該凹部の開孔長軸径の平均値Ｄ’が０．５０μｍ以上１．５０μｍ以下であり、該凹部の平均深さＨ’が２．００μｍ以上４．００μｍ以下であり、
該開孔長軸径の平均値Ｄ’に対する該平均深さＨ’の比Ｈ’／Ｄ’が１．５３以上４．００以下であり、
該凹部の開孔面積率が８０％以上９０％以下であり、
該電子写真感光体と該弾性体ブレードとの当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する設定角θ１が４５°以上７０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードのカット面の該電子写真感光体に対するクリーニング角θ２が２０°以上４０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体の回転移動方向の当接長さが２０μｍ以上３０μｍ以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する当接圧力が０．６ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下であり、
該当接部において該弾性体ブレードが該電子写真感光体に対して１５ｇ／ｃｍ以上４０ｇ／ｃｍ以下の線圧で当接されており、
該弾性体ブレードがウレタンゴムを主体としたクリーニングブレードであり、該トナーの平均円形度が０．９２５以上０．９８１以下である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
電子写真感光体と、該電子写真感光体の周面に形成された静電潜像をトナーにより現像するための現像手段と、該電子写真感光体の周面に残留したトナーを弾性体ブレードにより清掃するためのクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該電子写真感光体の表面に複数の各々独立した凹部が形成されており、
該凹部の開孔長軸径の平均値Ｄ’が０．５０μｍ以上１．５０μｍ以下であり、該凹部の平均深さＨ’が２．００μｍ以上４．００μｍ以下であり、
該開孔長軸径の平均値Ｄ’に対する該平均深さＨ’の比Ｈ’／Ｄ’が１．５３以上４．００以下であり、
該凹部の開孔面積率が８０％以上９０％以下であり、
該電子写真感光体と該弾性体ブレードとの当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する設定角θ１が４５°以上７０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードのカット面の該電子写真感光体に対するクリーニング角θ２が２０°以上４０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体の回転移動方向の当接長さが２０μｍ以上３０μｍ以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する当接圧力が０．６ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下であり、
該当接部において該弾性体ブレードが該電子写真感光体に対して１５ｇ／ｃｍ以上４０ｇ／ｃｍ以下の線圧で当接されており、
該弾性体ブレードがウレタンゴムを主体としたクリーニングブレードであり、該トナーの平均円形度が０．９２５以上０．９８１以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザープリンタ並びにファクシミリ等の電子写真プロセスにおける画像形成装置、及び該画像形成装置に用いることができるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、レーザープリンタ及びファクシミリのように画像を紙等の記録媒体に記録する画像形成装置では、電子写真システムが採用されている。電子写真システムは、光導電性感光体等の像担持体表面に潜像を形成し、トナーの現像及び転写工程を経た後、前記像担持体表面に残留するトナーをクリーニングして再び潜像形成を行う一連の電子写真プロセスからなる。
【０００３】
このような電子写真システムにおいて、前記クリーニング工程は、鮮明な画像を得る上で重要である。クリーニング方法としては、クリーニングブレードを感光体に当接させて、該クリーニングブレードと感光体との間の隙間を無くし、トナーのスリ抜けを防止することによって、転写残トナーを掻き取る方法が、コスト、設計の容易性等の利点から主流となっている。
【０００４】
クリーニングブレードの電子写真感光体（以下、場合により単に「感光体」という）への当接方法としては、クリーニングブレードのエア面とカット面のエッジを感光体表面に当接させる際の向きに応じて以下の２つの方法が知られている。図１には、カット面ｃを感光体の回転移動方向下流側に設置するウイズ方式、図２には、カット面ｃを感光体の回転移動方向上流側に設置するカウンター方式を示したが、クリーニング性能の観点から現在はカウンター方式が一般的に採用されている。
【０００５】
クリーニングブレードの材料としては、高硬度で弾性に富み、耐磨耗性や機械的強度、耐油性や耐オゾン性等に卓越しているウレタンゴムが一般的に用いられている。しかしながら、このようなウレタンゴムからなるクリーニングブレードと感光体表面との間の摩擦係数は非常に高い。このようなことから、実際にはトナーの外添材のような小粒径の粉体が両者の間に介在することで摺動可能となり、安定したクリーニングブレードの当接が実現されている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、電子写真プロセスによっては、前述のクリーニングブレードと感光体表面の間に介在する粉体が極端に少なくなる場合がある。例えば、印字濃度の薄いパターンの大量印刷時や、タンデム方式の電子写真システムにおいての単色連続印刷時等においては、クリーニングブレードと感光体の表面との摩擦抵抗が特に増大し易いと考えられるため、クリーニングに関わる各種課題が発生し易い。
【０００７】
クリーニングブレードの物性や感光体への当接方法は、転写残トナーの感光体への付着度合いによるクリーニングのし易さや感光体の表面性等にも大きく左右される。また、トナー形状、粒径、材質等の物性によってもクリーニング性能は大きく影響を受けるため、それに適したブレードを選択し、感光体に対して適性な角度、当接荷重に設定する必要がある。そのため、実際のクリーニングブレードの選定や設定では、試行錯誤を繰り返して最適条件を見出しているのが現状である（特許文献２）。
【０００８】
例えば、近年のフルカラー画像形成装置においては、高画質化の流れによるトナーの小粒径化及び球形化が進んでいるが、そのようなトナーは流動性が高いことにより、従来のトナーと比較して、クリーニングが非常に困難であるとされている。そのため、クリーニングブレードの当接圧を高めたり、感光体表面の摩擦係数を低減させることが有効であることが知られている。
【０００９】
一般に良好なクリーニング性能を得るためには、図３で示したように、クリーニングブレードのエア面の感光体に対する設定角θ１を高くし、かつ当接圧を高めることが有効であることが知られている。しかしながら、実際には、クリーニングブレードの当接圧を高くしようとすると、感光体との摩擦力が増加し、ブレードのびびりや捲れが発生し、クリーニングが出来なくなる傾向にある。そのため、クリーニングブレードのエア面と感光体の設定角θ１は、図４で示したように通常３０°未満、好ましくは２５°以下で設定される。また、クリーニングブレードのカット面の感光体に対するクリーニング角θ２を高くする目的で、クリーニングブレードの材質や硬度が適正化され、図５に示したようにクリーニング角θ２は通常６０°を上回る値に設定される。このとき、クリーニングブレードが腹当たり状態になり、前記びびりや捲れを抑制することが可能となる。しかしながら、一方でクリーニングブレードと感光体の当接面積が拡がることや、クリーニングブレード当接部の感光体表面の接線方向への圧力の逃げにより、当接圧力が分散することによりクリーニング性能が低下する傾向にある（特許文献３）。また、摩擦力の増大に起因するクリーニングブレードの磨耗や感光体の回転駆動トルクの増大、感光体の昇温等が懸念されているのが現状である。
【００１０】
上記課題を解決する手段として、クリーニングブレードの感光体に対向する面の反対側の全面を剛体で支持する技術が開示されている（特許文献４）。この方法によれば、クリーニングブレードの捲れを抑制することが可能であると考えられる。しかしながら、ブレードの全面が剛体に固定されているため、従来のブレード自由長が実質上ゼロとなり、ブレード自身の動きの自由度が大きく抑制されるため、安定したクリーニング性能が得られないと考えられる。また、感光体とブレードとの摩擦力は従来と同等か、あるいはより大きくなる方向であると考えられ、前記摩擦力の増大による前述の技術課題は依然解決されずに残ると考えられる。
【００１１】
また、別の解決手段として、クリーニングブレードの自由長部分の形状やエッジを曲面加工する技術が開示されている（特許文献５）。この方法によれば、クリーニングブレードエッジの磨耗を抑制しながら、当接圧力の分散を抑制し、良好なクリーニング性能を得ることが可能であるとされている。しかしながら、十分なクリーニング性能を達成するためには、３ＭＰａ以上の高い当接圧力が必要であり、前記摩擦力の増大による前述の技術課題は依然解決されずに残ると考えられる。
【００１２】
更には、実際の動作環境、特に温度や湿度の変動によるクリーニング性や、感光体の表層の磨耗度合いは異なってくる。そのため、感光体の耐久寿命を通じて、安定的なクリーニング性能を維持することは、前述の従来技術を用いた場合においても解決できないものである。
【００１３】
一方、電子写真感光体については、低価格及び高生産性の利点から、光導電性物質（電荷発生物質や電荷輸送物質）として有機材料を用いた感光層（有機感光層）を支持体上に設けてなる有機電子写真感光体が普及している。有機電子写真感光体としては、高感度及び材料設計の多様性の利点から、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層してなる積層型感光層を有する電子写真感光体が主流である。なお、この電荷発生物質としては、光導電性染料や光導電性顔料が挙げられ、電荷輸送物質としては、光導電性ポリマーや光導電性低分子化合物が挙げられる。
【００１４】
電子写真感光体の表面には、前述したように帯電、露光、現像、転写、クリーニングの電気的外力及び／又は機械的外力が直接加えられるため、これら外力によって引き起こされる多くの課題が発生する。具体的な課題の例として、表面層の傷や磨耗の発生による耐久性能の低下、転写効率の低下、トナーの融着、クリーニング不良による画像欠陥が挙げられる。これらの課題は、感光体の表面とクリーニングシステムに寄与する部分が多いと考えられており、前述のクリーニングシステムの改良と共に、感光体側からのアプローチとしては、表面層の改良が積極的に検討されている。
【００１５】
具体的には、表面層を高強度化することや、高離型性や滑り性の付与を目的とし、材料的側面から、表面層を構成する樹脂の改良、フィラーや撥水材料の添加が検討されている。
【００１６】
一方、物理的側面からの改良として、表面層を適度に粗面化することにより、前述の課題を解決する検討もなされている。表面層の粗面化により、表面層に接触するトナー、帯電部材、転写部材やクリーニング部材等に対して、当接時の接触面積を減らすことによる離型性の向上や摩擦力の低減の効果が期待される。中でも表面層とクリーニングブレードとの摩擦力は特に大きいため、それに起因するクリーニング性能の低下や耐久性能の低下の課題は前述した通りである。耐久性能の低下の具体例としては、摩擦抵抗の増大に起因する表面層の磨耗量の増大や、局所的な圧力集中による傷の発生が挙げられる。これらの課題に対して、前述の粗面化は有効に作用すると考えられる。
【００１７】
これらクリーニングブレードと感光体表面における課題は、一般的に感光体の表面層の機械的強度が高くなり、感光体の周面が摩耗し難くなるほど顕著になる傾向が見られる。よって、前述したような表面層樹脂の改良による高強度化に対しては、表面層の粗面化は、その弊害を改良するための非常に有効な手段の一つであると考えられる。
【００１８】
表面層を粗面化する技術として、例えば、下記の技術が開示されている：
・感光体の表面からの転写材の分離を容易にするために、感光体の表面粗さ（周面の粗さ）を規定の範囲内に収める技術、また表面層を形成する際の乾燥条件を制御することにより、感光体の表面をユズ肌状に粗面化する方法（特許文献６）；
・表面層に粒子を含有させることで、電子写真感光体の表面を粗面化する技術（特許文献７）；
・金属製のワイヤーブラシを用いて表面層の表面を研磨することによって、電子写真感光体の表面を粗面化する技術（特許文献８）；
・特定のクリーニング手段及びトナーを用い、特定のプロセススピード以上の電子写真装置で使用した場合に問題となるクリーニングブレードの反転（メクレ）やエッジ部の欠けを解決するために有機電子写真感光体の表面を粗面化する技術（特許文献９）；
・フィルム状研磨材を用いて表面層の表面を研磨することによって、電子写真感光体の表面を粗面化する技術（特許文献１０）；
・ブラスト処理により電子写真感光体の周面を粗面化する技術（特許文献１１）。
【００１９】
しかしながら、このようにして粗面化した電子写真感光体の表面の形状の詳細は具体的には記載されていない。
【００２０】
以上の従来技術による粗面化は、表面層を適度に粗くするという観点から、前述のクリーニングブレードとの摩擦力の低減に対して一定の効果は認められるものの更なる改善が求められている。また、その表面形状がスジ状であったり、不定形あるいは大きさのばらつきを有する凸凹であったりする点において、微視的な観点におけるクリーニング性能の制御や現像材、紙粉等の付着という課題に対しては更なる改善が求められている。
【００２１】
電子写真感光体の表面形状の制御に着目し詳細な解析及び検討を行なうことによって、所定のディンプル形状を有する電子写真感光体が提案されている（特許文献１２）。この方法によって、クリーニング性能や摺擦メモリーの如き課題を解決する方向性を見出したが、更なる性能の向上が求められている。
【００２２】
また、井戸型の凹凸のついたスタンパを用いて電子写真感光体の表面を圧縮成型加工する技術が開示されている（特許文献１３）。この技術は、前述の特許文献１乃至６に開示されたものと比較して、独立した凹凸形状を制御性良く電子写真感光体表面に形成できるという観点から、前述の課題を解決するためにより効果的であると考えられる。この方法によれば、電子写真感光体表面に１０乃至３０００ｎｍの長さやピッチを有する井戸型の凹凸形状を形成することにより、トナーの離型性が向上し、クリーニングブレードのニップ圧を低減することが可能になる。その結果として感光体の磨耗を減少させることが可能であるとしている。しかしながら、このような凹凸形状を有する感光体は、実際の動作環境、特に温度や湿度の変動によるクリーニング性や、感光体の表層の磨耗度合いは異なってくる。特にニップ圧を低くすることは、前述の小粒径で球形度が高いトナーのクリーニングに対してはよりクリーニング性能の維持という観点で不利である。そのため、感光体の耐久寿命を通じて、安定的なクリーニング性能を維持することは難しい。
【００２３】
以上のように、従来技術によれば、クリーニング性能に関わる技術課題、摩擦力の増大に起因する各種の技術課題に対して、一定の効果は認められるものの、総合的な性能を向上させるにあたって、未だ改良の余地が残されているのが現状である。
【００２４】
したがって、種々の環境下においても、耐久を通じて良好なクリーニング性能を発揮する画像形成装置の開発が必要とされる。
【特許文献１】特開２００４−３４１１９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４７７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３５０３号公報
【特許文献４】特開２００７−４１４１７号公報
【特許文献５】特開２００６−１９５３４８号公報
【特許文献６】特開昭５３−９２１３３号公報
【特許文献７】特開昭５２−２６２２６号公報
【特許文献８】特開昭５７−９４７７２号公報
【特許文献９】特開平１−９９０６０号公報
【特許文献１０】特開平２−１３９５６６号公報
【特許文献１１】特開平２−１５０８５０号公報
【特許文献１２】国際公開第２００５／９３５１８号パンフレット
【特許文献１３】特開２００１−６６８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、上記従来技術を鑑みた結果、低温低湿から高温高湿の種々の環境下においても、耐久を通じて良好なクリーニング性能を発揮する画像形成装置及び該画像形成装置に用いることが出来るプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、感光体表面の形状とクリーニング手段を制御することにより、上述の問題を効果的に解決することができることを見いだし、本発明をなすに至った。
【００２７】
すなわち、本発明に従って、該電子写真感光体の周面に形成された静電潜像をトナーにより現像するための現像手段と、電子写真感光体と、該電子写真感光体の周面に残留したトナーを弾性体ブレードにより清掃するためのクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
該電子写真感光体の表面に複数の各々独立した凹部が形成されており、
該凹部の開孔長軸径の平均値Ｄ’が０．５０μｍ以上１．５０μｍ以下であり、該凹部の平均深さＨ’が２．００μｍ以上４．００μｍ以下であり、
該開孔長軸径の平均値Ｄ’に対する該平均深さＨ’の比Ｈ’／Ｄ’が１．５３以上４．００以下であり、
該凹部の開孔面積率が８０％以上９０％以下であり、
該電子写真感光体と該弾性体ブレードとの当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する設定角θ１が４５°以上７０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードのカット面の該電子写真感光体に対するクリーニング角θ２が２０°以上４０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体の回転移動方向の当接長さが２０μｍ以上３０μｍ以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する当接圧力が０．６ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下であり、
該当接部において該弾性体ブレードが該電子写真感光体に対して１５ｇ／ｃｍ以上４０ｇ／ｃｍ以下の線圧で当接されており、
該弾性体ブレードがウレタンゴムを主体としたクリーニングブレードであり、該トナーの平均円形度が０．９２５以上０．９８１以下である
ことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２８】
また、本発明に従って、電子写真感光体と、該電子写真感光体の周面に形成された静電潜像をトナーにより現像するための現像手段と、該電子写真感光体の周面に残留したトナーを弾性体ブレードにより清掃するためのクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該電子写真感光体の表面に複数の各々独立した凹部が形成されており、
該凹部の開孔長軸径の平均値Ｄ’が０．５０μｍ以上１．５０μｍ以下であり、該凹部の平均深さＨ’が２．００μｍ以上４．００μｍ以下であり、
該開孔長軸径の平均値Ｄ’に対する該平均深さＨ’の比Ｈ’／Ｄ’が１．５３以上４．００以下であり、
該凹部の開孔面積率が８０％以上９０％以下であり、
該電子写真感光体と該弾性体ブレードとの当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する設定角θ１が４５°以上７０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードのカット面の該電子写真感光体に対するクリーニング角θ２が２０°以上４０°以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体の回転移動方向の当接長さが２０μｍ以上３０μｍ以下であり、
該当接部における該弾性体ブレードの該電子写真感光体に対する当接圧力が０．６ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下であり、
該当接部において該弾性体ブレードが該電子写真感光体に対して１５ｇ／ｃｍ以上４０ｇ／ｃｍ以下の線圧で当接されており、
該弾性体ブレードがウレタンゴムを主体としたクリーニングブレードであり、該トナーの平均円形度が０．９２５以上０．９８１以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、低温低湿から高温高湿の種々の使用環境下においても耐久を通じて安定したクリーニング性能を発揮する画像形成装置及び該画像形成装置に用いることが出来るプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
＜画像写形成装置及びプロセスカートリッジの全体構成＞
図６は、本発明の電子写真感光体及びクリーニング手段を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。
【００３２】
図６において、円筒状の電子写真感光体１は、軸２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００３３】
回転駆動される該電子写真感光体１の周面は、帯電手段（一次帯電手段：帯電ローラー等）３により、正又は負の所定電位に均一に帯電される。次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光の如き露光手段（不図示）から出力される露光光（画像露光光）４を受ける。こうして電子写真感光体１の周面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。なお、帯電手段３は、図６に示すような帯電ローラーを用いた接触帯電手段に限られず、コロナ帯電器を用いたコロナ帯電手段であってもよいし、その他の方式の帯電手段であってもよい。
【００３４】
電子写真感光体１の周面に形成された静電潜像は、現像手段５のトナーにより現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体１の周面に形成担持されているトナー像が、転写手段（転写ローラー等）６からの転写バイアスによって、転写材（普通紙．コート紙等）Ｐに順次転写されていく。なお、転写材Ｐは、転写材供給手段（不図示）から電子写真感光体１と転写手段６との間（当接部）に電子写真感光体１の回転と同期して給送されてもよい。また、転写材の代わりに、一旦中間転写体や中間転写ベルトにトナー像を転写した後、更に転写材に転写するシステムも可能である。
【００３５】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体１の周面から分離されて定着手段８へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。
【００３６】
トナー像を転写した後の電子写真感光体１の周面は、清掃するクリーニング手段（クリーニングブレード等）７によって転写残りのトナーの除去を受けて清浄面化される。更に前露光手段（不図示）からの前露光光（不図示）により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。
【００３７】
なお、図６に示すように、帯電手段３が帯電ローラーを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【００３８】
上述の電子写真感光体１、帯電手段３、現像手段５、転写手段６及びクリーニング手段７の構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成してもよい。このプロセスカートリッジは、複写機やレーザービームプリンターの画像形成装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図６では、電子写真感光体１と、帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段７とを一体に支持してカートリッジ化して、画像形成装置本体のレールの如き案内手段１０を用いて画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ９としている。
【００３９】
＜クリーニング構成＞
図７は、本発明にかかる電子写真感光体及びクリーニング手段の概略構成の一例を示す図である。
【００４０】
弾性体ブレードであるクリーニングブレード７ａは、平板形状をしており、その厚みはｔ（ｍｍ）であり、その上部をブレード支持板金７ｂに保持され、自由長Ｌ（ｍｍ）がブレード支持板金７ｂから突き出している。クリーニングブレード７ａは、感光体１上の点Ａで感光体１に接しており、ブレード支持板金７ｂの延長線と感光体１が交差する点でのブレード支持板金７ｂの延長線と感光体１上の接線とのなす角をクリーニングブレードの感光体に対する設定角θ１と定義する。θ１は、３０°以上８０°以下が好ましく、更には４５°以上７０°以下が好ましい。θ１が３０°を下回ると、従来の一般的な構成となり本発明の効果が発揮できない傾向にある。またθ１が８０°を上回ると、クリーニングブレード７ａが反転し、クリーニング性能が劣る傾向にある。
【００４１】
また、ブレード支持板金７ｂの延長線と感光体１が交差する点での感光体１上の接線とブレードカット面７ｃの延長線とのなす角θ２をクリーニング角と定義する。θ２は、１０°以上６０°以下が好ましい。前記設定角θ１を所定の範囲に設定した際、θ２が６０°を上回る場合には、クリーニングブレード７ａが変形し、圧力が分散することによりクリーニング性能が低下する傾向にある。また１０°を下回る場合には、クリーニングブレード７ａが反転し、クリーニング性能が劣る傾向にある。
【００４２】
クリーニングブレード７ａは、１０ｇ／ｃｍ以上１５０ｇ／ｃｍ以下の線圧で感光体１に当接されていることが好ましい。線圧が１０ｇ／ｃｍを下回ると、トナーのすり抜けが発生し易い傾向にあり、１５０ｇ／ｃｍを上回ると、前述の摩擦力の増大による課題が発生する傾向にある。
【００４３】
また、クリーニングブレード７ａと感光体１の当接部における前記感光体の回転移動方向の当接長さは、５μｍ以上１００μｍ以下であり、且つ当接圧力が０．５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることが好ましい。更に当接圧力が０．５ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下であることがより好ましい。当接長さが５μｍを下回ると、クリーニングブレードと感光体の当接が不安定になり、一方１００μｍを上回ると当接圧力が分散することにより、クリーニング不良が発生し易い傾向にある。当接圧力が０．５ＭＰａを下回ると、クリーニングブレードと感光体の当接が不安定になりトナーがすり抜け易くなる傾向にある。また、２０ＭＰａを上回ると、前述の摩擦力の増大による課題が発生する傾向にある。
【００４４】
なお、クリーニングブレード７ａと感光体１の当接部における前記感光体の回転移動方向の当接長さ及び当接圧力は、以下のように測定した。まず本発明における感光体の支持体と同形状の透明ガラス支持体を準備し、該支持体上に本発明における感光層及び保護層を形成した。これにクリーニングブレードを所定の線圧で当接させ、ガラス支持体の内部から当接部分を観察することにより、当接長さを測定し、線圧と当接面積から、単位面積あたりの当接圧力を算出した。
【００４５】
また、前記クリーニングブレード７ａの感光体１に対する当接部分の、クリーニングブレード７ａのＲｚ１（十点平均面粗さ）が、前記感光体の表面粗さＲｚ２（十点平均面粗さ）よりも小さいことが好ましい。表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づき、（株）小坂研究所製の表面粗さ測定器サーフコーダーＳＥ３５００型や、（株）キーエンス製のレーザー顕微鏡ＶＫ９５００等で測定することが出来る。
【００４６】
クリーニングブレード７ａは、ウレタンゴムを主体とした弾性ブレードであることが好ましく、その物性値はＪＩＳ−Ｋ６３０１記載の測定方法により求められる。クリーニングブレードの硬度は、５０以上９０以下（ショア硬さＨＳ）、１００％モジュラスが２０Ｋｇｆ／ｃｍ２以上９０Ｋｇｆ／ｃｍ２以下、反発弾性が５％以上７０％以下の範囲が好ましい。また、クリーニングブレード７ａの感光体１に対する当接部分を含む一部に対して、イソシアネート化合物によりクリーニングブレードの表面を処理することは、本発明においてより一層の効果を奏するため好ましい。この表面処理は、ポリウレタン樹脂の表面上でイソシアネート化合物と空気中の水分やポリウレタン樹脂自身とを反応させて、ポリウレタン樹脂の表面に硬化層を形成するものである。
【００４７】
また、クリーニングブレード７ａの支持方法及び形状の例を図８に示したが、これらは使用するシステムに応じて適宜選択が可能である。
【００４８】
更に、本発明においては、クリーニングの補助的機構として、電子写真感光体上の表面へ滑材を供給するシステムを設けてもよい。具体的には、フッ素系樹脂、ケイ素系樹脂、脂肪酸金属塩等の滑材を、クリーニング装置内あるいはクリーニング装置近傍に設けられたブラシ等による塗布機構を用いて電子写真感光体表面へ供給するシステムが挙げられる。また、前記滑材類が外添されたトナーを使用することにより、間接的に電子写真感光体表面へ滑材を供給するシステムが可能である。
【００４９】
＜トナー及び現像方法＞
本発明において、トナーの形状は、平均円形度にて定義される。
【００５０】
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像測定装置「ＦＰＩＡ−２１００型」（シスメックス社製）を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。
【００５１】
【数１】
0005105986.tif 000002
【００５２】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。測定においては、５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）で画像処理した時の粒子像の周囲長を用いる。
【００５３】
本発明における円形度はトナー粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【００５４】
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Ｃは、粒度分布の分割点ｉでの円形度（中心値）をｃｉ、測定粒子数をｍとすると、次式から算出される。
【００５５】
【数２】
0005105986.tif 000003
【００５６】
なお、本発明で用いている測定装置である「フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００」は、まず各粒子の円形度を算出する。その後、平均円形度の算出に当たって、得られた円形度によって、粒子を円形度０．４乃至１．０を０．０１ごとに等分割したクラスに分け、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度の算出を行う。
【００５７】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物等を除去したイオン交換水１０ｍｌを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を０．０２ｇ加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「Ｔｅｔｏｒａ１５０型」（日科機バイオス社製）を用い、２分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が４０℃以上とならない様に適宜冷却する。また、円形度のバラツキを抑えるため、ＦＰＩＡ−２１００の機内温度が２６℃以上２７℃以下になるように装置の設置環境を２３℃±０．５℃にコントロールし、一定時間おきに、好ましくは２時間おきに２μｍラテックス粒子を用いて自動焦点調整を行う。
【００５８】
トナーの円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナーの濃度が３０００個／μｌ以上１万個／μｌ以下となる様に該分散液濃度を再調整し、トナーの粒子を１０００個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径２μｍ未満のデータをカットして、トナーの平均円形度を求める。
【００５９】
更に、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−２１００」は、従来よりトナーの形状を算出するために用いられていた「ＦＰＩＡ−１０００」と比較して、処理粒子画像の倍率が向上している。更に取り込んだ画像の処理解像度の向上（２５６×２５６から５１２×５１２に）によりトナーの形状測定の精度が上がっており、それにより微粒子のより確実な補足を達成している装置である。従って、より正確に形状を測定する必要がある場合には、より正確に形状に関する情報が得られるＦＰＩＡ２１００の方が有利である。
【００６０】
トナー粒子の平均円形度は、０．９２５以上０．９９５以下であることが好ましい。平均円形度が０．９２５未満では、転写効率（特に多重転写や二次転写）が低くなる傾向にあり。逆に０．９９５を超えると、クリーニング性能が困難になる傾向にある。
【００６１】
本発明の画像形成装置に用いられる現像方法としては、
・感光体に対して非接触状態で現像する方法（一成分非接触現像）、
・感光体に対して接触状態で現像する方法（一成分接触現像）、
・トナー粒子に対して磁性キャリアを混合したものを現像材として用い、この現像材を磁気力により搬送し、感光体に対して接触状態で現像する方法（二成分接触現像）、
・上記二成分現像材を感光体に対して非接触状態で現像する方法（二成分非接触現像）
のいずれも好適に用いることが出来る。
【００６２】
＜感光体の表面形状＞
本発明における感光体は、表面に複数の各々独立した凹部が形成され、該凹部の開孔面積率が７０％以上９０％以下である感光体である。
【００６３】
本発明における各々独立した凹部とは、個々の凹部が、ほかの凹部と明確に区分されている状態で存在する凹部をいう。
【００６４】
図９（Ａ）乃至（Ｇ）は、本発明における電子写真感光体の表面に形成されている各々の凹部の開孔の具体的な形状の例を示し、図１０（Ａ）乃至（Ｇ）は、各々の凹部の断面の形状の例を示している。図９（Ａ）乃至（Ｇ）及び図１０（Ａ）乃至（Ｇ）において、Ｄは長軸径を表し、Ｈは深さを表す。各々の凹部の開孔の形状としては、例えば、図９（Ａ）乃至（Ｇ）に示した円、楕円、正方形、長方形、三角形、四角形、六角形のように種々の形状が形成可能である。また、凹部の断面の形状としては、図１０（Ａ）乃至（Ｇ）に示した三角形、四角形、多角形の如きエッジを有するもの、連続した曲線からなる波型、前記三角形、四角形、多角形のエッジの一部あるいは全部に曲線に変形したもの等の種々の形状が形成可能である。
【００６５】
電子写真感光体の表面において形成される複数の凹部は、全てが同一の形状、大きさ、深さであってもよいし、あるいは異なる形状、大きさ、深さのものが混在していてもよい。
【００６６】
各凹部の開孔長軸径を、図９（Ａ）乃至（Ｇ）に示したように、各凹部の開孔を横切る直線のうち、最大となる直線の長さと定義する。例えば、円の場合は直径、楕円の場合は長径、四角形の場合は対角線のうち長い方を長軸径として採用する。長軸径の測定において、例えば、図１０（Ｃ）に示すように凹部と非凹部との境界が明瞭でない場合は、その断面形状を考慮し、凹部形成前の平滑面を基準面Ｓとして凹部の開口の形状を定め、上記と同様にして得られる最大長さを長軸径と定義する。更に、図１０（Ｆ）に示すように平坦部が不明瞭である場合は、隣り合う凹部同士の断面図において中心線ｍを設け、長軸径を定義する。
【００６７】
本発明の凹部は、電子写真感光体の少なくとも表面に形成されている。感光体表面の凹部の領域は、感光体表面の全域に形成されていてもよいし、表面の一部分に形成されていてもよい。だが、良好な性能を発揮するためには、少なくともクリーニングブレードと接触する表面部位に形成されていることが好ましい。
【００６８】
本発明においては、前記凹部の開孔面積率が７０％以上９５％以下であり、８０％以上９０％以下であることが好ましい。凹部の開孔面積率が７０％を下回ると本発明の効果が得られ難くなる。なお、この「凹部の開孔面積率」とは、感光体表面の１００μｍ四方の領域において、下記式によって求められる凹部の開孔の合計面積の占める割合をいう。
｛凹部の開孔の合計面積／（凹部の開孔の合計面積＋非凹部の合計面積）｝×１００
【００６９】
本発明において、上記１００μｍ四方の領域は、電子写真感光体の表面を感光体回転方向に４等分し、該感光体回転方向と直行する方向に２５等分して得られる計１００箇所の領域のそれぞれの中に一辺１００μｍの正方形の領域を設けることによって設定される。
【００７０】
本発明においては、該凹部の開孔長軸径の平均値Ｄ’が１０μｍより小さいことが好ましい。開孔長軸径の平均値Ｄ’が１０μｍを上回ると、本発明の効果が得られ難い傾向にある。なお平均長軸径Ｄ’とは、前記定義に従い１００μｍ四方当たりの凹部各々の長軸径Ｄを統計処理することによって得られた平均値として定義される。
【００７１】
本発明における凹部の深さＨは、図１０（Ａ）乃至（Ｂ）で示すように、前述した長軸径Ｄについての凹部の断面において、開孔面と凹部の最深部との最大距離として定義される。なお、深さの測定は、上記平均長軸径の測定と同様に、電子写真感光体の表面を感光体回転方向に４等分し、該感光体回転方向と直行する方向に２５等分して得られる計１００箇所の領域のそれぞれの中に一辺１００μｍの正方形の領域を設け、そこに含まれる凹部について行なわれる。また、平均深さＨ’とは、前記定義に従い１００μｍ四方当たりの凹部各々の深さＤを統計処理することによって得られた平均値として定義される。
【００７２】
本発明においては、凹部の平均深さＨ’は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましい。平均深さＨ’が０．１μｍより小さい場合には、本発明の効果が得られ難い傾向にある。
【００７３】
また、前記凹部の開孔長軸径の平均値をＤ’及び最深部と開孔面との距離を示す深さの平均値をＨ’について、長軸径に対する深さの比Ｈ’／Ｄ’が１．０超過７．０以下であることがより好ましい。この範囲内であることによりトナーが少ない時や介在しない時であってもクリーニングブレードの摩擦抵抗の増加を抑制することができる。
【００７４】
本発明においては、各々の凹部の配置は任意であり、最適化が可能である。詳しくは、凹部が、ランダムに配置されてもよいし、規則性を持って配置されてもよい。クリーニング性能に対する表面の均一性を高める上では、規則性を持って配置されることが好ましい。
【００７５】
本発明において、電子写真感光体の表面の凹部の形状は、例えば、市販のレーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡あるいは原子力間顕微鏡を用いて測定可能である。
【００７６】
レーザー顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である：
・超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５５０、超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−９０００及び超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００（いずれも（株）キーエンス社製）；
・表面形状測定システムＳｕｒｆａｃｅ  Ｅｘｐｌｏｒｅｒ  ＳＸ−５２０ＤＲ型機（（株）菱化システム社製）：
・走査型共焦点レーザー顕微鏡ＯＬＳ３０００（オリンパス（株）社製）；
・リアルカラーコンフォーカル顕微鏡オプリテクスＣ１３０（レーザーテック（株）社製）。
【００７７】
光学顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である：
・デジタルマイクロスコープＶＨＸ−５００及びデジタルマイクロスコープＶＨＸ−２００（いずれも（株）キーエンス社製）；
・３ＤデジタルマイクロスコープＶＣ−７７００（オムロン（株）社製）。
【００７８】
電子顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である：
・３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ−９８００及び３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ−８８００（いずれも（株）キーエンス社製）；
・走査型電子顕微鏡コンベンショナル／Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ＳＥＭ（エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）社製）；
・走査型電子顕微鏡ＳＵＰＥＲＳＣＡＮ  ＳＳ−５５０（（株）島津製作所社製）。
【００７９】
原子力間顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である：
・ナノスケールハイブリッド顕微鏡ＶＮ−８０００（（株）キーエンス社製）；
・走査型プローブ顕微鏡ＮａｎｏＮａｖｉステーション（エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）社製）；
・走査型プローブ顕微鏡ＳＰＭ−９６００（（株）島津製作所社製）。
【００８０】
上記顕微鏡を用いて、所定の倍率により、測定視野内の凹部の個数、長軸径及び深さを計測することが出来る。更には、単位面積あたりの凹部の平均長軸径、平均深さ、開孔面積率を計算により求めることが出来る。
【００８１】
一例として、Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｘｐｌｏｒｅｒ  ＳＸ−５２０ＤＲ型機による解析プログラムを利用した測定例について説明する。測定対象の電子写真感光体をワーク置き台に設置し、チルト調整して水平を合わせ、ウェーブモードで電子写真感光体の周面の３次元形状データを取り込む。その際、対物レンズの倍率を５０倍とし、１００μｍ×１００μｍ（１００００μｍ２）の視野観察としてもよい。この方法で、測定対象の感光体の表面を感光体回転方向に４等分し、該感光体回転方向と直交する方向に２５等分して得られる計１００箇所の領域のそれぞれの中に、一辺１００μｍの正方形の領域を設けて測定する。
【００８２】
次に、データ解析ソフト中の粒子解析プログラムを用いて電子写真感光体の表面の等高線データを表示する。
【００８３】
凹部の形状、長軸径、深さ及び開孔面積のような凹部の孔解析パラメーターは、形成された凹部によって各々最適化することが出来る。例えば、長軸径１０μｍ程度の凹部の観察及び測定を行なう場合、長軸径上限を１５μｍ、長軸径下限を１μｍ、深さ下限を０．１μｍ及び体積下限を１μｍ３以上としてもよい。そして、解析画面上で凹部と判別できる凹部の個数をカウントし、これを凹部の個数とする。
【００８４】
また、上記と同様の視野及び解析条件で、上記粒子解析プログラムを用いて求められる各凹部の開口面積の合計から凹部の合計開口面積を算出し、以下の式から凹部の開口の面積率（以下、単に「面積率」ともいう）を算出してもよい。
｛凹部の合計開口面積／（凹部の合計開口面積＋非凹部形状の合計面積）｝×１００］
【００８５】
＜本発明による電子写真感光体の表面への凹部の形成方法＞
凹部の形成方法としては、上記の凹部に係る要件を満たし得る方法であれば、特に制限はなく、下記の（ａ）乃至（ｃ）の方法が挙げられる。
（ａ）パルス幅が１００ｎｓ（ナノ秒）以下である出力特性を有するレーザー光照射による電子写真感光体の表面の形成方法、
（ｂ）所定の形状を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接し形状転写を行なう方法、
（ｃ）電子写真感光体の表面層形成時にその表面に結露を生じさせる方法。
【００８６】
（ａ）パルス幅が１００ｎｓ（ナノ秒）以下である出力特性を有するレーザー光照射による凹部の形成方法について説明する。この方法で用いるレーザーの具体的な例としては、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＦ又はＸｅＣｌのようなガスをレーザー媒質とするエキシマレーザーあるいはチタンサファイアを媒質とするフェムト秒レーザーが挙げられる。更に、上記、レーザー照射における、レーザー光の波長は、１，０００ｎｍ以下であることが好ましい。上記エキシマレーザーは、以下の工程で放出されるレーザー光である。まず、Ａｒ、Ｋｒ又はＸｅのような希ガスと、ＦあるいはＣｌのようなハロゲンガスとの混合気体に、放電、電子ビーム又はＸ線のような高エネルギーを与えて、上記の元素を励起して結合させる。その後、基底状態に落ちることで解離する際、エキシマレーザー光が放出される。上記、エキシマレーザーにおいて用いるガスとしては、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ又はＸｅＦが挙げられるが、いずれを用いてもよい。特には、ＫｒＦあるいはＡｒＦが好ましい。
【００８７】
凹部の形成方法としては、図１１に示すような、レーザー光遮断部ｅとレーザー光透過部ｆとを適宣配列したマスクを使用する。マスクを透過したレーザー光のみがレンズで集光され、被加工物に照射されることにより、所望の形状と配列を有する凹部の形成が可能となる。一定面積内の多数の凹部を、その形状、面積に関わらず瞬時に同時に加工できるため、工程は短時間で行うことが出来る。マスクを用いたレーザー照射により、１回照射当たり数ｍｍ２から数ｃｍ２が加工される。レーザー加工においては、図１２に示すように、まず、ワーク回転用モーターｈにより電子写真感光体ｊを自転させる。自転させながら、ワーク移動装置ｉによりレーザー照射位置を電子写真感光体の軸方向上にずらしていくことにより、電子写真感光体の表面全域に効率良く凹部を形成することができる。凹部の深さは、レーザー光の照射時間や照射回数等によって、所望の範囲内に調整が可能である。この方法によれば、凹部の大きさ、形状、配列の制御性が高く、高精度且つ自由度の高い粗面加工が実現できる。
【００８８】
また、レーザー照射による電子写真感光体の表面への凹部の形成方法では、同じマスクパターンを用いて、上記の凹部の形成方法を、複数の部位あるいは感光体表面全域に適用してもよい。この方法により、感光体表面全体に均一に凹部を形成することができる。その結果、画像形成装置において使用する際のクリーニングブレードにかかる力学的負荷は均一となる。また、図１３に示すように、感光体の任意の周方向線上に、凹部ｌ及び非凹部ｋの双方が存在する配列となるようにマスクパターンを形成することにより、クリーニングブレードにかかる力学的負荷の偏在は一層防止できる。
【００８９】
次に、（ｂ）所定の形状を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接し形状転写を行なう凹部の形成方法について説明する。
【００９０】
図１４は、本発明におけるモールドによる圧接形状転写加工装置の概略図の例を示す図である。加圧及び解除が繰り返し行なえる加圧装置Ｉに所定のモールドＩＩを取り付けた後、感光体ＩＩＩに対して所定の圧力でモールドＩＩを当接させ形状転写を行なう。その後、加圧を一旦解除し、感光体ＩＩＩを回転させた後に、再度加圧そして形状転写工程を行なう。この工程を繰り返すことにより、感光体の全周にわたって所定の凹部形状を形成することが可能である。
【００９１】
また、図１５に示したように、まず、加圧装置Ｉに感光体ＩＩＩの全周長よりも長いモールドＩＩを取り付ける。その後、感光体ＩＩＩ対して所定の圧力をかけながら、感光体を回転、移動させることにより、感光体全周にわたって所定のディンプル形状を形成することも可能である。
【００９２】
他の例として、シート状のモールドをロール状の加圧装置と感光体の間に挟み、モールドシートを送りながら表面加工することも可能である。なお、形状転写を効率的に行なう目的で、モールドや感光体を加熱してもよい。モールド及び感光体の加熱温度は、本発明の形状が形成できる範囲で任意であるが、形状転写時のモールドの温度（℃）を支持体上の表面層のガラス転移温度（℃）より高くするように加熱されていることが好ましい。更には、モールドの加熱に加えて、形状転写時の支持体の温度（℃）を表面層のガラス転移温度（℃）より低く制御されていることが、感光体表面に転写された凹部を安定的に形成するうえで好ましい。
【００９３】
モールド自体の材質や大きさ、形状は適宜選択することが出来る。材質としては、微細表面加工された金属や樹脂フィルム、シリコンウエハー等の表面にレジストによりパターニングをしたもの、微粒子が分散された樹脂フィルム、所定の微細表面形状を有する樹脂フィルムに金属コーティングを施与したものが挙げられる。モールド形状の一例を図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
【００９４】
また、感光体に対して圧力の均一性を付与する目的で、モールドと加圧装置との間に弾性体を設置することも可能である。
【００９５】
次に、（ｃ）電子写真感光体の表面層形成時にその表面に結露を生じさせることによる凹部の形成方法について説明する。
【００９６】
電子写真感光体の表面層形成時にその表面に結露を生じさせる凹部の形成方法は、次のように実行される。
・結着樹脂及び特定の芳香族有機溶剤を含有し、芳香族有機溶剤の含有量が５０質量％以上８０質量％以下である表面層用塗布液の調製工程、
・該塗布液を塗布する塗布工程、
・該塗布液を塗布された支持体を保持し、該塗布液を塗布された支持体の表面に結露を生じさせる支持体保持工程、
・支持体を加熱乾燥する乾燥工程
により表面に各々独立した凹部を形成する。
【００９７】
上記、結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、不飽和樹脂が挙げられる。特には、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂あるいはジアリルフタレート樹脂が好ましい。更には、ポリカーボネート樹脂あるいはポリアリレート樹脂であることが好ましい。これらは、単独、混合又は共重合体として１種又は２種以上用いることができる。
【００９８】
上記、特定の芳香族有機溶剤は、水に対して親和性の低い溶剤である。具体的には、１，２−ジメチルベンゼン、１，３−ジメチルベンゼン、１，４−ジメチルベンゼン、１，３，５−トリメチルベンゼンあるいはクロロベンゼンが挙げられる。
【００９９】
上記表面層塗布液中に、芳香族有機溶剤を含有していることが重要であるが、凹部を安定的に形成する目的で、表面層塗布液中に、更に水との親和性の高い有機溶剤あるいは水を表面層用塗布液中に含有してもよい。水との親和性の高い有機溶剤としては、下記の溶剤が好ましい。
・（メチルスルフィニル）メタン（慣用名：ジメチルスルホキシド）、
・チオラン−１，１−ジオン（慣用名：スルホラン）、
・Ｎ，Ｎ−ジメチルカルボキシアミド、
・Ｎ，Ｎ−ジエチルカルボキシアミド、
・ジメチルアセトアミド、
・１−メチルピロリジン−２−オン。
これらの有機溶剤は、単独で含有することも、２種以上混合して含有することができる。
【０１００】
上記、支持体の表面に結露を生じさせる支持体保持工程とは、表面層塗布液を塗布された支持体を、支持体の表面に結露を生じる雰囲気下に一定時間保持する工程である。この方法における結露とは、水の作用により表面層塗布液を塗布された支持体の表面に形成された液滴を指す。支持体の表面に結露を生じさせる条件は、支持体を保持する雰囲気の相対湿度及び塗布液溶剤の揮発条件（例えば気化熱）によって影響される。しかし、表面層塗布液中に、芳香族有機溶剤を全溶剤質量に対し５０質量％以上含有しているため、塗布液溶剤の揮発条件の影響は少ない。したがって、結露の発生は、支持体を保持する雰囲気の相対湿度に主に依存する。支持体の表面に結露を生じさせる相対湿度は、４０％以上１００％以下であるが、７０％以上であることが好ましい。支持体保持工程において、支持体は、結露による液滴形成が行われるのに必要な時間保持されればよいが、生産性の観点から、好ましくは１秒以上３００秒以下であり、更には１０秒以上１８０秒以下であることが好ましい。支持体保持工程には、相対湿度が重要であるが、雰囲気温度は２０℃以上８０℃以下であることが好ましい。
【０１０１】
上記、加熱乾燥する乾燥工程により、支持体保持工程によって表面に生じた液滴を、感光体表面の凹部として形成できる。均一性の高い凹部を形成するためには、速やかな乾燥であることが重要であるため、加熱乾燥が行われる。乾燥工程における乾燥温度は、１００℃以上１５０℃以下であることが好ましい。加熱乾燥は、支持体上に塗布された塗布液中の溶剤及び結露工程によって形成した液滴が除去される時間行なわれる。乾燥時間は、２０分以上１２０分以下であることが好ましく、更には４０分以上１００分以下であることが好ましい。
【０１０２】
上記、電子写真感光体の表面層形成時にその表面に結露を生じさせる凹部の形成方法により、感光体の表面には、各々独立した凹部が形成される。この方法は、水の作用により形成される液滴を、水との親和性の低い溶剤及び結着樹脂を用いて凹部を形成する方法である。この方法により電子写真感光体表面に形成された凹部の個々の形は、水の凝集力により形成されるため、均一性の高い凹部となっている。また、この方法は、液滴あるいは液滴が十分に成長した状態から液滴を除去する工程を経る製造方法であるため、電子写真感光体の表面の凹部は、例えば、液滴形状あるいはハニカム形状（六角形状）の凹部が形成される。液滴形状の凹部とは、感光体表面の観察では、例えば、円形状あるいは楕円形状の凹部であり、感光体断面の観察では、例えば、部分円状あるいは部分楕円状の凹部を示す。また、ハニカム形状（六角形状）の凹部とは、例えば、電子写真感光体の表面に液滴が最密充填されたことにより形成された凹部である。具体的には、感光体表面の観察では、例えば、凹部が円、六角形あるいは角の円い六角形であり、感光体断面の観察では、例えば、部分円状あるいは角柱のような凹部を示す。
【０１０３】
本発明において、所望の凹部を形成するために、表面層塗布液中の溶剤種、溶剤含有量、支持体保持工程における相対湿度、保持時間、乾燥工程における加熱乾燥温度による制御が可能である。
【０１０４】
＜本発明による電子写真感光体＞
上述のとおり、本発明にかかる電子写真感光体は、支持体と、この支持体上に設けられた有機感光層（以下、単に「感光層」ともいう。）とを有する。本発明による電子写真感光体は、一般的には、円筒状支持体上に感光層を形成した円筒状有機電子写真感光体が広く用いられるが、ベルト状或いはシート状の形状も可能である。
【０１０５】
感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに分離した積層型（機能分離型）感光層であってもよい。本発明による電子写真感光体は、電子写真特性の観点から、積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層であっても、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層であってもよい。本発明による電子写真感光体において、積層型感光層を採用する場合、電荷発生層を積層構造としてもよく、電荷輸送層を積層構成としてもよい。更に、耐久性能向上を目的とし感光層上に保護層を設けることも可能である。
【０１０６】
支持体の材料としては、導電性を示すもの（導電性支持体）であればよい。例えば、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、スズ、アンチモン、インジウム、クロム、アルミニウム合金、ステンレスの如き金属製（合金製）の支持体が挙げられる。
【０１０７】
また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金を真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子の如き導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体を用いることもできる。
【０１０８】
支持体の表面は、レーザー光の散乱による干渉縞の防止を目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理を施してもよい。
【０１０９】
支持体と、後述の中間層又は感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、レーザー光の散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。
【０１１０】
導電層は、カーボンブラック、導電性顔料や抵抗調節顔料を結着樹脂に分散及び／又は溶解させた導電層用塗布液を用いて形成されてもよい。導電層用塗布液には、加熱又は放射線照射により硬化重合する化合物を添加してもよい。導電性顔料や抵抗調節顔料を分散させた導電層は、その表面が粗面化される傾向にある。
【０１１１】
導電層の膜厚は、０．２μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、更には５μｍ以上３０μｍ以下であることがより一層好ましい。
【０１１２】
導電層に用いられる結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンの如きビニル化合物の重合体／共重合体が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂が挙げられる。
【０１１３】
導電性顔料及び抵抗調節顔料としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀、ステンレスの如き金属（合金）の粒子；これらをプラスチックの粒子の表面に蒸着したものが挙げられる。また、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズの金属酸化物の粒子でもよい。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合するだけでもよいし、固溶体や融着の形にしてもよい。
【０１１４】
支持体又は導電層と感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、バリア機能や接着機能を有する中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護のために形成される。
【０１１５】
中間層の材料としては、以下のものが挙げられる：
ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチン。
中間層は、これらの材料を溶剤に溶解させることによって得られる中間層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
【０１１６】
中間層の膜厚は０．０５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましく、更には０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。
【０１１７】
本発明において感光層に用いられる電荷発生物質としては、以下のものが挙げられる。
・ピリリウム、チアピリリウム系染料；
・各種の中心金属及び各種の結晶系（α、β、γ、ε、Ｘ型等）を有するフタロシアニン顔料；
・アントアントロン顔料；
・ジベンズピレンキノン顔料；
・ピラントロン顔料；
・モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾの如きアゾ顔料；
・インジゴ顔料；
・キナクリドン顔料；
・非対称キノシアニン顔料；
・キノシアニン顔料；
・アモルファスシリコン。
これら電荷発生物質は、１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。
【０１１８】
本発明にかかる電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、以下のものが挙げられる：
ピレン化合物、Ｎ−アルキルカルバゾール化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物。
【０１１９】
感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離する場合、電荷発生層は、以下の方法で形成することができる。まず、電荷発生物質を質量比で０．３倍量以上４倍量以下の結着樹脂及び溶剤と共に、ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター又はロールミルを用いる方法で分散する。分散して得た電荷発生層用塗布液を塗布する。これを乾燥させることによって、電荷発生層を形成することができる。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜としてもよい。
【０１２０】
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂とを溶剤に溶解させることによって得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。また、上記電荷輸送物質のうち単独で成膜性を有するものは、結着樹脂を用いずにそれ単独で成膜し、電荷輸送層とすることもできる。
【０１２１】
電荷発生層及び電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンの如きビニル化合物の重合体及び共重合体が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂が挙げられる。
【０１２２】
電荷発生層の膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、更には０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。
【０１２３】
電荷輸送層の膜厚は５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、更には１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１２４】
電子写真感光体に要求される特性の一つである耐久性能の向上にあたっては、上述の機能分離型感光体の場合、表面層となる電荷輸送層の材料設計は重要である。その例としては、高強度の結着樹脂を用いたり、可塑性を示す電荷輸送物質と結着樹脂との比率をコントロールしたり、高分子電荷輸送物質を使用する等が挙げられるが、より耐久性能を発現させるためには表面層を硬化系樹脂で構成することが有効である。
【０１２５】
本発明においては、電荷輸送層自体を硬化系樹脂で構成することが可能である。また上述の電荷輸送層上に第二の電荷輸送層或いは保護層として硬化系樹脂層を形成することが可能である。硬化系樹脂層に要求される特性は、膜の強度と電荷輸送能力の両立であり、電荷輸送物質及び重合或いは架橋性のモノマーやオリゴマーから構成されるのが一般的である。また場合によっては、電荷輸送能力の付与の目的で、抵抗制御された導電性微粒子の利用も可能である。
【０１２６】
電荷輸送物質としては、公知の正孔輸送性化合物及び電子輸送性化合物を用いることができる。重合あるいは架橋性のモノマーやオリゴマーとしては、アクリロイルオキシ基やスチレン基を有する連鎖重合系の材料、水酸基やアルコキシシリル基、イソシアネート基を有する逐次重合系の材料が挙げられる。得られる電子写真特性、汎用性や材料設計、製造安定性の観点から正孔輸送性化合物と連鎖重合系材料の組み合わせが好ましく、更には正孔輸送性基及びアクリロイルオキシ基の両者を分子内に有する化合物を硬化させる系が特に好ましい。
【０１２７】
硬化手段としては、熱、光、放射線を用いて公知の手段が利用できる。なお、中でも放射線を用いるのが好ましい。なぜなら放射線による重合は重合開始剤を特に必要としないからである。これにより非常に高純度な三次元マトリックスの表面層を作製することができ、良好な電子写真特性を示す電子写真感光体を得ることができるからである。上記放射線とは電子線又はγ線等である。電子線を照射する場合には、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型又はラミナー型等の加速器を用いて行うことができる。
【０１２８】
電気特性及び機械的劣化に対する耐久性を向上させた電子写真感光体を得る上で、電子線の照射条件を考慮することは重要である。例えば、本発明において、加速電圧は２５０ｋＶ以下であると好ましく、より好ましくは１５０ｋＶ以下である。また線量は１×１０４Ｇｙ以上１ＭＧｙ以下の範囲であると好ましく、より好ましくは５×１０５Ｇｙ以下の範囲である。加速電圧が上記を超えると電気特性の劣化が起り易くなる。また、線量が上記範囲よりも少ない場合には表面層の硬化が不十分となり、一方線量が多い場合には電気特性の劣化が起り易くなる。
【０１２９】
更に、本発明では表面層をより硬化させるために、電子線による重合反応時に熱を加えてもよい。熱を加えるタイミングとしてはラジカルが存在する間に電子写真感光体が一定の温度になっていればよいため、電子線照射前、照射中、照射後、いずれの段階で加熱してもよい。加熱温度は、電子写真感光体の温度が室温以上２５０℃以下となるように調整すればよい。より好ましくは５０℃以上１５０℃以下である。温度が上記範囲よりも高い場合には、電子写真感光体の材料に劣化が生じるからである。加温する時間は、その温度にもよるが、おおよそ数秒から数十分程度であるとよい。
【０１３０】
照射及び加温時の雰囲気は、大気中、窒素及びヘリウム等の不活性ガス中、真空中のいずれの場合であっても構わない。酸素によるラジカルの失活を抑制することができるという点で、不活性ガス中あるいは真空中が好ましい。
【０１３１】
硬化系樹脂層の膜厚は、電荷輸送層の場合は前述と同様５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、更には１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。第二の電荷輸送層あるいは保護層の場合は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、更には１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【０１３２】
本発明にかかる電子写真感光体の各層には各種添加剤を添加することが出来る。添加剤としては、酸化防止剤や紫外線吸収剤の如き劣化防止剤や、フッ素原子含有樹脂粒子やアクリル樹脂粒子の如き有機樹脂粒子、シリカ、酸化チタン、アルミナの如き無機粒子が挙げられる。
【０１３３】
本発明においては上述の方法により作製された表面層を有する電子写真感光体に対して、前述のレーザー加工あるいはモールドによる圧接形状転写加工を行なうことにより、所望の凹部を形成することが可能である。また、表面層形成時にその表面に結露を生じさせることによる凹部の形成方法を用いる場合には、前述のように表面層の製造方法を制御することにより、所望の凹部を形成することが可能である。
【実施例】
【０１３４】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。なお、実施例５、６、８、１１〜１６、２１、２２、２４、２５は、参考例５、６、８、１１〜１６、２１、２２、２４、２５とする。
【０１３５】
（実施例１）
直径３０ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体（円筒状支持体）とした。
【０１３６】
次に、
・酸化スズの被覆層を有する硫酸バリウム粒子からなる粉体                ６０部
（商品名：パストランＰＣ１、三井金属鉱業（株）製）
・酸化チタン                                                          １５部
（商品名：ＴＩＴＡＮＩＸ  ＪＲ、テイカ（株）製）
・レゾール型フェノール樹脂                                            ４３部
（商品名：フェノライト  Ｊ−３２５、大日本インキ化学工業（株）製、固形分７０質量％）
・シリコーンオイル                                              ０．０１５部
（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レシリコーン（株）製）
・シリコーン樹脂                                                    ３．６部
（商品名：トスパール１２０、東芝シリコーン（株）製）
・２−メトキシ−１−プロパノール                                      ５０部
・メタノール                                                          ５０部
の成分からなる溶液を約２０時間、ボールミルで分散し導電層用塗料を調製した。このようにして調製した導電層用塗料をアルミニウムシリンダー上に浸漬法によって塗布し、温度１４０℃のオーブンで１時間加熱硬化することにより、膜厚が１５μｍの樹脂層を形成した。
【０１３７】
次に、
・共重合ナイロン樹脂                                                  １０部
（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ（株）製）
・メトキシメチル化６ナイロン樹脂                                      ３０部
（商品名：トレジンＥＦ−３０Ｔ、帝国化学（株）製）
の成分をメタノール４００部／ｎ−ブタノール２００部の混合液に溶解した溶液を、上述の樹脂層の上に浸漬塗布し、温度１００℃のオーブンで３０分間加熱乾燥することにより、膜厚が０．４５μｍの中間層を形成した。
【０１３８】
次に、
・ヒドロキシガリウムフタロシアニン                                    ２０部
（ＣｕＫα特性Ｘ線回折においてブラッグ角（２θ±０．２°）が７．４°及び２８．２°）に強いピークを有する結晶形）
・下記構造式（１）で示されるカリックスアレーン化合物                ０．２部
【０１３９】
【化１】
0005105986.tif 000004
【０１４０】
・ポリビニルブチラール                                                １０部
（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学製）
・シクロヘキサノン                                                  ６００部
の成分を、直径１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、酢酸エチル７００部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。これを浸漬コーティング法で塗布し、温度８０℃のオーブンで１５分間加熱乾燥することにより、膜厚が０．１７μｍの電荷発生層を形成した。
【０１４１】
次いで、
下記構造式（２）で示される正孔輸送性化合物                          ７０部
【０１４２】
【化２】
0005105986.tif 000005
【０１４３】
下記構造式（３）で示される共重合ポリアリレート樹脂                １００部
【０１４４】
【化３】
0005105986.tif 000006
【０１４５】
（上記式（３）中、共重合比  ｍ：ｎ＝７：３、重量平均分子量：１３００００）
をモノクロロベンゼン６００部及びメチラール２００部の混合溶媒中に溶解して電荷輸送層用塗料を調製した。これを用いて、前記電荷発生層上に電荷輸送層を浸漬塗布し、温度１００℃のオーブンで３０分間加熱乾燥することにより、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１４６】
＜モールド圧接形状転写による凹部の形成＞
この電子写真感光体に対して、図１５に示す構成の装置において、図１７に示した形状転写用のモールド（長軸径Ｘ：１．５０μｍ、間隔Ｙ：０．１０μｍ、高さＺ：２．５０μｍの六角柱形状）を設置し、表面加工を行なった。加工時の電子写真感光体表面の温度が１２０℃になるように、電子写真感光体及びモールドの温度を制御し、２．０ＭＰａの圧力で加圧しながら、感光体を周方向に回転させ形状転写を行なった。
【０１４７】
＜形成した凹部の観察＞
得た電子写真感光体の表面形状をＳｕｒｆａｃｅ  Ｅｘｐｌｏｒｅｒ  ＳＸ−５２０ＤＲ型機（（株）菱化システム社製）で拡大観察した。その結果、図１８に示すように、長軸径：１．５０μｍ、深さ：２．３０μｍの六角柱状の凹部が０．１０μｍ間隔で形成されていることがわかった。また、解析プログラムより凹部の開孔面積率が９０％と求められた。
【０１４８】
また、感光体の表面粗さＲｚ２（十点平均面粗さ）を小坂研究所製サーフコーダーＳＥ３５００を用い、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定したところ、２．２０μｍであった。
【０１４９】
＜非磁性トナー１の製造法＞
イオン交換水４０５部に０．１Ｎ−Ｎａ３ＰＯ４水溶液２５０部を投入し６０℃に加温した後、１．０７Ｎ−ＣａＣｌ２水溶液４０．０部を徐々に添加して燐酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
【０１５０】
一方、
・スチレン                                                  ８０部
・ｎ−ブチルアクリレート                                    ２０部
・ジビニルベンゼン                                        ０．２部
・飽和ポリエステル樹脂                                    ４．０部
（プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡとイソフタル酸との重縮合物、Ｔｇ＝７０℃、Ｍｗ＝４１０００、酸価＝１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価＝２５）
・負帯電性荷電制御剤（ジ−ｔ−ブチルサリチル酸のＡｌ化合物）  １部
・Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：３                          ６．０部
をアトライター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合し、単量体組成物を調製した。
【０１５１】
この単量体組成物を温度６０℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス（ＤＳＣにおける昇温測定時の最大吸熱ピーク７２℃）１２部を添加・混合・溶解した。これに重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ１／２（半減期）＝１４０分、６０℃条件下］３部を溶解して、重合性単量体組成物を調製した。
【０１５２】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、温度６０．５℃、Ｎ２雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））を用いて１０，０００ｒｐｍで１５分間撹拌し、造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ、温度６０．５℃で６時間反応させた。その後液温を８０℃とし更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、温度８０℃で更に３時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて燐酸カルシウム塩を溶解し、濾過・水洗を行い、湿潤しているトナー粒子を得た。その後、湿潤している粒子を４０℃にて１２時間乾燥して着色粒子（トナー粒子）を得た。
【０１５３】
このトナー粒子１００部と、
・一次粒径が１２ｎｍの疎水性シリカ微粒子                １．０部
（シリコーンオイル１０質量％処理、ＢＥＴ比表面積値１３０ｍ２／ｇ）
・一次粒径が１１０ｎｍの疎水性シリカ微粒子              １．５部
（シリコーンオイル５質量％処理）
とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、非磁性トナー（シアントナー）１を得た。なお、この非磁性トナー１の平均円形度は０．９８１であった。
【０１５４】
＜電子写真感光体の評価＞
上述のようにして得た電子写真感光体を、キヤノン（株）製のレーザービームプリンターＬＢＰ−５５００の改造機に装着し、２５℃／５５％ＲＨ環境下、以下のように評価を行なった。
【０１５５】
硬度７７（ショア硬さＨＳ）、１００％モジュラスが５０ｋｇｆ／ｃｍ２、反発弾性が４７％、厚さ５ｍｍのポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを、図７に示したクリーニングユニットに装着した。その際、電子写真感光体表面に対して設定角θ１：６０°、自由長Ｌ：５ｍｍ、クリーニング（ＣＬＮ）角θ２：３０°、当接圧１．６ＭＰａ、当接長さ２５μｍの条件で当接させた。なお、当接面のブレードの表面粗さＲｚ１（十点平均面粗さ）は、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ３５００を用い、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定したところ０．５５μｍであった。
【０１５６】
まず、この状態のまま改造機に装着し、トナーを介在させない状態の感光体の回転状況を評価した。
◎：回転が可能
○：回転が可能だが、ごくわずかにブレードのびびりが発生
△：回転が可能だが、ブレードがびびる
×：ブレードがめくれ回転不可能
【０１５７】
その結果、本発明の感光体及びクリーニング構成では、トナーが介在しない状態においても、良好なクリーニング状態が成立することがわかった。
【０１５８】
その後、非磁性トナー１を使用し、Ａ４紙サイズ２枚間欠の条件で１０００枚の耐久試験を行なった。なお、テストチャートは、印字比率５％のものを用いた。耐久後の電子写真感光体回転方向下流側におけるクリーニングブレードエッジを観察し、クリーニング不良によるトナーのすり抜け状態を評価した。
◎：トナーのすり抜けなし
○：電子写真感光体長手方向の一部に、ごく軽微なトナーのすり抜けあり
△：電子写真感光体長手方向全域に軽微なトナーのすり抜けがあるが、実使用上問題なし
【０１５９】
その結果、クリーニング不良によるトナーのすり抜けは観察されなかった。
【０１６０】
合わせて、耐久前後の感光体の回転トルクを、モーターの電流値により測定した。初期トルクは、耐久開始後５枚目から１０枚目までの電流の平均値とし、耐久後のトルクは１０００枚後に、５枚のプリント出力を行い、その間の電流の平均値とした。このときの初期トルク電流値を１．０とし、耐久後のトルク電流値との比を求めた。以下の実施例、及び比較例に対しても本実施例１における初期のトルク電流値を１．０としそれぞれ規格化を行った。以上の結果を表１に示す。
【０１６１】
（実施例２〜６）
実施例１において、クリーニングブレードの設定を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。クリーニング設定の上限及び下限において、クリーニング性がやや不安定になる傾向があったが、良好な結果を示した。
【０１６２】
（実施例７）
実施例１において、形状転写用のモールドの間隔Ｙを０．１０μｍから０．１５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。面積率が低下した分、トルクがわずかに上昇する傾向にあったが、良好なクリーニング性能を示した。
【０１６３】
（実施例８）
実施例１において、形状転写用のモールドの間隔Ｙを０．１０μｍから０．２０μｍに変更して電子写真感光体表面に凹部形状を形成した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。結果を表１に示す。実施例７に対して面積率が低下した分、トルクが更に上昇する傾向にあったが、良好なクリーニング性能を示した。また、トナーを介在させずに感光体を回転させた場合に、ごくわずかにびびりが発生する傾向にあった。
【０１６４】
（実施例９）
実施例１におけるクリーニングブレードの感光体当接面側に対して、８０℃のイソシアネート（ＭＤＩ）浴に３０分間浸漬後引き上げ、１３０℃のオーブンで６０分間、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させ、表面処理した。これにより、図１９の７ｄに示すように感光体当接面に硬化層を有するクリーニングブレードを作製した。このクリーニングブレードを用いて、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。実施例１に対して、トルクが大幅に低下し、且つ良好なクリーニング性能が得られた。
【０１６５】
（実施例１０）
実施例１において、形状転写用のモールドの長軸径Ｘ：０．５０μｍ、間隔Ｙ：０．０５μｍ、高さＺ：２．２０μｍに変更して電子写真感光体表面に凹部形状を形成した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。結果を表１に示す。実施例１に対して、トルクが低下し、且つ良好なクリーニング性能が得られた。
【０１６６】
（実施例１１）
実施例１０において、形状転写用のモールドの高さＺを４．５０μｍに変更して電子写真感光体表面に凹部形状を形成した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。結果を表１に示す。実施例１に対して、初期のトルクは低下し良好なクリーニング性能が得られたが、耐久後にトルクが増大する傾向にあった。耐久後の感光体表面を観察した結果、凹部形状が部分的に崩れていることがわかった。これは、凹部形状の長軸径に対する深さの割合が大きいため、感光体表面の機械的強度が低下したことによると考えられる。
【０１６７】
（実施例１２）
実施例１において、クリーニングブレードの設定と線圧を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。実施例１に対してトルクは大幅に低下したが、耐久時にトナーがクリーニングブレードをすり抜ける傾向にあった。
【０１６８】
（実施例１３）
実施例１におけるクリーニングブレードの感光体当接面側部分を研磨テープにより摺擦し、表面粗さＲｚ１（十点平均面粗さ）を２．５５μｍとしたものを用いた以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。実施例１に対してトルクが上昇し、耐久時にトナーが部分的にクリーニングブレードをすり抜ける傾向にあった。
【０１６９】
（実施例１４）
実施例１において、形状転写用のモールドの長軸径Ｘ：５．００μｍ、間隔Ｙ：０．３０μｍ、高さＺ：２．５０μｍに変更して電子写真感光体表面に凹部形状を形成した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。結果を表１に示す。実施例１に対して、トルクが上昇する傾向にあったが、良好なクリーニング性能が得られた。
【０１７０】
（実施例１５）
実施例１４において、実施例９の硬化層を有するクリーニングブレードを用いた以外は、実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製した。結果を表１に示す。実施例１４と比較して、ややトルクが低下する傾向にあった。
【０１７１】
（実施例１６）
実施例１５において、形状転写用のモールドの長軸径Ｘ：１０．００μｍ、間隔Ｙ：０．８０μｍ、高さＺ：２．５０μｍに変更して電子写真感光体表面に凹部形状を形成した以外は、実施例１５と同様にして電子写真感光体を作製した。結果を表１に示す。
【０１７２】
（実施例１７）
実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。評価は、キヤノン（株）製の複写機ＧＰ４０の改造機を用い、実施例１と同様のクリーニング設定を行った。なお、トナーは、磁性１成分の黒トナー（平均円形度０．９２５）を使用した。結果を表１に示す。トルク及びクリーニング性能は良好であったが、円形度が低いため転写効率が低下する傾向にあった。
【０１７３】
（実施例１８）
実施例１において、評価環境を１０℃／１５％ＲＨとし、Ａ４紙サイズ５枚間欠の条件で１０００枚の耐久試験を行なった。なお、テストチャートは、印字比率５％のものを用い、５枚間欠のうち、１枚目のみのプリントとし、残りの４枚はベタ白画像とした。結果を表１に示した。低温低湿環境下においても、トルク値が低く、良好なクリーニング性能を示した。
【０１７４】
（実施例１９）
実施例１８において、評価環境を３２．５℃／８５％ＲＨとした以外は、実施例１８と同様に評価した。結果を表１に示す。実施例１８に対して、わずかにトルクが上昇する傾向にあったが、高温高湿環境下においても良好なクリーニング性能を示した。
【０１７５】
（実施例２０）
実施例１９において、実施例９の硬化層を有するクリーニングブレードを用いた以外は、実施例１９と同様に評価した。結果を表１に示す。実施例１９に対して、トルクが大幅に低下し、良好なクリーニング性能を示した。
【０１７６】
（実施例２１）
実施例１において、以下に示す非磁性トナー２に変更した以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。耐久時のトルクは低く良好であったが、円形度が非常に高いため、トナーのクリーニングにおける部分的なすり抜けが発生する傾向にあった。
【０１７７】
＜非磁性トナー２の製造法＞
非磁性トナー製造例１において、乾燥後の着色粒子（トナー粒子）を風力分級機（エルボウジェットラボＥＪ−Ｌ３、日鉄鉱業（株）製）で分級して粒度調整を行うことを除いては、非磁性トナー製造例１と同様にして非磁性トナー（シアントナー）２を得た。なお、この非磁性トナー１の平均円形度は０．９９６であった。
【０１７８】
（実施例２２）
実施例９において、硬化層を有するクリーニングブレードを用い表１に示すように変更した以外は、実施例９と同様に評価した。結果、トルクがやや上昇する傾向にあったが、良好なクリーニング性能を示した。
【０１７９】
（実施例２３）
実施例１と同様に、電荷発生層までを形成した。次いで、上記構造式（３）で示される共重合ポリアリレート樹脂の代わりに、ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社製）を使用し、膜厚が１０μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１８０】
次いで、以下のように第二電荷輸送層用塗料を調製した。
【０１８１】
分散剤として、
フッ素原子含有樹脂（商品名：ＧＦ−３００、東亞合成（株）社製）        ０．５部
を、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン（商品名：ゼオローラＨ、日本ゼオン（株）社製）２０部及び１−プロパノール２０部の混合溶剤に溶解した。これに、潤滑剤として４フッ化エチレン樹脂粉体（商品名：ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製）１０部を加えた。その後、これを、高圧分散機（商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ、米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）で６００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で４回の処理を施し均一に分散させた。更に、これをポリフロンフィルター（商品名ＰＦ−０４０、アドバンテック東洋（株）社製）で濾過を行い、潤滑剤分散液を調製した。その後、下記式（４）で示される正孔輸送性化合物９０部、
【０１８２】
【化４】
0005105986.tif 000007
【０１８３】
１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン７０部及び１−プロパノール７０部を潤滑剤分散液に加えた。これを、ポリフロンフィルター（商品名：ＰＦ−０２０、アドバンテック東洋（株）社製）で濾過を行い、第二電荷輸送層用塗料を調製した。
【０１８４】
この塗料を用いて、前記電荷輸送層上に第二電荷輸送層を塗布した後、大気中温度５０℃のオーブンで１０分間乾燥した。その後、窒素中において加速電圧１５０ｋＶ、ビーム電流３．０ｍＡの条件でシリンダーを２００ｒｐｍで回転させながら１．６秒間電子線照射を行った。引き続いて、窒素中において温度２５℃から温度１２５℃まで３０秒かけて昇温させ硬化反応を行なった。なお、このときの電子線の吸収線量を測定したところ１５ｋＧｙであった。また、電子線照射及び加熱硬化反応雰囲気の酸素濃度は１５ｐｐｍ以下であった。その後、これを、大気中において温度２５℃まで自然冷却し、温度１００℃のオーブンで３０分間、大気中で、後加熱処理を行なって、膜厚５μｍの保護層（第二電荷輸送層）を形成し、電子写真感光体を得た。
【０１８５】
得られた電子写真感光体に対して、実施例１において使用したモールドの高さＺを４．００μｍの六角柱形状にかえ、加工圧力を５．０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。その後、実施例９と同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【０１８６】
（実施例２４）
実施例１と同様に、電荷発生層までを形成した。次いで、実施例１における電荷輸送層用塗料中に、（メチルスルフィニル）メタン２５部を添加したものを調合し、以下のように電荷輸送層を形成した。まず、塗布液温度を１５℃になるように冷却し、電荷発生層上に浸漬コーティングし、支持体上に冷却された電荷輸送層用塗布液を塗布した。電荷輸送層用塗布液を塗布する工程は、相対湿度４５％及び雰囲気温度２５℃の状態で行った。塗布工程終了から１０秒後、予め装置内を相対湿度５０％及び雰囲気温度２８℃の状態にされていた結露工程用装置内に、電荷輸送層用塗布液が塗布された支持体を６０秒間保持した。結露工程終了から１２０秒後、予め装置内が１２０℃に加熱されていた送風乾燥機内に、支持体を入れ、乾燥工程を６０分間行った。このようにして、表面に凹部形状を有する膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１８７】
得られた電子写真感光体を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【０１８８】
（実施例２５）
実施例２３と同様にして、膜厚５μｍの保護層（第二電荷輸送層）を有する電子写真感光体を作製した。得た電子写真感光体の最表面層にＫｒＦエキシマレーザー（波長λ＝２４８ｎｍ）を用いて凹部を形成した。この時、図２０に示すように、直径１７μｍの円形のレーザー光透過部ｆが１．７μｍ間隔で配列するパターンを有する石英ガラス製のマスクを用いた。なお、エキシマレーザーの照射エネルギーは、１．４J／ｃｍ２とし、１回照射当たりの照射面積は、２ｍｍ四方とした。図１２に示すように、感光体を回転させ、照射位置を軸方向にずらしつつ照射を行った。このようにして、表面に凹部形状を有する電子写真感光体を作製した。
【０１８９】
得られた電子写真感光体を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【０１９０】
【表１】
0005105986.tif 000008
（比較例１）
実施例１において、電子写真感光体に凹部形状を形成しないものを用いて、評価を行った。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、ブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を開始しようとしたが、初期の数枚以内にブレードがめくれたため、耐久を中止した。
【０１９１】
（比較例２）
実施例１において、電子写真感光体に凹部形状を形成しないものを用いて、表２に示した条件で評価を行った。結果を表１に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、比較例１と同様にブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を開始しようとしたが、初期の数枚以内にトナーのすり抜け画像が確認されたため、耐久を中止した。
【０１９２】
（比較例３）
実施例１で使用した電子写真感光体を用いて、比較例２と同様に評価を行った。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させた場合、ごくわずかにブレードがびびる傾向にあったが、回転は可能であった。しかし、トナーを介在させて耐久評価を開始しようとしたが、初期の数枚以内にトナーのすり抜け画像が確認されたため、耐久を中止した。
【０１９３】
（比較例４）
実施例１で使用した電子写真感光体を用いて、表２に示す条件で評価を行った。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、比較例１と同様にブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を開始しようとしたが、初期の数枚以内にブレードがめくれたため、耐久を中止した。
【０１９４】
（比較例５）
実施例１において、使用したモールドの間隔Ｙを０．１０μｍから０．２５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、比較例１と同様にブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を開始しようとしたが、初期の数枚以内にブレードのびびりが発生し、トナーのすり抜け画像が確認されたため、耐久を中止した。
【０１９５】
（比較例６）
実施例１において、使用したモールドの間隔Ｙを０．１０μｍから０．４５μｍに変更した以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、比較例１と同様にブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を開始しようとしたが、初期の数枚以内にブレードがめくれたため、耐久を中止した。
【０１９６】
（比較例７）
実施例１において、電子写真感光体に凹部形状を形成しないものを用いて、表２に示す条件において評価を行った。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、比較例１と同様にブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を行った結果、クリーニング性は良好であったが、トルクが大幅に上昇していることが確認された。
【０１９７】
（比較例８）
実施例１において、使用したモールドの間隔Ｙを０．１０μｍから０．２５μｍに変更し、表２に示す条件において評価を行った。結果を表２に示す。トナーを介在させずに感光体を回転させようとしたが、比較例１と同様にブレードが捲れたため回転させることができなかった。また、トナーを介在させて耐久評価を行った結果、クリーニング性は良好であったが、トルクが大幅に上昇していることが確認された。
【０１９８】
【表２】
0005105986.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】電子写真感光体に対するクリーニングブレードの当接方法の例を示す図である。
【図２】電子写真感光体に対するクリーニングブレードの当接方法の別の例を示す図である。
【図３】電子写真感光体に対するクリーニングブレードの設定角の例を示す図である。
【図４】電子写真感光体に対するクリーニングブレードの従来の設定角の例を示す図である。
【図５】電子写真感光体に対するクリーニングブレードの当接状態を示す図である。
【図６】本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジの一例を示す図である。
【図７】本発明におけるクリーニングブレードの当接方法の一例の詳細を示す図である。
【図８】本発明におけるクリーニングブレードブレード及びクリーニングブレードの当接方法の例を示す図である。
【図９】本発明における電子写真感光体表面の凹部の開孔形状の例を示す図である。
【図１０】本発明における電子写真感光体表面の凹部の断面形状の例を示す図である。
【図１１】本発明における凹部の形成に使用されるマスクの配列パターンの例を示す部分拡大図である。
【図１２】本発明におけるレーザー加工装置の構成の例を示す概略図である。
【図１３】本発明により得られた電子写真感光体表面の凹部の配列パターンの例を示す部分拡大図である。
【図１４】本発明におけるモールドによる凹部形成に使用される圧接形状転写加工装置の例を示す概略図である。
【図１５】本発明におけるモールドによる凹部形成に使用される圧接形状転写加工装置の例を示す概略図である。
【図１６】本発明における凹部形成に使用されるモールドの形状の例を示す図である。
【図１７】実施例１で使用したモールドの形状を示す図である。
【図１８】実施例１により得られた電子写真感光体表面の凹部の配列パターンを示す部分拡大図である。
【図１９】実施例９において使用した硬化層を有するクリーニングブレードを示す拡大図である。
【図２０】実施例２５において使用したマスクの配列パターンを示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【０２００】
ａ    電子写真感光体
ｂ    クリーニングブレード
ｃ    クリーニングブレードのカット面
ｄ    クリーニングブレードのエア面
ｅ    レーザー光遮断部
ｆ    レーザー光透過部
ｇ    エキシマレーザー光照射器
ｈ    ワーク回転用モーター
ｉ    ワーク移動装置
ｊ    感光体ドラム
ｋ    凹み非形成部
ｌ    凹み形成部
ｔ    クリーニングブレードの厚さ
θ１  クリーニングブレードの感光体に対する設定角
θ２  クリーニング角
１    電子写真感光体
２    軸
３    帯電手段
４    露光光
５    現像手段
６    転写手段
７    クリーニング手段
７ａ  クリーニングブレード
７ｂ  ブレード支持板金
７ｃ  クリーニングブレードカット面
７ｄ  クリーニングブレードの硬化層
８    定着手段
９    プロセスカートリッジ
１０  案内手段
Ａ    感光体とクリーニングブレードの当接部
Ｄ    感光体表面における凹部の長軸径
Ｅ    感光体表面における凹部の間隔
Ｈ    感光体表面における凹部の深さ
Ｌ    クリーニングブレードの自由長
Ｐ    転写材
Ｓ    感光体表面における凹部形成前の平滑面
Ｘ    モールドにおける凸部の長軸径
Ｙ    モールドにおける凸間隔
Ｚ    モールドにおける凸部の高さ
Ｉ      加圧装置
ＩＩ    モールド
ＩＩＩ  感光体
【図２０】
0005105986.tif 000010
【図１】
0005105986.tif 000011
【図２】
0005105986.tif 000012
【図３】
0005105986.tif 000013
【図４】
0005105986.tif 000014
【図５】
0005105986.tif 000015
【図６】
0005105986.tif 000016
【図７】
0005105986.tif 000017
【図８】
0005105986.tif 000018
【図９】
0005105986.tif 000019
【図１０】
0005105986.tif 000020
【図１１】
0005105986.tif 000021
【図１２】
0005105986.tif 000022
【図１３】
0005105986.tif 000023
【図１４】
0005105986.tif 000024
【図１５】
0005105986.tif 000025
【図１６】
0005105986.tif 000026
【図１７】
0005105986.tif 000027
【図１８】
0005105986.tif 000028
【図１９】
0005105986.tif 000029