【課題】像担持体上に塗布されている保護剤の量を評価することにより、保護剤の塗布を良好に行うことができる保護剤塗布装置を実現する。
【解決手段】赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ法により測定される保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルＡと保護剤単独のＩＲスペクトルＢを比較したとき、ＩＲスペクトルＡにはＩＲスペクトルＢに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有し、ＩＲスペクトルＢにはＩＲスペクトルＡに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有し、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の像担持体のＩＲスペクトルＣ中の、ＩＲスペクトルＢに存在せず、ＩＲスペクトルＡに存在する任意の一つのピークａのピーク面積Ｓａと、ＩＲスペクトルＡに存在せずＩＲスペクトルＢに存在する任意の一つのピークｂのピーク面積Ｓｂの比（Ｓｂ／Ｓａ）より、像担持体上の保護剤の塗布量を評価する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置、またはこの画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジに用いられ、像担持体の表面をクリーニングブレードとの摩擦力等の力学的ストレスや、帯電による電気的ストレス等から保護するための保護剤を前記像担持体に塗布する保護剤塗布装置に関する。
また、本発明は、その保護剤塗布装置を備えたプロセスカートリッジ、あるいは、前記保護剤塗布装置またはプロセスカートリッジを備えた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
さらに本発明は、像担持体に保護剤を塗布する保護剤塗布装置について、保護剤塗布量の良否を判定するための保護剤塗布装置の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体（例えば光導電性の感光体）に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を施すことにより画像形成が行われる。帯電工程で生成し感光体表面に残る放電生成物および転写工程後に感光体表面に残る残トナーまたはトナー成分はクリーニングプロセスを経て除去される。
【０００３】
一般に用いられるクリーニング方式としては、安価で機構が簡単でクリーニング性に優れたゴムやウレタンからなるクリーニングブレードが用いられている。しかし、クリーニングブレードは感光体に押し当てて感光体表面の残留物を除去するため、感光体表面とクリーニングブレード間の摩擦によるストレスが大きく、クリーニングブレードの磨耗や、特に有機感光体（ＯＰＣ）においては感光体表面層の磨耗が生じ、クリーニングブレードおよび有機感光体の寿命を短くするという問題がある。
【０００４】
また、画像形成装置の高画質化の要求に対して、画像形成に用いられるトナーは小粒径のものになってきている。小粒径のトナーを用いた画像形成装置では、残トナーがクリーニングブレードをすり抜けていく割合が多くなり、特にクリーニングブレードの寸法精度、組み付け精度が十分でなかったり、クリーニングブレードが部分的に振動した場合には、トナーのすり抜けが激しくなってしまい、高画質の画像形成を妨げていた。
そのため、有機感光体の寿命を延ばし長期に渡って高画質を保持するには、摩擦による部材の劣化を低減し、クリーニング性を向上させる必要がある。
【０００５】
この要求に対して、実際には潤滑剤を感光体に供給し、クリーニングブレードで潤滑剤の皮膜を形成する方法などが採用されている。感光体への潤滑剤の塗布により、感光体表面が潤滑剤によって保護されるため、クリーニングブレードと感光体の摩擦によって生じる感光体磨耗や感光体を帯電するときに生じる放電のエネルギーによる感光体の劣化が低減される。また、潤滑剤の塗布により、感光体表面の潤滑性が上がるためクリーニングブレードが部分的に振動する現象が低減され、すり抜けトナーの量が減少する。しかし、このような潤滑性や保護性は潤滑剤の塗布量が少なすぎると、感光体磨耗、ＡＣ帯電による感光体劣化、トナーすり抜けに充分な効果を発揮できないため、潤滑剤の塗布量を規定しておく必要があった。
【０００６】
潤滑剤塗布量の評価について、一般的に潤滑剤として用いられるステアリン酸亜鉛を用いた場合には、感光体表面に塗布されたステアリン酸亜鉛の量を、感光体表面のＸＰＳ（Ｘ−ray photoelectron spectroscopy）分析により検出される全元素に対する亜鉛元素の割合で評価する方法が用いられてきた（特許文献１（特開２００５−１７４６９公報）、特許文献２（特開２００５−２４９９０１公報）、特許文献３（特開２００５−００４０５１公報）、特許文献４（特開２００４−１９８６６２公報）等参照）。
ＸＰＳではサンプル極表面の水素以外の元素全てを検出するから、ＸＰＳを用いてステアリン酸亜鉛が塗布された有機感光体表面を分析すると、ステアリン酸亜鉛の被覆率が増えるにつれて、有機感光体の持つ元素比率からステアリン酸亜鉛の持つ元素比率に近づき、ステアリン酸亜鉛の被覆率が１００％になると元素比率はステアリン酸亜鉛の元素比率と理論的に一致し、検出される亜鉛量は飽和してしまう。すなわち、ステアリン酸亜鉛（Ｃ₃₆Ｈ₇₀Ｏ₄Ｚｎ）が感光体表面全体を全て覆っている場合、ステアリン酸亜鉛（Ｃ₃₆Ｈ₇₀Ｏ₄Ｚｎ）の分子中の水素以外の元素比より、ＸＰＳにより検出される全元素に対する、亜鉛元素の割合は理論上では２．４４％となる。
【０００７】
しかし、用いられる潤滑剤によっては、このような評価方法を用いる事ができないものもある。すなわち、ステアリン酸亜鉛のような金属を含有する保護剤では、ＸＰＳ分析やＸＲＦ（Ｘ−ray Flourescence）分析により金属量から被覆率や塗布量を求めることができるが、パラフィンのような金属を含有しない単純な構造の保護剤を用いた場合には、ＸＰＳ分析やＸＲＦ分析において金属が検出されないため、感光体上に塗布されている保護剤の量を評価することは難しかった。また、ステアリン酸亜鉛のような金属を含有する保護剤では、塗布量を求める方法としてＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析により、金属元素から塗布量を追うことができるが、パラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合には、ＩＣＰ発光分光分析による塗布量の評価をすることはできなかった。
【０００８】
また、有機物を分析する方法としてＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法が知られている（特許文献５（実用新案登録第２５９７５１５号公報）参照）。ＡＴＲ法は、赤外吸収スペクトルを測定する方法の一つで、全反射を利用するもので、高い屈折率を持つＡＴＲプリズムを試料に密着させ、ＡＴＲプリズムを通して赤外光を試料に照射し、ＡＴＲプリズムからの出射光を分光分析する。
ＡＴＲプリズムと試料との屈折率の関係からある角度以上の条件で赤外光をプリズムに入射させると、赤外光はＡＴＲプリズムから出ず、ＡＴＲプリズムと試料との接触面で全反射を起こすが、その際、赤外光が僅かの距離だけ試料側に滲みだすので、試料で赤外光の吸収があれば反射光が減衰し、試料の吸収スペクトルを得ることができる。
【０００９】
ＡＴＲ法は、ＡＴＲプリズムと接触したごく薄い試料部分の吸収スペクトルを測定することができるため、厚い試料や透過性の低い試料であっても、ＡＴＲプリズムと密着させることができれば測定できるという利点を備えている。
このＡＴＲ法を用いると、赤外光の吸収が起こる波数より官能基がわかるため、ＡＴＲ法は定性分析によく用いられるが、試料を押さえる圧力によって、吸収スペクトルのピーク強度が変化するため、基本的に定量分析には用いられていなかった。
【００１０】
次に、近年の帯電工程においては、直流電圧に交流電圧を重畳して帯電する帯電ローラ等によるいわゆるＡＣ帯電が用いられるようになってきた。このＡＣ帯電は、感光体の帯電電位の均一性が高い、オゾンや窒素酸化物（ＮＯx）等の酸化性ガスの発生が少ない、装置を小型化できる等の優れた性能を有しているが、その反面、印加する交流電圧の周波数に応じ、１秒間に数百〜数千回もの正負放電が帯電部材と感光体の間で繰り返されるため、感光体はこの多数の放電を受けて表面層の劣化が加速される。この劣化に対して、感光体に金属石鹸等の潤滑剤を塗布しておくとＡＣ帯電のエネルギーは、先ず潤滑剤に吸収され、感光体には到達し難くなるため、感光体は保護される。
【００１１】
このように、感光体に金属石鹸等の潤滑剤を塗布した場合、ＡＣ帯電のエネルギーにより金属石鹸は分解していくが、金属石鹸は完全に分解し、消失してしまうのではなく、分子量の低い脂肪酸が生成し、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力が高くなり、また脂肪酸とともに、トナー成分が感光上に膜状に付着されやすくなってしまい、画像の解像度が低下しやすくなると供に、感光体の磨耗が生じ、濃度ムラにつながりやすいという問題があった。そのため、脂肪酸が生成しても、直ぐに金属石鹸で感光体表面を覆ってしまえるよう、大量の金属石鹸を感光体上に供給するようにしている。
しかし、感光体上に大量の金属石鹸を供給しても、実際に感光体表面に付着するのは、ごく一部であり、感光体上に供給された金属石鹸のほとんどは、トナーと供に転写されたり、廃トナーと供に除去されたりしてしまうため、金属石鹸が早期に枯渇してしまい、感光体の寿命より前に、金属石鹸を新しいものに変えないといけなくなっていた。
【００１２】
そこで、金属石鹸に変わる保護剤として、例えば、特許文献６（特開２００５−２７４７３７公報）では、炭素数２０以上７０以下の高級アルコールを主成分とする潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を用いることにより、ブレードニップ部先端に高級アルコールが不定形粒子として滞留し、また、適度な像担持体表面への濡れ性を有することから、潤滑性能の持続性が発現するとしている。
【００１３】
しかしながら、高級アルコールによる潤滑剤では、感光体表面に濡れやすく潤滑剤としての効果は期待できるが、感光体上に吸着した高級アルコール分子、一分子当りの占める吸着占有面積が広くなりがちであり、感光体の単位面積当たりに吸着する分子の密度（単位面積当りの吸着分子重量）が小さいため、上述のＡＣ帯電による電気的ストレスから感光体を保護することが難しい。
【００１４】
また、特許文献７（特開２００２−９７４８３公報）では、特定のアルキレンビスアルキル酸アミド化合物の粉体を潤滑性分として使用することにより、クリーニングブレードと像担持体が当圧接される界面に粉体微粒子が存在するため、円滑な潤滑作用が長期間にわたって保持できるとしている。
しかしながら、分子中に窒素原子を含む構成の潤滑剤では、潤滑剤自体が上述のＡＣ帯電による電気的ストレスを受けた場合に、分解生成物として窒素酸化物やアンモニウム含有化合物に類するイオン解離性の化合物を生成し、潤滑層内に取り込まれてしまい、高湿度下で潤滑層が低抵抗化し、画像ボケを発生させることがある。
【００１５】
一方、パラフィンを主成分とする保護剤は、ＡＣ帯電による電気的ストレスから感光体を保護し、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減することができ、また、廃トナーのクリーニング性が極めて良好になることが分かってきた。特に、パラフィンを主成分とする保護剤は、ＡＣ帯電によるストレスで酸化されたとしても脂肪酸の生成は少なく、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力の変化が非常に少なく、大変好ましい。
【００１６】
しかしながら、パラフィンを主成分とする保護剤を用いて画像形成を繰り返した場合、感光体とクリーニングブレードの磨耗によると思われる異常画像が発生する場合があった。特に、保護剤塗布装置を製造するロットによって、異常画像の発生確率が大きく異なることがあった。
そこで、その異常画像が発生している場所と発生していない場所とを詳細に調査したところ、スジ状の異常画像が発生した場所と異常画像が発生していない場所では、感光体の膜厚が少なくなっていたり、トナー成分が多く付着していることが分かったが、いかなる原因で、このような現象が起こるのかは分からなかった。
【００１７】
また、金属石鹸に変わる保護剤として、パラフィンが有効であることは先に述べたが、パラフィンのような金属を含有しない単純な構造の保護剤を用いた場合、前述したように、ＸＰＳ分析やＸＲＦ分析において金属が検出されないため、感光体上に塗布されている保護剤の量を評価することは難しかった。また、金属石鹸のような金属を含有する保護剤では、塗布量を求める方法としてＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析により、金属元素から塗布量を追うことができるが、パラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合には、前述したように、ＩＣＰ発光分光分析による塗布量の評価をすることはできなかった。
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−０１７４６９公報
【特許文献２】特開２００５−２４９９０１公報
【特許文献３】特開２００５−００４０５１公報
【特許文献４】特開２００４−１９８６６２公報
【特許文献５】実用新案登録第２５９７５１５号公報
【特許文献６】特開２００５−２７４７３７公報
【特許文献７】特開２００２−９７４８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、感光体等の像担持体の保護剤に、パラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合でも、像担持体上に塗布されている保護剤の量を評価できるような分析方法を用い、該分析方法により保護剤の塗布量の良否を判定することにより、像担持体への保護剤の塗布を良好に行うことができ、異常画像の発生を防止することができる保護剤塗布装置と、その保護剤塗布装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、感光体等の像担持体の保護剤に、パラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合でも、像担持体上に塗布されている保護剤の量を評価できるような分析方法を提供し、保護剤塗布装置の良否を判定することを可能とする保護剤塗布装置の評価方法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】
【００２０】
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、像担持体の表面に保護剤を塗布する保護剤塗布装置において、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法において、ＡＴＲプリズムとしてＧｅ、赤外光入射角として４５°の条件で測定を行い得られる吸光度スペクトル（以下、ＩＲスペクトルと言う）について、保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＡ、保護剤単独のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＢとすると、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の像担持体のＩＲスペクトル（ＩＲスペクトルＣとする）中で、前記ＩＲスペクトルＢに存在せず、前記ＩＲスペクトルＡに存在する１７７０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークａ１とする）のピーク面積（Ｓａ１）と、前記ＩＲスペクトルＡに存在せず、前記ＩＲスペクトルＢに存在する２８５０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークｂ１とする）のピーク面積（Ｓｂ１）の比（Ｓｂ１／Ｓａ１）より、前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価したとき、前記保護剤を５分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．０２以上、１５０分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．８５以下となることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の手段は、像担持体の表面に保護剤を塗布する保護剤塗布装置において、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法において、ＡＴＲプリズムとしてＧｅ、赤外光入射角として４５°の条件で測定を行い得られる吸光度スペクトル（以下、ＩＲスペクトルと言う）について、保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＡ、保護剤単独のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＢとすると、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の像担持体のＩＲスペクトル（ＩＲスペクトルＣとする）中で、前記ＩＲスペクトルＢに存在せず、前記ＩＲスペクトルＡに存在する３０４０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークａ２とする）のピーク面積（Ｓａ２）と、前記ＩＲスペクトルＡに存在せず、前記ＩＲスペクトルＢに存在する２９２０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークｂ２とする）のピーク面積（Ｓｂ２）の比（Ｓｂ２／Ｓａ２）より、前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価したとき、前記保護剤を１５分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が６．５以上、１２０分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が３８以下となることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の保護剤塗布装置において、前記保護剤は、パラフィンを主体とする保護剤であることを特徴とする。
また、本発明の第４の手段は、第３の手段の保護剤塗布装置において、前記保護剤は、パラフィンを５０〜９５重量％含有していることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第５の手段は、第１〜第４のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置において、前記保護剤としてパラフィンを主体とする保護剤バーを用い、該保護剤バーの保護剤を掻き取るブラシを有し、該ブラシには、金属製の芯金上に直径が２８〜４２μｍの単繊維を１平方インチ当たり５万〜６０万本、静電植毛することにより製造したブラシを用いており、前記保護剤バーの保護剤を前記ブラシにより掻き取り、そのブラシを像担持体に押し当てることにより、前記パラフィンを主体とする保護剤を像担持体に供給し、前記像担持体にブレードを押し当てることにより、前記像担持体上に保護剤を固定することを特徴とする。
【００２４】
本発明の第６の手段は、プロセスカートリッジであって、像担持体と、第１〜第５のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第７の手段は、第６の手段のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体と前記保護剤塗布装置に加えて、前記像担持体を帯電する帯電手段を備えたことを特徴とする。
さらに本発明の第８の手段は、第７の手段のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体は感光体であり、前記帯電手段は交流（ＡＣ）帯電を行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明の第９の手段は、画像形成装置であって、画像形成部に、像担持体と、第１〜第５のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第１０の手段は、第９の手段の画像形成装置において、前記像担持体は感光体であり、該感光体を帯電する帯電手段を備え、該帯電手段は交流（ＡＣ）帯電を行うことを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１１の手段は、画像形成装置であって、画像形成部に、第６〜第８のいずれか１つの手段のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１２の手段は、像担持体の表面に保護剤塗布装置を用いて保護剤を塗布した後の前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価する保護剤塗布装置の評価方法において、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法により測定される吸光度スペクトル（以下、ＩＲスペクトルと言う）について、保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルＡと保護剤単独のＩＲスペクトルＢを比較したとき、前記ＩＲスペクトルＡには、前記ＩＲスペクトルＢに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有し、前記ＩＲスペクトルＢには、前記ＩＲスペクトルＡに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有しており、前記保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の前記像担持体のＩＲスペクトルＣ中の、前記ＩＲスペクトルＢに存在せず、前記ＩＲスペクトルＡに存在する任意の一つのピーク（ピークａとする）のピーク面積（Ｓａ）と、前記ＩＲスペクトルＡに存在せず、前記ＩＲスペクトルＢに存在する任意の一つのピーク（ピークｂとする）のピーク面積（Ｓｂ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）より、前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価することを特徴とする。
【００２８】
本発明の第１３の手段は、第１２の手段の保護剤塗布装置の評価方法において、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ法で、赤外光をサンプルに照射した際の赤外光の強度がサンプル表面における強度の１／ｅになる距離を示すもぐり込み深さとした場合、保護剤の膜厚が潜り込み深さに対して０．４〜８５％であることを特徴とする。
また、本発明の第１４の手段は、第１２または第１３の手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記ピークａが検出される赤外光の波長でのもぐり込み深さが、前記ピークｂが検出される赤外光の波長でのもぐり込み深さの５０〜１７０％であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の第１５の手段は、第１２〜第１４のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記保護剤はパラフィンを５０重量％以上含有しており、前記ピークｂはメチレン基に由来するピークであることを特徴とする。
また、本発明の第１６の手段は、第１２〜第１５のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記保護剤はメチレン基を有する有機化合物を含有しており、前記ピークｂはメチレン基に由来するピークであることを特徴とする。
【００３０】
本発明の第１７の手段は、第１２〜第１６のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記像担持体表面にフェニル基を有する有機化合物を含有していて、前記ピークａはフェニル基に由来するピークであることを特徴とする。
また、本発明の第１８の手段は、第１２〜第１７のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記像担持体表面にカーボネート結合を有する有機化合物を含有しており、前記ピークａはカーボネート結合に由来するピークであることを特徴とする。
【００３１】
本発明の第１９の手段は、第１２〜第１８のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記保護剤を前記像担持体に塗布していって一定の塗布時間以内で、前記保護剤の塗布量の指標である面積比（Ｓｂ／Ｓａ）が、閾値以下となるときに、前記保護剤塗布装置を合格とすることを特徴とする。
【００３２】
本発明の第２０の手段は、第１２〜第１９のいずれか１つの手段の保護剤塗布装置の評価方法において、前記保護剤を塗布する像担持体は、プロセスカートリッジあるいは画像形成装置に用いられる感光体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、感光体等の像担持体の保護剤に、パラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合でも、像担持体上に塗布されている保護剤の量を評価できるような分析方法を用い、該分析方法により保護剤の塗布量の良否を判定することにより、像担持体への保護剤の塗布を良好に行うことができ、異常画像の発生を防止することができる保護剤塗布装置を提供することができる。
また、本発明によれば、その保護剤塗布装置を備えることにより、異常画像の発生を防止することができるプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
さらに本発明の保護剤塗布装置の評価方法によれば、保護剤にパラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合でも、感光体等の像担持体上に塗布されている保護剤の量を評価できるような分析方法を用い、保護剤塗布装置の良否を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［実施形態１］
まず、本発明に係る保護剤塗布装置の評価方法の実施形態を説明する。
本発明者らは、保護剤にパラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合でも、感光体上に塗布されている保護剤の量を把握できないか調べるため、ＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法を用いて感光体上に塗布された保護剤の分析を行なった。ＡＴＲ法においては、用いるプリズムや入射角の条件によって赤外光の侵入深さが変化するため、同じサンプルを計測しても得られるスペクトルは異なり、用いるプリズムや入射角条件によって、感光体に由来するピークのみしか検出されなかったり、保護剤のみのピークしか検出されなかったり、感光体由来のピークと保護剤由来のピークが両方検出されたりと様々であった。様々な条件のうち、用いるプリズムや入射角を細かく変化させて、感光体由来のピークと保護剤由来のピークが両方検出される条件において、得られたスペクトルから、感光体上の保護剤の塗布量を評価できないか鋭意検討を行なった。
【００３５】
ここで、ＡＴＲ法では、試料を押さえる圧力によって試料の測定部が変形し、スペクトルの強度比が変化してしまうため、スペクトルの強度を直接追うことができない。そのため、測定においてサンプルのセット時に、サンプルを固定する治具とプリズムの間のギャップを一定に保つ事ができるようにする、または、押さえつける圧力を一定にした場合、一定の条件でのＩＲスペクトルが得られると考え、サンプルのセット時に、サンプルを押さえつける治具とプリズムの間のギャップを一定に保つ事ができるようにして、保護剤塗布装置で塗布時間を変化させたサンプルを測定した。これにより、得られたそれぞれのスペクトルについて、スペクトル中のピークの帰属を行ない、感光体由来のピークの面積に対する保護剤由来のピークの面積の比をとってみたところ、塗布時間の増加に伴ない面積の比が次第に増加していくことがわかった。
【００３６】
そこで本発明に係る評価方法は、感光体の表面に保護剤塗布装置を用いて保護剤を塗布した後の感光体上の保護剤の塗布量を評価する方法において、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ法により測定される、保護剤塗布前の感光体表面のＩＲスペクトルＡと保護剤単独のＩＲスペクトルＢを比較したとき、ＩＲスペクトルＡには、ＩＲスペクトルＢに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有し、ＩＲスペクトルＢには、ＩＲスペクトルＡに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有しており、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の感光体のＩＲスペクトルＣ中のＩＲスペクトルＢに存在せず、ＩＲスペクトルＡに存在する任意の一つのピーク（ピークａ）のピーク面積（Ｓａ）と、ＩＲスペクトルＡに存在せず、ＩＲスペクトルＢに存在する任意の一つのピーク（ピークｂ）のピーク面積（Ｓｂ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）より、感光体上の保護剤の塗布量を評価する方法である。
【００３７】
ＩＲスペクトルＣ中のピークについて、ＩＲスペクトルＢに存在せず、ＩＲスペクトルＡに存在する任意の一つのピーク（ピークａ）とは、図７に示す［模式図１−１］のような状態で、ピークａが検出される波数に、ＩＲスペクトルＢでピークが検出されない状態を示す。例えば、図８に示す［模式図１−２］で、ピークＭはＩＲスペクトルＢで存在するピークであり、面積比算出に用いるピークには適さない。
ピークａは、より好ましくは、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重ならないピークである。すなわち、ピークａが図９に示す［模式図１−３］のような状態で、ＩＲスペクトルＢに存在するピークの裾が、ピークａのピークの裾と重ならない状態が好ましい。
【００３８】
図７に示す［模式図１−１］のように、ピークａが、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重なる場合は、ＩＲスペクトルＣとＩＲスペクトルＢの差スペクトルをとる必要がある。差スペクトルを用いることによって、ＩＲスペクトルＢに存在するピークの影響を受けない指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））を求めることができる。
【００３９】
ただし、ピークａが、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重なっている場合でも、図７に示す［模式図１−１］のように、ピークａの面積がピークａと重なっているピークの面積よりも充分大きい場合には、ＩＲスペクトルＣからＩＲスペクトルＢを差し引く工程を省いてもよい。この差し引く工程を除くことで、工程が一つ減るため、指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））の算出がより簡単になり、精度も向上する。
【００４０】
また、ＩＲスペクトルＡに存在せず、ＩＲスペクトルＢに存在する任意の一つのピーク（ピークｂ）とは、図１０に示す［模式図２−１］のような状態で、ピークｂが検出される波数に、ＩＲスペクトルＡでピークが検出されない状態を示す。例えば、図１１に示す［模式図２−２］で、ＩＲスペクトルＢ中のピークＮは、ＩＲスペクトルＡに存在するピークであり、面積比算出に用いるピークには適さない。
【００４１】
ピークｂは、より好ましくは、ＩＲスペクトルＡに存在するピークと重ならないピークである。すなわち、ピークａが図１２に示す［模式図２−３］のような状態で、ＩＲスペクトルＢに存在するピークの裾が、ピークａのピークの裾と重ならない状態が好ましい。
また、図１０に示す［模式図２−１］のように、ピークａが、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重なる場合は、ＩＲスペクトルＣとＩＲスペクトルＡの差スペクトルをとる必要がある。差スペクトルを用いることによって、ＩＲスペクトルＡに存在するピークの影響を受けない指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））を求めることができる。
【００４２】
ただし、ピークｂが、ＩＲスペクトルＡに存在するピークと重なっている場合でも、図１０に示す［模式図２−１］のように、ピークｂの面積がピークｂと重なっているピークの面積よりも充分大きい場合は、ＩＲスペクトルＣからＩＲスペクトルＡを差し引く工程を省いてもよい。この差し引く工程を除くことで、工程が一つ減るため、指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））の算出がより簡単になり、精度も向上する。
【００４３】
ＩＲスペクトルは、赤外光源のもつ光の波数（波長）に対する強度分布が、検体試料によってどう変化するかを見たものであり、通常は波長の逆数である波数（単位ｃｍ^−１）を横軸とし、縦軸には、透過率（Ｔ）や吸光度（Ａ）をとり、曲線として描かれる。透過率は、試料を透過したエネルギーと試料に入射したエネルギーとの比であり、吸光度は透過率の逆数の常用対数である。吸光度と試料濃度が比例関係にあること（Lambert-Beerの法則）はよく知られており、定量計算を行う場合は、吸光度スペクトルのピーク強度を利用するのが一般的である。なお、ＩＲスペクトルのピーク強度は、透過率ではなく、定量性の良い吸光度を使用するのが好ましい。
【００４４】
ＩＲスペクトルを測定するための装置としては、分散型赤外分光光度計、フーリエ変換赤外分光光度計に大別され、時間効率・光量利用率・波数分解能・波数精度が高いことからフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）が現在の主流である。測定方法としては、通常の透過法の他に、種々の測定アクセサリが有り、試料の形態や知りたい情報に応じて選択することができる。種々の測定アクセサリの中でも、ＡＴＲ法は、試料処理をほとんど行うことなくＩＲスペクトルを測定できることから、近年ＦＴ−ＩＲの測定アクセサリとしてかなり普及している。
【００４５】
このＡＴＲ法においては、試料をＡＴＲプリズムに接触させて測定を行なうため、ＡＴＲプリズムと試料の接触状態によって、同じ試料を測定しても、ピーク強度はバラツクため定量は困難である。そこで近年では、接触状態を制御するために種々のアクセサリが普及してきており、アクセサリには、サンプルを固定する（押し付ける）ための治具とＡＴＲプリズムとの間のギャップを一定に保てるようにしたアクセサリや、サンプルにかける圧力が一定に保てるようにしたアクセサリ、サンプルにかける圧力用の圧力ゲージを持ち圧力が可変なアクセサリ等がある。
【００４６】
これらのアクセサリを使うとピーク強度のバラツキは低減されるが、サンプルを固定する治具とプリズムの間のギャップを一定に保って、同じ試料について何度か測定を行なったところ、２０％ほどのバラツキを持っていた。そのため、感光体上の保護剤の塗布量を見積もるためには、ピーク強度を直接追うのではなく、保護剤由来のピークの面積と感光体由来のピークの面積の比を指標として追うことで塗布量の見積もりを安定的に行なう事を可能とした。
【００４７】
本発明において、保護剤の膜厚は、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ法での赤外光のもぐり込み深さに対して０．４〜８５％である。ここで、光は試料界面で反射するのではなく、ある深さだけ試料側に入り込んでから全反射している。赤外光のもぐりこみ深さは、赤外光をサンプルに照射した際、赤外光の強度がサンプル表面における強度の１／ｅになる距離と定義され、下記の式１で表される。式１より、赤外光が試料に入り込む深さは、入射角やＡＴＲプリズムの屈折率や波長によって異なり、入射角θが大きくなるほど、またＡＴＲ結晶の屈折率が高くなるほど、測定波長が短くなるほど入り込む深さが小さく、より表面に近い情報がスペクトルに反映されることになる。
【００４８】
ｄｐ＝λ／２πｎ₁[ｓｉｎ²θ−（ｎ₂／ｎ₁）²]^1/2 ・・・（式１）
ｄｐ：もぐり込み深さ
ｎ₂およびｎ₁：ＡＴＲプリズムおよび試料の屈折率
θ：入射角
λ：波長
【００４９】
保護剤の膜厚に応じて、ＡＴＲプリズム、赤外光の入射角および指標として選ぶピークの波長は適宜選択されるが、その際、保護剤の膜厚が赤外光のもぐり込み深さの０．４〜８５％、好ましくは１〜７０％、更に好ましくは２〜６０％になるようにＡＴＲプリズム、赤外光の入射角および指標として選ぶピークの波長は適宜選択される。
【００５０】
保護剤の膜厚が、赤外光のもぐり込み深さに対して、８５％以上では、ピークｂのピーク面積（Ｓｂ）はほぼ一定の値で飽和し、ビークａのピーク強度は小さくなるためピークａの面積（Ｓａ）の誤差が大きくなり、評価の指標となるＳｂ／ＳａがＳａの誤差の影響を大きく受けてしまうため好ましくない。
また、０．５％以下では、ビークａのピーク面積（Ｓａ）はほぼ一定の値で飽和し、ピークｂのピーク強度は非常に小さくなるため、ピークｂの面積（Ｓｂ）の誤差が大きくなり、評価の指標となるＳｂ／ＳａがＳｂの誤差の影響を大きく受けてしまうため好ましくない。
【００５１】
ある特定のＡＴＲプリズムおよび赤外光の入射角の条件で保護剤を塗布した後の感光体のＡＴＲ測定を行い、得られたスペクトルのある特定のピークの波長でのもぐり込み深さを保護剤の膜厚と比較した場合、保護剤の膜厚がそのもぐり込み深さに対して０．４〜８５％の範囲から外れている場合、もぐり込み深さは、ＡＴＲプリズムの屈折率、赤外光の入射角およびピークの検出される波長によって上記の（式１）のように変化するため、もぐり込み深さを変化させて、保護剤の膜厚ともぐり込み深さとの比率を最適な値に調整する事が可能である。
すなわち、保護剤の厚みに対してもぐり込み深さが深すぎたり浅すぎたりする場合は、ＡＴＲプリズムの屈折率、赤外光の入射角および塗布量算出の指標として選ぶピークの波長を適宜選択する必要がある。
【００５２】
指標として選ぶピークの波長は、用いる保護剤や感光体に依存するため、指標として選ぶピークの波長では、もぐり込み深さを調整できない場合もある。
すなわち、特定のＡＴＲプリズムおよび赤外光の入射角でＡＴＲ法を用いて分析を行なった場合、保護剤および感光体中にいくつもの官能基が含まれていて、それぞれの官能基のピークが大きく異なる波長で検出される場合は、例えば、もぐり込み深さをより深くしたい時は波長が長いピークを選ぶ、といったように、選ぶピークによってもぐり込み深さの調整をすることはできるが、パラフィンのように、官能基が少なく、ピークが１本または数本しか検出されず、それぞれの官能基のピークの波長が大きく異ならない場合は、選ぶピークによってもぐり込み深さの調整をすることはできない。この場合は、ＡＴＲプリズムの屈折率、赤外光の入射角の組み合わせを変化させて、最適なもぐり込み深さを調整する必要がある。
【００５３】
一般的に使用されているＡＴＲプリズムとしては、ＫＲＳ−５（屈折率２．４）、ゲルマニウム（屈折率４．０）、ＡＭＴＩＲ（屈折率２．５）、ケイ素（屈折率３．４）、セレン化亜鉛（屈折率２．４）、ダイヤモンド（屈折率２．４）等が挙げられる。
また、一般的にＡＴＲ測定に用いられる赤外光の入射角は３０〜８５°である。
【００５４】
本発明において、ピークａのもぐり込み深さは、ピークｂのもぐり込み深さの５０〜１７０％、好ましくは７０〜１４０％、更に好ましくは８０〜１２０％である。ピークａのもぐり込み深さが、ピークｂのもぐり込み深さの５０％以下である場合、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）の感度が小さくなるため好ましくない。ピークａのもぐり込み深さが、ピークｂのもぐり込み深さの１７０％以上である場合も、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）の感度が小さくなるため好ましくない。
【００５５】
本発明において、保護剤はパラフィンを５０重量％以上含有していることが好ましく、さらに、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）の算出に用いるピークｂとしては、メチレン基に由来するピークを用いることが好ましい。
パラフィンは感光体の保護効果に優れ、パラフィンとしてはノルマルパラフィン、イソパラフィンおよびシクロパラフィンが、不可反応が生じ難く化学的に安定であり、実使用の大気中で酸化反応を生じにくいため、経時安定性の面で好ましく用いられる。
【００５６】
本発明において、該保護剤はパラフィンを５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上含有する。該保護剤中のパラフィンの割合が５０重量％以下である場合、充分な感光体保護効果が見込めないため好ましくない。パラフィン以外の成分が感光体保護効果を持っている場合は、該保護剤中のパラフィンの割合は５０重量％以下であってもよい。
【００５７】
また、該保護剤中にパラフィンが５０重量％以上含有される場合、メチレン基の検出される、２８５０±１５ｃｍ^-1および２９２５±１５ｃｍ^-1において、充分なピーク強度を持ったメチレンピークが検出されるため、ピークｂをメチレン基のピークとして保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）をより安定した指標として用いる事ができるため好ましい。特に、パラフィンを主成分とした保護剤の場合、パラフィンは特徴的なＩＲピークが少なく、また、金属元素を含まない事から、ＦＴ−ＩＲ以外の分析によって塗布量を見積もることは困難なため、本発明における評価方法を用いて、塗布量を見積もることは非常に有益である。
【００５８】
保護剤には、パラフィンの他に環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）及び／または両親媒性の有機化合物を含有させてもよい。
両親媒性の有機化合物は、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤やこれらの複合物等に類別される。
【００５９】
また、該非イオン系界面活性剤は、下記の化学式（１）のアルキルカルボン酸と多価アルコール類とのエステル化物であることが好ましい。
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＣＯＯＨ 化学式（１）
（ただし、式中のｎは１５〜３５の整数を示す）
【００６０】
化学式（１）のアルキルカルボン酸として直鎖アルキルカルボン酸を用いることにより、両親媒性の有機化合物が吸着した像担持体表面で両親媒性の有機化合物の疎水性部分が配列しやすくなり、担持体表面への吸着密度が特に高くなるため、好ましい様態である。
【００６１】
１分子中のアルキルカルボン酸エステルは疎水性を示し、その数が多い方が気中放電により発生した解離性物質が像担持体表面に吸着するのを防ぎ、かつ帯電領域での像担持体表面への電気的ストレスを小さくするためには有効である。しかしながら、アルキルカルボン酸エステルの占める割合が多くなりすぎると、親水性を示す多価アルコール類の部分が覆い隠されてしまい、像担持体の表面状態によっては十分な吸着性能が発現しないことがある。
よって、両親媒性の有機化合物の１分子当りの平均エステル結合数は、１から３個であることが好ましい。
【００６２】
これら両親媒性の有機化合物の１分子当りの平均エステル結合数は、異なるエステル結合数を持つ複数の両親媒性の有機化合物から１種以上を選択し、混合して調整することもできる。
両親媒性の有機化合物としては、前述のように陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【００６３】
陰イオン系界面活性剤の例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、硫酸アルキル塩、硫酸アルキルポリオキシエチレン塩、リン酸アルキル塩、長鎖脂肪酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の、疎水性部位の末端に陰イオン（アニオン）を有し、これと、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属イオン、アルミニウム、亜鉛等の金属イオン、アンモニウムイオン等が結合した化合物が挙げられる。
【００６４】
陽イオン系界面活性剤の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等の、疎水性部位の末端に陽イオン（カチオン）を有し、これと、塩素、フッ素、臭素等や、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオ硫酸イオン、炭酸イオン、水酸イオン等が結合した化合物が挙げられる。
また、両イオン系界面活性剤の例としては、ジメチルアルキルアミンオキシド、Ｎ−アルキルベタイン、イミダゾリン誘導体、アルキルアミノ酸等が挙げられる。
【００６５】
非イオン系界面活性剤の例としては、長鎖アルキルアルコール、アルキルポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルポリグルコキシド、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等の、アルコール化合物、エーテル化合物、アミド化合物等が挙げられる。また、ラウリン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等の長鎖アルキルカルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、エリスリトール、ヘキシトール等の多価アルコールやこれらの部分無水物とのエステル化合物も好ましい形態として挙げられる。
【００６６】
エステル化合物のより具体的な例としては、モノステアリン酸グリセリル、ジステアリン酸グリセリル、モノパルチミン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、トリラウリン酸グリセリル、ジパルチミン酸グリセリル、トリパルチミン酸グリセリル、ジミリスチン酸グリセリル、トリミスチン酸グリセリル、パルチミン酸ステアリン酸グリセリル、モノアラキジン酸グリセリル、ジアラキジン酸グリセリル、モノベヘン酸グリセリル、ステアリン酸ベヘン酸グリセリル、セロチン酸ステアリン酸グリセリル、モノモンタン酸グリセリル、モノメリシン酸グリセリル等のアルキルカルボン酸グリセリルやこの置換物、モノステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、モノパルチミン酸ソルビタン、ジパルチミン酸ソルビタン、トリパルチミン酸ソルビタン、ジミリスチン酸ソルビタン、トリミスチン酸ソルビタン、パルチミン酸ステアリン酸ソルビタン、モノアラキジン酸ソルビタン、ジアラキジン酸ソルビタン、モノベヘン酸ソルビタン、ステアリン酸ベヘン酸ソルビタン、セロチン酸ステアリン酸ソルビタン、モノモンタン酸ソルビタン、モノメリシン酸ソルビタン等のアルキルカルボン酸ソルビタンやこの置換物等が挙げられるが、これに限るものではない。
また、これらの両親媒性有機化合物は単一の種類を用いても良いし、複数種類を併用しても良い。
【００６７】
本発明において、該保護剤はメチレン基を有する有機化合物を含有していることが好ましく、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）の算出に用いるピークｂとしては、メチレン基に由来するピークを用いることが好ましい。前述のように、該保護剤がパラフィンを主成分としている場合、パラフィンは特徴的なＩＲピークが少なく、また、金属元素を含まない事から、ＦＴ−ＩＲ以外の分析によって塗布量を見積もることは困難なため、本発明における評価方法を用いて、塗布量を見積もることは非常に有益であるが、パラフィンを主成分とした保護剤の他にも、メチレン基を有する有機化合物の塗布量の見積もりにも応用できる。
メチレン基を有する有機化合物としては、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、等の金属石鹸がある。
【００６８】
本発明において、感光体表面にはフェニル基を有する有機化合物を含有されていることが好ましく、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）の算出に用いるピークａとしては、フェニル基に由来するピークであることが好ましい。
感光体表面にフェニル基を有する有機化合物を含有されている場合、フェニル基は、３０５５±２５ｃｍ^-1で検出されるため、メチレン基の検出される波数（ｃｍ^-1）と波数が近いため、もぐり込み深さも、近い値になるため、より感度のよい安定した指標（Ｓｂ／Ｓａ）を得ることができる。ここで、感光体表面に含有される物質としては、フェニル基に由来するピークと重なるピークを持つ物質が含まれないことが好ましい。
【００６９】
本発明において、感光体表面にはカーボネート結合を有する有機化合物を含有されていることが好ましく、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）の算出に用いるピークａとしては、カーボネート結合に由来するピークであることが好ましい。
感光体表面にカーボネート結合を有する有機化合物が含有されていると、感光体強度が高くなるため好ましく、また、感光体表面にカーボネート結合を有する有機化合物を含有されている場合、カーボネート結合は、１７６０±２０ｃｍ^-1で検出されるため、メチレン基の検出される波数（ｃｍ^-1）と波数が近いため、もぐり込み深さも、近い値になるため、より感度のよい安定した指標（Ｓｂ／Ｓａ）を得ることができる。ここで、感光体表面に含有される物質としては、カーボネート結合に由来するピークと重なるピークを持つ物質が含まれないことが好ましい。
【００７０】
本発明における保護剤塗布装置の評価方法は、該保護剤を感光体に塗布していって一定の塗布時間以内で、保護剤の塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）が、閾値以下となるときに、保護剤塗布装置を合格とする。
【００７１】
なお、本発明の評価方法の対象となる保護剤塗布装置としては、図４に示すように、ブレード、ブラシおよび保護剤バーを備えた構成であり、感光体とブラシは図示しないギヤ等の駆動機構で所定の速さで回転しており、ブラシは保護剤バーと接触して保護剤を掻き取り、続いてブラシの回転によって掻き取られた保護剤が感光体表面に供給され、保護剤が供給された感光体は、感光体の回転によりブレードを通過し、供給された保護剤がブレードによって引き伸ばされて保護剤が塗布される機構を持つ装置である。
この保護剤塗布装置の構成や評価方法の具体例、保護剤塗布装置を備えたプロセスカートリッジ、画像形成装置等については、以下の実施形態で説明する。
【００７２】
［実施形態２］
本発明に係る保護剤塗布装置の実施形態を説明する。
本発明者らは、保護剤塗布装置を備えた画像形成形成装置において、異常画像が発生する原因を調べるため、異常画像が発生する場所と発生していない場所で、保護剤の存在量が異なるのではないかと考え、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて表面観察を行なった。表面観察の結果、保護剤が感光体上に付着している様子を観察することはできたが、ＳＥＭ観察からは保護剤の存在量を見積もることはできず、異常画像が発生する原因は、はっきり分からなかった。
【００７３】
次に本発明者らは、画像形成する画像により、異常画像の発生メカニズムが異なるのではないかと考え、さらに詳細に異常画像の発生する場所をＳＥＭ観察したところ、画像形成する画像の画像面積が少ないときには、トナー成分が感光体に付着して画像の解像度が低下することが多く、画像形成する画像の画像面積が大きいときには、感光体が部分的に磨耗し、異常画像が発生しやすいことが分かった。このように、異常画像の発生の仕方が、画像形成する画像によって異なるため、画像形成を行わず、感光体上に保護剤を塗布しただけの状態、すなわち保護剤塗布装置の保護剤塗布能力によって、異常画像が出たり出なかったりするのではないかと考え、感光体上の保護剤の塗布量を見積もることを試みた。
【００７４】
ここで、前述の背景技術で述べたように、保護剤にパラフィンのような金属を含有しない保護剤を用いた場合は、感光体上に塗布されている保護剤の量を従来の方法により見積もることが困難である。そこで、金属を含有しない保護剤を分析する方法として、有機物の分析に用いられるフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）のＡＴＲ法を用いることを試みた。
【００７５】
ここで、ＦＴ−ＩＲによって得られるＩＲスペクトルは、赤外光源のもつ光の波数（波長）に対する強度分布が、検体試料によってどう変化するかを見たものであり、通常は波長の逆数である波数（単位ｃｍ^−１）を横軸とし、縦軸には、透過率（Ｔ）や吸光度（Ａ）をとり、曲線として描かれる。透過率は、試料を透過したエネルギーと試料に入射したエネルギーとの比であり、吸光度は透過率の逆数の常用対数である。吸光度と試料濃度が比例関係にあること（Lambert-Beerの法則）はよく知られており、定量計算を行う場合は、吸光度スペクトルのピーク強度を利用するのが一般的である。なお、ＩＲスペクトルのピーク強度は、透過率ではなく、定量性の良い吸光度を使用するのが好ましい。
【００７６】
ＩＲスペクトルを測定するための装置としては、分散型赤外分光光度計、フーリエ変換赤外分光光度計に大別され、時間効率・光量利用率・波数分解能・波数精度が高いことからフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）が現在の主流である。測定方法としては、通常の透過法の他に、種々の測定アクセサリが有り、試料の形態や知りたい情報に応じて選択することができる。種々の測定アクセサリの中でも、ＡＴＲ法は、試料処理をほとんど行うことなくＩＲスペクトルを測定できることから、近年ＦＴ−ＩＲの測定アクセサリとしてかなり普及している。
【００７７】
ＡＴＲ法は、赤外吸収スペクトルを測定する方法の一つで、全反射を利用するもので、高い屈折率を持つＡＴＲプリズムを試料に密着させ、ＡＴＲプリズムを通して赤外光を試料に照射し、ＡＴＲプリズムからの出射光を分光分析する。ＡＴＲプリズムと試料との屈折率の関係からある角度以上の条件で赤外光をプリズムに入射させると、赤外光はＡＴＲプリズムから出ず、ＡＴＲプリズムと試料との接触面で全反射を起こすが、その際、赤外光が僅かの距離だけ試料側に滲みだすので、試料で赤外光の吸収があれば反射光が減衰し、試料の吸収スペクトルを得ることができる。
【００７８】
ＡＴＲ法は、ＡＴＲプリズムと接触したごく薄い試料部分の吸収スペクトルを測定することができるため、厚い試料や透過性の低い試料であっても、ＡＴＲプリズムと密着させることができれば測定できるという利点を備えている。
また、ＡＴＲ法を用いると、赤外光の吸収が起こる波数より、官能基がわかるため、ＡＴＲ法は定性分析によく用いられるが、試料を押さえる圧力によって、吸収スペクトルのピーク強度が変化するため定量分析には、基本的には用いられていなかった。
【００７９】
本発明者らは、ＡＴＲ法を用いて定量分析を行なうのは困難と思われるが、おおまかな量でもよいので、感光体上の保護剤の塗布量を見積もれないものかと考え、保護剤が塗布された感光体についてＡＴＲ測定を様々な条件で行い、そのスペクトルの比較および解析を行なった。
その結果、ＡＴＲ法では、用いるプリズムや入射角の条件によって赤外光の侵入深さが変化するため、同じサンプルを計測しても得られるスペクトルは異なり、用いるプリズムや入射角条件によって、感光体に由来するピークのみしか検出されなかったり、ほぼ保護剤のみのピークしか検出されなかったり、感光体由来のピークと保護剤由来のピークが両方検出されたりと様々であった。様々な条件のうち、用いるプリズムや入射角を細かく変化させて、感光体由来のピークと保護剤由来のピークが両方検出される条件において、得られたスペクトルから、感光体上の保護剤の塗布量を評価できないか鋭意検討を行なった。
【００８０】
ここで、ＡＴＲ法では、試料を押さえる圧力によって強度比が変化してしまうため、スペクトルの強度を直接追うことができない。そのため、測定においてサンプルセット時に、サンプルを固定する治具とプリズムの間のギャップを一定に保つ事ができるようにする、または、押さえつける圧力を一定にした場合、一定の条件でのＩＲスペクトルが得られると考え、サンプルセット時に、サンプルを押さえつける治具とプリズムの間のギャップを一定に保つ事ができるようにして、保護剤塗布装置で塗布時間を変化させたサンプルを測定した。これにより、得られたそれぞれのスペクトルについて、スペクトル中のピークの帰属を行い、感光体由来のピークの面積に対する保護剤由来のピークの面積の比をとってみたところ、塗布時間の増加に伴ない面積の比が次第に増加していくことがわかった。
【００８１】
次に、この感光体由来のピークの面積に対する保護剤由来のピークの面積の比である塗布量の指標を用いて、保護剤塗布装置で保護剤塗布した後の感光体上の保護剤の塗布量の良好な状態を規定できないか調べたところ、感光体由来のピークの面積に対する保護剤由来のピークの面積の比を好ましい範囲にすることで、高画質な画像形成を実現できることがわかり、本発明に到った。
【００８２】
すなわち、本発明では、感光体の表面に保護剤としてパラフィンを塗布する保護剤塗布装置において、赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ法において、ＡＴＲプリズムとしてＧｅ、赤外光入射角として４５°の条件で測定を行い得られるＩＲスペクトルについて、図６に示すように、保護剤塗布前の感光体表面のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＡ（吸光度スペクトル）、保護剤単独のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＢ（吸光度スペクトル）とすると、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の感光体のＩＲスペクトル（ＩＲスペクトルＣ（吸光度スペクトル））中で、ＩＲスペクトルＢに存在せず、ＩＲスペクトルＡに存在する１７７０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークａ１）のピーク面積（Ｓａ１）と、ＩＲスペクトルＡに存在せず、ＩＲスペクトルＢに存在する２８５０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークｂ１）のピーク面積（Ｓｂ１）の比（Ｓｂ１／Ｓａ１）より、感光体上の保護剤の塗布量を評価したとき、保護剤を５分塗布した後の感光体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．０２以上、１５０分塗布した後の感光体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．８５以下となることを特徴とする。ここで、ピークｂ１は保護剤由来のピークであるが、有機感光体のＩＲスペクトルにおいては、ほとんどの場合ピークｂ１付近にピークが検出されるため、Ｓｂ１の面積算出には差スペクトル（スペクトルＣからスペクトルＡを差し引いたスペクトル）中のｂ１の面積を用いた。
【００８３】
また、本発明では、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の感光体のＩＲスペクトル（ＩＲスペクトルＣ（吸光度スペクトル））中で、ＩＲスペクトルＢに存在せず、ＩＲスペクトルＡに存在する３０４０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークａ２）のピーク面積（Ｓａ２）と、ＩＲスペクトルＡに存在せず、ＩＲスペクトルＢに存在する２９２０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークｂ２）のピーク面積（Ｓｂ２）の比（Ｓｂ２／Ｓａ２）より、感光体上の保護剤の塗布量を評価したとき、保護剤を１５分塗布した後の感光体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が６．５以上、１２０分塗布した後の感光体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が３８以下となることを特徴とする。
【００８４】
ここで、赤外光は試料界面で反射するのではなく、ある深さだけ試料側に入り込んでから全反射しているが、赤外光のもぐりこみ深さが、赤外光をサンプルに照射した際、赤外光の強度がサンプル表面における強度の１／ｅになる距離と定義され、赤外光のもぐりこみ深さは、入射角やＡＴＲプリズムの屈折率や波長によって異なり、入射角θが大きくなるほど、またＡＴＲ結晶の屈折率が高くなるほど、測定波長が短くなるほど入り込む深さが小さく、より表面に近い情報がスペクトルに反映される。
【００８５】
本発明において、感光体上の保護剤の分析には、ＡＴＲ法を用い、ＡＴＲプリズムとして、屈折率が大きく、より表面に近い情報を得ることができるＧｅを用いる。また、サンプルへの赤外光入射角は４５°を用いる。本発明の保護剤塗布装置の評価においては赤外光入射角が４５°に設定することにより、より精度が高い指標を得ることができる。これらのＡＴＲプリズムと赤外光入射角の組み合わせにより、感光体上の保護剤の塗布量として好ましい状態を表現することができる。
【００８６】
ピークｂ１，ｂ２はメチレン基に由来するピークであり、充分な強度のピークとして検出されるため感光体上の保護剤を見積もる指標として好ましい。ピークａ１，ａ２は感光体に含まれるポリカーボネート由来のピークであり、ポリカーボネートを含有する保護剤塗付前の感光体において、充分な強度のピークとして検出されるため感光体上の保護剤を見積もる指標として好ましい。また、ピークａ２とピークｂ２は検出される波長が近いので、塗布量算出の指標Ｓａ２／Ｓｂ２の感度がよくなるため好ましい。本発明における、ピーク面積は、定量性のよい吸光度スペクトルを用いて算出する。
【００８７】
ＦＴ−ＩＲでの解析において、感光体上の保護剤の塗布量を見積もる方法としては、単純に保護剤由来のピークの面積を追う事も考えられるが、ＡＴＲ法においては、試料を押さえる圧力によってピークの面積（強度）が変化してしまうため、スペクトルの面積（強度）を直接追うことは好ましくない。塗布量の指標としては、感光体に由来するピークと保護剤に由来するピークの比を用い、安定した指標を得ることが好ましい。
【００８８】
ＩＲスペクトルＣ中のピークａ（ａ１，ａ２）について、ピークａ（ａ１，ａ２）はＩＲスペクトルＢに存在せず、ＩＲスペクトルＡに存在するピークである。
図７に示す［模式図１−１］のような状態では、ピークａが検出される波数に、ＩＲスペクトルＢでピークが検出されない状態を示す。例えば、図８に示す［模式図１−２］では、ピークＭはＩＲスペクトルＢで存在するピークであり、塗布量の指標を算出するピークには適さない。
【００８９】
ピークａは、より好ましくは、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重ならないピークである。すなわち、ピークａが図９に示す［模式図１−３］のような状態で、ＩＲスペクトルＢに存在するピークの裾が、ピークａのピークの裾と重ならない状態が好ましい。
また、図７に示す［模式図１−１］のように、ピークａが、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重なる場合は、ＩＲスペクトルＣとＩＲスペクトルＢの差スペクトルをとる必要がある。差スペクトルを用いることによって、ＩＲスペクトルＢに存在するピークの影響を受けない指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））を求めることができる。
【００９０】
ただし、ピークａが、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重なっている場合でも、図７に示す［模式図１−１］のように、ピークａの面積がピークａと重なっているピークの面積よりも充分大きい場合は、ＩＲスペクトルＣからＩＲスペクトルＢを差し引く工程を省いてもよい。この差し引く工程を除くことで、工程が一つ減るため、指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））の算出がより簡単になり、精度も向上する。
【００９１】
また、ＩＲスペクトルＣ中のピークｂ（ｂ１，ｂ２）について、ピークｂ（ｂ１，ｂ２）はＩＲスペクトルＡに存在せず、ＩＲスペクトルＢに存在するピークである。
図１０に示す［模式図２−１］のような状態では、ピークｂが検出される波数に、ＩＲスペクトルＡでピークが検出されない状態を示す。例えば、図１１に示す［模式図２−２］では、ＩＲスペクトルＢ中のピークＮは、ＩＲスペクトルＡに存在するピークであり、塗布量の指標を算出するピークには適さない。
【００９２】
ピークｂは、より好ましくは、ＩＲスペクトルＡに存在するピークと重ならないピークである。すなわち、ピークａが図１２に示す［模式図２−３］のような状態で、ＩＲスペクトルＢに存在するピークの裾が、ピークａのピークの裾と重ならない状態が好ましい。
図１０に示す［模式図２−１］のように、ピークａが、ＩＲスペクトルＢに存在するピークと重なる場合は、前述のように、ＩＲスペクトルＣとＩＲスペクトルＡの差スペクトルをとる必要がある。差スペクトルを用いることによって、ＩＲスペクトルＡに存在するピークの影響を受けない指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））を求めることができる。
【００９３】
ただし、ピークｂが、ＩＲスペクトルＡに存在するピークと重なっている場合でも、図１０に示す［模式図２−１］のように、ピークｂの面積がピークｂと重なっているピークの面積よりも充分大きい場合は、ＩＲスペクトルＣからＩＲスペクトルＡを差し引く工程を省いてもよい。この差し引く工程を除くことで、工程が一つ減るため、指標（面積比（Ｓｂ／Ｓａ））の算出がより簡単になり、精度も向上する。
【００９４】
前述したように、保護剤を５分塗布した後の感光体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値は、０．０２０以上、好ましくは０．０４０〜０．３、更に好ましくは０．０４５〜０．２である。Ｓｂ１／Ｓａ１の値が、保護剤の塗布時間５分以内に０．０２以上にならない場合、画像形成装置の使用初期において、保護剤が感光体を充分に保護しないため好ましくない。
また、保護剤を１５０分塗布した後の感光体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値は、０．８５以下、好ましくは０．１〜０．６、更に好ましくは０．１５〜０．４である。Ｓｂ１／Ｓａ１の値が、保護剤の塗布時間１２０以内で３８以上になる場合、画像形成装置を使いこんでいくと保護剤の塗布量が過剰になりすぎて、感光体に帯電が充分にのらなかったり、ボケが生じるため好ましくない。
【００９５】
また、前述したように、保護剤を１５分塗布した後の感光体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値は、６．５以上、好ましくは７〜２３、更に好ましくは８〜１５である。Ｓｂ２/Ｓａ２の値が、保護剤の塗布時間１５分以内に６．５以上にならない場合、画像形成装置の使用初期において、保護剤が感光体を充分に保護しないため好ましくない。
また、保護剤を１２０分塗布した後の感光体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値は、３８以下、好ましくは８〜２５、更に好ましくは９〜１６である。Ｓｂ２／Ｓａ２の値が、保護剤の塗布時間１２０以内で３８以上になる場合、画像形成装置を使いこんでいくと保護剤の塗布量が過剰になりすぎて、感光体に帯電が充分にのらなかったり、ボケが生じるため好ましくない。
【００９６】
本発明の保護剤塗布装置においては、保護剤はパラフィンを５０〜９５重量％含有していることを特徴とする。
本発明の保護剤塗布装置における保護剤中のパラフィンの割合とは、保護剤に含有される全ての有機成分に対する割合を示しており、保護剤中に無機成分を含んでいる場合においては、無機成分は除外した全有機成分に対するパラフィンの割合を表している。
【００９７】
また、保護剤中のパラフィンの割合によって、指標（Ｓｂ１／Ｓａ１）の閾値は多少変化するが、パラフィンの割合によらず、感光体上の保護剤の塗布量の良好な状態は、保護剤を５分塗布した後の感光体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．０２以上、１５０分塗布した後の感光体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．８５以下の閾値内に充分収まることがわかっている。
【００９８】
さらにまた、保護剤中のパラフィンの割合によって、指標（Ｓｂ２／Ｓａ２）の閾値は多少変化するが、パラフィンの割合によらず、感光体上の保護剤の塗布量の良好な状態は、保護剤を１５分塗布した後の感光体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が６．５以上、１２０分塗布した後の感光体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が３８以下の閾値内に充分収まることがわかっている。
【００９９】
本発明の保護剤塗布装置に用いる保護剤は、パラフィンを主体としている。本発明の保護剤に用いるパラフィンは、ノルマルパラフィン、イソパラフィンが例示できる。パラフィンは、一種だけでなく、異なる種類のパラフィンを混合して用いてもかまわない。
本発明の保護剤バーに用いる保護剤中のパラフィンの割合は５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、さらに好ましくは、７０重量％以上である。パラフィンの割合が５０重量％以下では、保護剤としての機能が低く、画像形成に伴う感光体の磨耗が生じやすく、好ましくない。パラフィンの割合が９５重量％以上では、パラフィンが感光体表面を覆うことが難しく好ましくない。パラフィン単独では、ブラシやブレードの圧力だけでは、感光体上に薄く、膜状に広がりにくいため、他の物質を混合して用いることが不可欠となる。
【０１００】
本発明の保護剤バーに用いる、パラフィン以外の物質としては、両親媒性の有機化合物、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素類の他に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリパーフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレン−パーフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶｄＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂やフッ素系ワックス類、ポリメチルシリコーン、ポリメチルフェニルシリコーン等のシリコーン樹脂やシリコーン系ワックス類、雲母等の潤滑性を有する無機化合物等が挙げられ、これに限るものではないが、中でも両親媒性の有機化合物、脂環式飽和炭化水素が保護剤に含有することにより、保護剤の塗布性が向上し、特に環状ポリオレフィン等の脂環式飽和炭化水素が感光体上に保護剤が膜状に被覆することができ、特に好ましい。これらの、パラフィン以外の化合物は、一種類だけでなく、多種類を混合して用いても良い。
【０１０１】
脂環式飽和炭化水素としては、シクロパラフィン、環状ポリオレフィン等が例示できる。
両親媒性の有機化合物は、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤やこれらの複合物等に類別されるが、本発明の保護剤は、上述のように像担持体上に保護剤層を形成し、像形成工程を経るため、像担持体の電気的な特性に対して悪影響を与えないようにする必要がある。
両親媒性の有機化合物として非イオン系界面活性剤を用いることにより、界面活性剤自身がイオン解離することがなくなるため、使用環境、特に湿度が、大幅に変動した場合にも、気中放電などによる電荷のリークを抑制することができ、画像品質を高度に維持することができる。
【０１０２】
また、該非イオン系界面活性剤は、下記の化学式（１）のアルキルカルボン酸と多価アルコール類とのエステル化物であることが好ましい。
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＣＯＯＨ 化学式（１）
（ただし、式中のｎは１５〜３５の整数を示す）
【０１０３】
化学式（１）のアルキルカルボン酸として直鎖アルキルカルボン酸を用いることにより、両親媒性の有機化合物が吸着した像担持体表面で、両親媒性の有機化合物の疎水性部分が配列しやすくなり、担持体表面への吸着密度が特に高くなるため、好ましい様態である。
【０１０４】
１分子中のアルキルカルボン酸エステルは疎水性を示し、その数が多い方が気中放電により発生した解離性物質が像担持体表面に吸着するのを防ぎ、かつ帯電領域での像担持体表面への電気的ストレスを小さくするためには有効である。しかしながら、アルキルカルボン酸エステルの占める割合が多くなりすぎると、親水性を示す多価アルコール類の部分が覆い隠されてしまい、像担持体の表面状態によっては十分な吸着性能が発現しないことがある。よって、両親媒性の有機化合物の１分子当りの平均エステル結合数は、１から３個であることが好ましい。
【０１０５】
これら両親媒性の有機化合物の１分子当りの平均エステル結合数は、異なるエステル結合数を持つ複数の両親媒性の有機化合物から１種以上を選択し、混合して調整することもできる。
両親媒性の有機化合物としては、前述のように陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【０１０６】
陰イオン系界面活性剤の例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、硫酸アルキル塩、硫酸アルキルポリオキシエチレン塩、リン酸アルキル塩、長鎖脂肪酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の、疎水性部位の末端に陰イオン（アニオン）を有し、これと、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属イオン、アルミニウム、亜鉛等の金属イオン、アンモニウムイオン等が結合した化合物が挙げられる。
【０１０７】
陽イオン系界面活性剤の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等の、疎水性部位の末端に陽イオン（カチオン）を有し、これと、塩素、フッ素、臭素等や、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオ硫酸イオン、炭酸イオン、水酸イオン等が結合した化合物が挙げられる。
【０１０８】
両イオン系界面活性剤の例としては、ジメチルアルキルアミンオキシド、Ｎ−アルキルベタイン、イミダゾリン誘導体、アルキルアミノ酸等が挙げられる。
非イオン系界面活性剤の例としては、長鎖アルキルアルコール、アルキルポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルポリグルコキシド、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等の、アルコール化合物、エーテル化合物、アミド化合物等が挙げられる。また、ラウリン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等の長鎖アルキルカルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、エリスリトール、ヘキシトール等の多価アルコールやこれらの部分無水物とのエステル化合物も好ましい形態として挙げられる。
【０１０９】
エステル化合物のより具体的な例としては、モノステアリン酸グリセリル、ジステアリン酸グリセリル、モノパルチミン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、トリラウリン酸グリセリル、ジパルチミン酸グリセリル、トリパルチミン酸グリセリル、ジミリスチン酸グリセリル、トリミスチン酸グリセリル、パルチミン酸ステアリン酸グリセリル、モノアラキジン酸グリセリル、ジアラキジン酸グリセリル、モノベヘン酸グリセリル、ステアリン酸ベヘン酸グリセリル、セロチン酸ステアリン酸グリセリル、モノモンタン酸グリセリル、モノメリシン酸グリセリル等のアルキルカルボン酸グリセリルやこの置換物、モノステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、モノパルチミン酸ソルビタン、ジパルチミン酸ソルビタン、トリパルチミン酸ソルビタン、ジミリスチン酸ソルビタン、トリミスチン酸ソルビタン、パルチミン酸ステアリン酸ソルビタン、モノアラキジン酸ソルビタン、ジアラキジン酸ソルビタン、モノベヘン酸ソルビタン、ステアリン酸ベヘン酸ソルビタン、セロチン酸ステアリン酸ソルビタン、モノモンタン酸ソルビタン、モノメリシン酸ソルビタン等のアルキルカルボン酸ソルビタンやこの置換物等が挙げられるが、これに限るものではない。
【０１１０】
また、これらの両親媒性有機化合物は単一の種類を用いても良いし、複数種類を併用しても良い。
さらに、場合により、金属酸化物、珪酸化合物、雲母、窒化ホウ素等のフィラーを保護剤中に含有させても良い。
【０１１１】
次に保護剤塗布装置の具体的な構成例を説明する。
図１は本発明の保護剤塗布装置を備えた画像形成部の要部構成例を示す概略要部構成図である。
像担持体であるドラム状の感光体１に対向して配設された保護剤塗布装置２は、感光体を保護する保護剤を棒状（円柱状、四角柱状、六角柱状等）にした保護剤バー２１と、この保護剤バー２１と接触するブラシ２２ａを有し保護剤バー２１からブラシ２２ａに移行した保護剤を感光体１へ供給する保護剤供給部材２２と、保護剤バー２１を保護剤供給部材２２のブラシ２２ａに押し当てて保護剤を保護剤供給部材２２のブラシ２２ａに移行させる押圧力付与機構２３と、保護剤供給部材２２により感光体上に供給された保護剤を薄層化する保護層形成機構２４と、保護剤バー２１が左右前後に振れないように支持する保護剤バー支持ガイド２５等から主に構成されている。本発明に用いる保護剤バー２１は、保護剤を溶融後、成型型に投入、冷却して作成する溶融成型法、あるいは、保護剤粉末を圧縮して作成する圧縮成型法により作製される。
【０１１２】
本発明による保護剤バー２１は、バネやスプリング等の押圧部材からなる押圧力付与機構２３からの押圧力により、保護剤供給部材２２のブラシ２２ａに押し当てられ、保護剤バー２１からブラシ２２ａに保護剤が移行する。保護剤供給部材２２は感光体１と線速差をもって回転してブラシ２２ａの先端で感光体表面を摺擦し、この際に保護剤供給部材２２のブラシ２２ａの表面に保持された不定形の保護剤を、感光体１の表面に供給する。
また、感光体１の表面に供給された保護剤は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合がある。このため、より均一な保護層を形成するために、感光体表面の保護剤は、例えばブレード状の部材２４ａと、そのブレード状の部材２４ａを感光体ドラム１の表面に押し当てるバネやスプリング等の押圧部材２４ｂとを持つ保護層形成機構２４により薄層化され、感光体表面の保護層となる。このように、感光体１に不定形の保護剤を適量供給するとともに、保護層形成機構２４により薄層化することにより、保護剤が感光体上で不定形な保護膜となって保持されやすくなる。これにより、帯電手段（例えば帯電ローラ等）３の汚れ等による異常画像が起こらず、消耗品の交換頻度が少なく、長期に渡って高画質画像を出力可能な画像形成装置を実現することができる。
また、保護剤バーの代わりに保護剤粉末を直接感光体表面に供給することもできる。この場合、保護剤粉末を保有する容器、保護剤粉末を搬送する保護剤搬送装置が必要となり、保護剤バー、押圧力付与機構、保護剤供給部材が不要となる。保護剤搬送装置としては、ポンプ、オーガー等、既存の粉体搬送手段を用いることができる。
【０１１３】
保護層形成機構２４に用いるブレード状部材２４ａの材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。また、これらのゴムブレードは、感光体１との接点部部分を低摩擦係数材料でコーティングや含浸処理しても良い。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。
【０１１４】
これらのブレード状部材２４ａは、ブレード支持体２４ｃに、先端部が感光体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。ブレード状部材２４ａの厚みについては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、１〜３ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
また、支持体２４ｃから突き出し、たわみを持たせることができるブレード状部材２４ａの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える、力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね１〜１５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【０１１５】
保護層形成用のブレード状部材２４ａの他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。
弾性金属ブレードの厚みは、０．０５〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．１〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
【０１１６】
また、保護層形成機構２４の押圧部材２４ｂでブレード状部材２４ａを感光体に押圧する力は、感光体表面の保護剤が延展し、保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【０１１７】
また、ブラシ状の部材２２ａは保護剤供給部材２２として好ましく用いられるが、この場合、感光体表面への機械的ストレスを抑制するためには、ブラシ繊維は可撓性を持つことが好ましい。
可撓性のブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から１種乃至２種以上を選択して使用することができる。具体的には、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）；などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
【０１１８】
保護剤供給部材２２の支持体２２ｂには、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものがある。ブラシ繊維は繊維径１０〜５００μｍ、より好ましくは、２０〜３００μｍである。１０μｍ以下では、保護剤の供給スピードが非常に遅くなるため好ましくなく、５００μｍ以上では、ブラシ繊維が単位面積当たりに存在できる本数がより少なくなるため、ブラシが感光体に当たる場所と当たらない場所での塗布ムラが顕著になったり、ブラシが感光体に当たったときに感光体を傷つけやすくなったり、保護剤を掻き取る力が強くなるため、保護剤の寿命が短くなったり、感光体に供給される保護剤が大きな粒状になり、感光体に供給された粒が帯電ローラに移動して帯電ローラを汚染してしまったり、ブラシや感光体を回転させるためのトルクがより大きくなるため好ましくない。
ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍである。ブラシの繊維の長さが１ｍｍ以下では、ブラシの芯金と感光体が非常に近い配置となるため芯金が像担持体と接触して、感光体に傷がつきやすくなるため好ましくなく、１５ｍｍ以上では、ブラシ繊維先端で保護剤を掻きとる力やブラシ繊維先端が感光体に当たる力が弱くなり、保護剤を充分な量供給するのが困難になったり、ブラシの繊維が抜けやすくなるため好ましくない。
ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０^７〜４．５×１０^８）である。ブラシ密度が１平方インチ当たり１万本以下においては、ブラシが感光体に当たる場所と当たらない場所での塗布ムラが顕著になったり、保護剤を充分な量供給することが困難になるため好ましくなく、また、ブラシ密度を１平方インチ当たり３０万本以上にするためにはブラシ繊維の径を非常に小さくする必要があるため好ましくない。
【０１１９】
保護剤供給部材２２は、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ密度の高い物を使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。
これらの保護剤供給部材の中でも、２８〜４３μｍ、好ましくは３０〜４０μｍの単繊維から作られたブラシが保護剤の供給の効率が高く、最も好ましい。繊維は、撚って作製されることが多いことから、繊維の径は均一でないため、デニール、デシテックスの単位が用いられてきた。しかし、単繊維の場合は、繊維径は一定であるため、繊維径で規定することの方が、保護剤供給部材を規定する上で好ましい。
単繊維の直径が２８μｍより小さいと、保護剤を供給する効率が低くなり、単繊維の直径が４３μｍを越えると、単繊維の剛性が高くなりすぎて、感光体を傷つけやすくなり好ましくない。また、２８〜４３μｍの単繊維は、芯金に対してできるだけ垂直に植毛されていることが好ましく、ブラシを製造する際には、静電気を利用した、所謂、静電植毛により製造していることが好ましい。静電植毛は、ブラシの芯金上に接着剤を塗布し、芯金を帯電させることにより、静電電気力で２８〜４３μｍの単繊維を飛翔させて、芯金上の接着剤に植毛し、接着剤を硬化させる方法である。このように静電植毛により、１平方インチ当たり５万〜６０万本植毛したブラシが、好適に用いることができる。
【０１２０】
また、ブラシ２２ａの表面には必要に応じてブラシ２２ａの表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定される事無く使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。
【０１２１】
［実施形態３］
次に本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成装置の実施形態を説明する。
図２は本発明に係る画像形成装置の画像形成部に具備される、保護剤塗布装置を用いたプロセスカートリッジの構成例の概略を説明するための断面図である。
図２に示す画像形成部１０は、像担持体であるドラム状の感光体１と、感光体１を帯電する帯電手段である帯電装置（図示の例では帯電ローラ）３と、帯電された感光体１にレーザー光Ｌ等を照射して静電潜像を形成する潜像形成手段（図示せず）と、感光体１上の静電潜像をトナーで現像して可視像化する現像手段である現像装置５と、感光体１上のトナー像を転写媒体（または中間転写媒体）７に転写する転写手段６と、転写後の感光体１の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング装置４と、クリーニング装置４から帯電装置３に至る部分に配置された保護剤塗布装置２等を有している。そして、この画像形成部１０では、感光体１とともに、保護剤塗布装置２、帯電装置３、現像装置５、クリーニング装置４をカートリッジ内に設けたプロセスカーリッジ１１を用いている。なお、本発明においては、クリーニング装置４は、保護剤塗布前に感光体表面をクリーニングし、保護剤の塗布が良好に行なわれるようにするものであるので、保護剤塗布装置２の構成部材と見做すことができる。
【０１２２】
図２において、帯電装置３は、例えば図示しない高電圧電源により直流（ＤＣ）電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳させた電圧を印加したＡＣ帯電方式の帯電ローラである。また、現像装置５は、トナー粒子、またはトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤を担持搬送する現像剤担持体である現像ローラ５１と、現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌搬送部材５２，５３等で構成される。
感光体１に対向して配設された保護剤塗布装置２は、図１と同様に、保護剤バー２１、保護剤供給部材２２、押圧力付与機構２３、保護層形成機構２４、保護剤バー２１が左右前後に振れないように支持する保護剤バー支持ガイド２５等から主に構成される。
また、感光体１は、転写工程後に部分的に劣化した保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング装置４のクリーニング部材４１により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。図２では、ブレード状のクリーニング部材４１はクリーニング押圧機構４２で支持され、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で当接されている。なお、保護層形成機構２４のブレード状部材２４ａは、図示の例ではカウンタータイプではないが、このブレード状部材２４ａもカウンタータイプに類する角度で当接させてもよい。
【０１２３】
クリーニング装置４により、表面の残留トナーや劣化した保護剤が取り除かれた感光体表面へは、保護剤バー２１の保護剤がブラシ状の保護剤供給部材２２により供給され、感光体表面に供給された保護剤は、保護層形成機構２４のブレード２４ａにより薄層化され、不定形な皮膜状の保護層が形成される。この際、感光体表面のうち電気的ストレスにより親水性が高くなっている部分に対して、本発明で使用する保護剤は、より良好な吸着性を持つため、一時的に大きな電気的ストレスが掛かり、感光体表面が部分的に劣化をし始めても、保護剤の吸着により感光体自身の劣化の進行を防ぐことができる。
【０１２４】
保護層が形成された感光体１は、帯電ローラ３による帯電後、レーザー光Ｌなどの露光によって静電潜像が形成され、現像手段である現像装置５のトナーにより現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写手段である転写装置（転写ローラ等）６により、転写紙等の転写媒体（または中間転写媒体）７へ転写される。
【０１２５】
本発明のプロセスカートリッジ１１に用いる帯電手段（帯電装置）３としては、装置が小型で、オゾン等の酸化性ガスの発生の少ない、帯電ローラが用いられる。
帯電ローラ３は、感光体１と接触あるいは、２０〜１００μｍ近接した非接触状態で設置され、帯電ローラ３と感光体１の間に電圧を印加することにより、感光体１を帯電する。帯電ローラ３と感光体１の間に印加する電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳したＡＣ帯電を用いる。なお、ＡＣ帯電を行なう場合は、感光体1と帯電ローラの間で1秒間に数百回以上もの放電が起こることから、感光体は、放電による劣化を受けやすい。また、感光体１へ保護剤の塗布をした場合でも、保護剤は放電により劣化し、消失してしまいやすいことから、常時一定の量の保護剤を感光体1上に塗布しておくことは非常に重要である。
【０１２６】
帯電ローラの構成としては、導電性支持体上に、高分子層と、表面層から構成されることが好ましい。
導電性支持体は、帯電ローラ１３の電極及び支持部材として機能するもので、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金、クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄、導電剤を添加した樹脂、などの導電性の材質で構成される。
【０１２７】
高分子層としては、１０^６〜１０^９Ωｃｍの抵抗を有する導電性層であることが好ましく、高分子材料に導電剤を混合して抵抗を調整したものが用いられる。本発明の画像形成装置に用いる帯電ローラの高分子層の高分子としては、ポリエステル系、オレフィン系の熱可塑性エラストマー、ポリスチレン、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンーブタジエンーアクリロニトリル共重合体等のスチレン系熱可塑性樹脂、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドしたゴム材料が挙げられる。ゴム材料は中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム及びこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【０１２８】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；を挙げることができる。これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、高分子１００質量部に対して、１〜３０質量部の範囲であることが好ましく、１５〜２５質量部の範囲であることがより好ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、高分子１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部の範囲であることが好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲であることがより好ましい。
【０１２９】
前記表面層を構成する高分子材料としては、既述の如く、帯電ローラ１３表面のダイナミック超微小硬度が０．０４以上０．５以下であれば特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
これらの中では、トナーとの離型性等の観点から、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミドが好ましく用いられる。上記高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲であることがより好ましい。
【０１３０】
表面層は、上記高分子材料に前記導電性弾性層に用いた導電剤や各種微粒子を混合して組成物として形成される。上記微粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等の高分子微粉体を単独または混合して用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【０１３１】
本発明のプロセスカートリッジに用いる現像手段は、現像剤を感光体に接触させ、感光体上に形成した潜像をトナー像に現像する。現像剤としては、トナーとキャリアから構成される二成分現像剤や、キャリアを含まない一成分現像剤を使用することができる。
例えば、図２で示すように、現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５１が部分的に露出している。
図示しないトナーボトルから現像装置５内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー５２および５３によってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ５１上に担持されることになる。この現像ローラ５１は、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５１上に穂立ちした状態となって感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５１は、現像領域において感光体ドラム１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５１上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体ドラム１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５１には、図示しない電源から現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体ドラム１上の静電潜像と現像ローラ５１との間では、現像ローラ５１上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５１上のトナーは、感光体ドラム１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体ドラム１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。
【０１３２】
［実施形態４］
次に本発明に係る画像形成装置の別の実施形態を説明する。
図３は、本発明の保護剤塗布装置を具備する画像形成装置１００の構成例を示す概略構成図である。
この画像形成装置１００は、画像形成を行う画像形成装置本体（プリンタ部）１１０と、この本体１１０の上部に設置された原稿読取部（スキャナ部）１２０と、その上に設置された原稿自動給紙装置（ＡＤＦ）１３０と、画像形成装置本体１１０の下部に設置された給紙部２００とを備えており、複写機の機能を有している。また、この画像形成装置１００は、外部装置との通信機能を有しており、装置外部のパーソナルコンピュータ等と接続することにより、プリンタやスキャナとして用いることができる。また、電話回線や光回線と接続することにより、ファクシミリとして用いることができる。
【０１３３】
画像形成装置本体１１０内には、同じ構成で現像装置５のトナー色が異なる画像形成部（画像形成ステーション）１０が４つ並設されており、該４つの画像形成部１０でトナー色の異なる画像（例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像）を形成し、各色のトナー像を転写媒体または中間転写媒体に重ね合わせて転写して多色またはフルカラー画像を形成することができる。なお、図３の例では、４つの画像形成部１０は、複数のローラに張架されたベルト状の中間転写媒体７に沿って並設されており、各画像形成部で形成された各色のトナー像は、一旦中間転写媒体７に順次重ね合わせて転写された後、二次転写装置１２で紙等のシート状の転写媒体に一括して転写される。
【０１３４】
各色の画像形成部１０は図２と同様の構成であり、ドラム状の感光体１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）の周囲に、保護剤塗布装置２、帯電装置３、潜像形成装置８からのレーザー光等の露光部、現像装置５、一次転写装置６、およびクリーニング装置４が配置されている。また、図２と同様に、各色の画像形成部１０には、感光体１とともに、保護剤塗布装置２（クリーニング装置４を含む）、帯電装置３、現像装置５をカートリッジ内に設けたプロセスカーリッジ１１を用いている。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体１１０に対して着脱自在に設けられている。
【０１３５】
次に図３に示す画像形成装置の動作を説明する。ここでは、画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。なお、各画像形成部の動作は同じであるので、ここでは一つの画像形成部の動作を説明する。
有機光導電層を有する有機感光体（ＯＰＣ）等に代表される像担持体であるドラム状の感光体１は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電部材（例えば帯電ローラ）を有する帯電装置３で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置３による感光体１の帯電が行なわれる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材に、感光体１を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
【０１３６】
帯電された感光体１は、例えば複数のレーザー光源と、カップリング光学系と、光偏向器と、走査結像光学系等からなる、レーザー走査方式の潜像形成装置８によって照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行なわれる。
すなわち、レーザー光源（例えば半導体レーザー）から発せられたレーザー光は、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等からなる光偏向器により偏向走査され、走査レンズやミラー等からなる走査結像光学系を介して感光体１の表面を、感光体１の回転軸方向（主走査方向）に走査する。
【０１３７】
このようにして形成された潜像が、現像装置５の現像剤担持体である現像ローラ５１の現像スリーブ上に供給されたトナー粒子、またはトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像ローラ５１の現像スリーブに、感光体１の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【０１３８】
上記のような動作で各色に対応した画像形成部１０の感光体１上に形成されたトナー像は、転写ローラ等からなる一次転写装置６にて中間転写媒体７上に順次重ね合わせて一次転写される。一方、画像形成動作及び一次転写動作にタイミングを合わせて、給紙部２００の多段の給紙カセット２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄの中の選択された給紙カセットから、給紙ローラ２０２及び分離ローラ２０３からなる給紙機構で紙等のシート状の転写媒体が給紙され、搬送ローラ２０４，２０５，２０６及びレジストローラ２０７を経て二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写媒体７上のトナー画像が二次転写装置（例えば二次転写ローラ）１２にて、搬送されてきた転写媒体に二次転写される。なお、上記の転写工程において、一次転写装置６や二次転写装置１２には、転写バイアスとして、トナーの帯電極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。
上記の二次転写後、転写媒体は、中間転写媒体７から分離され、転写像が得られる。また、一次転写後に感光体１上に残存するトナー粒子は、クリーニング装置４のクリーニング部材４１によって、クリーニング装置４内のトナー回収室へ、回収される。また、二次転写後に中間転写媒体７上に残存するトナー粒子は、ベルトクリーニング装置９のクリーニング部材によって、クリーニング装置９内のトナー回収室へ、回収される。
【０１３９】
図３に示した画像形成装置１００は、上述の画像形成部１０が中間転写媒体７に沿って複数配置された、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置であり、複数の画像形成部１０によって各感光体１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）上に順次作成された色が異なる複数のトナー像を一旦中間転写媒体７上に順次転写した後、これを一括して紙のような転写媒体に転写する。そしてトナー像が転写された転写媒体を、搬送装置１３により定着装置１４へ送り、熱等によってトナーを定着する構成である。定着後の転写媒体は、搬送装置１５及び排紙ローラ１６により排紙トレイ１７に排紙される。また、この画像形成装置１００は両面プリント機能も備えており、両面プリント時には、定着装置９の下流の搬送路を切換え、片面の画像が定着された転写媒体を両面用搬送装置２１０を介して表裏反転し、搬送ローラ２０６及びレジストローラ２０７で二次転写部に再給紙して、裏面側に画像の転写を行う。転写後の転写媒体は、上記と同様に定着装置９に搬送されて画像が定着され、定着後の転写媒体は排紙トレイ１７に排紙される。
【０１４０】
なお、上記の構成で、中間転写媒体を用いずに、タンデム型の直接転写方式の画像形成装置とすることもでき、この直接転写方式の場合は、中間転写媒体に換えて、転写媒体を担持搬送する転写ベルト等を用い、各画像形成部１０によって各感光体１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）上に順次作成された色が異なる複数のトナー像を直接、転写ベルトで搬送される紙のような転写媒体に順次転写した後、定着装置へ送り、熱等によってトナーを定着する構成としても良い。
【０１４１】
以上に説明したような画像形成装置では、帯電装置３は、帯電部材を感光体表面に接触または近接して配設された帯電装置であることが好ましく、これにより、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比較して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
しかしながら、帯電部材を感光体表面に接触または近接して帯電を行う帯電装置３では、前述のように放電が感光体表面近傍の領域で行われるため、感光体１への電気的ストレスが大きくなりがちである。
そこで、本発明の保護剤塗布装置２を用いることにより、長期間に渡り感光体１を劣化させることなく維持できるため、経時的な画像の変動や使用環境による画像の変動を大幅に抑制でき、安定した画像品質の確保が可能となる。
【０１４２】
［実施形態５］
次に本発明に係るプロセスカートリッジや画像形成装置において好適に用いられる感光体について説明する。
本発明の画像形成装置に用いる像担持体である感光体は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に保護層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【０１４３】
感光体の導電性支持体としては、体積抵抗１０＾１０Ω・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、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。ドラム状の支持体としては、直径が２０〜１５０ｍｍ、好ましくは、２４〜１００ｍｍ、さらに好ましくは２８〜７０ｍｍのものを用いることができる。ドラム状の支持体の直径が２０ｍｍ以下では、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に難しく、ドラム状の支持体の直径が１５０ｍｍ以上では画像形成装置が大きくなってしまい好ましくない。特に、画像形成装置が図３に示すようなタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以下であることが好ましい。また、特許文献３に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【０１４４】
本発明の画像形成装置に用いる感光体の下引層としては樹脂、あるいは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、これらの中の一種あるいは多種の混合物を例示することができる。
【０１４５】
本発明の画像形成装置に用いる感光体の電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生物質は一種あるいは多種混合して使用することができる。下引層は、一層であっても、複数の層で構成しても良い。
【０１４６】
本発明の画像形成装置に用いる感光体の電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種あるいは多種を混合して使用することができる。
【０１４７】
上記電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは多種と結着樹脂の混合物を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。ただし、電荷輸送層が最表面になる場合には、ポリカーボネートを含有した結着樹脂を用いる。
【０１４８】
酸化防止剤としては、例えば以下のものが使用される。
・モノ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、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシニソールなど。
【０１４９】
・ビスフェノール系化合物
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）など。
【０１５０】
・高分子フェノール系化合物
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）ブチリックアシッド］グリコールエステル、トコフェノール類など。
【０１５１】
・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ーブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
【０１５２】
・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など。
【０１５３】
・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など。
【０１５４】
・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）ホスフィンなど。
【０１５５】
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などの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
【０１５６】
電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもかまわない。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や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
【０１５７】
表面層は前述のように、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため設けられる。表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが例示できる。表面層は薄い膜厚であれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、保護層に用いる高分子を電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により保護層が磨耗し、消失すると、すぐに感光層は磨耗していってしまうため、表面層を設ける場合には、表面層は十分な膜厚とすることが重要であり、０．０１〜１２μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは２〜８μｍとすることが好ましい。表面層の膜厚が０．１μｍ以下では、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうため好ましくない。表面層の膜厚が１２μｍ以上では、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうため好ましくない。
【０１５８】
表面層に用いる高分子としては、画像形成時の書き込み光に対して透明で、絶縁性、機械的強度、接着性に優れた物が望ましく、感光体の最表面層には、ポリカーボネートを含有している。
【０１５９】
表面層中には表面層の機械的強度を高めるために金属、又は金属酸化物の微粒子を分散させることができる。金属酸化物としては酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、ＴｉＯ、ＴｉＮ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン等が挙げられる。その他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に等の無機材料を分散したもの等を添加することができる。
【０１６０】
以上の実施形態では像担持体を感光体として説明したが、本発明に係る像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に転写媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する中間転写媒体であってもよい。
【０１６１】
中間転写媒体としては、体積抵抗１０＾５〜１０＾１１Ω・ｃｍ の導電性を示すものが好ましい。表面抵抗が１０＾５Ω／□を下回る場合には、感光体から中間転写媒体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１０＾１１Ω／□を上回る場合には、中間転写媒体から紙などの転写媒体へトナー像を転写した後に、中間転写媒体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
【０１６２】
中間転写媒体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独または併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト上の中間転写媒体を得ることもできる。
【０１６３】
中間転写媒体に表面層を設ける際には、上述の感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
【０１６４】
［実施形態６］
次に、本発明に係るプロセスカートリッジや画像形成装置において好適に用いられるトナーについて説明する。
まず、本発明の画像形成装置に用いるトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることが好ましい。本発明では、下記の式２より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 ：（式２）
【０１６５】
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。
トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
【０１６６】
次に円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ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フォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【０１６７】
本発明の画像形成装置に用いるトナーは、上記の円形度に加えて、トナーの重量平均径Ｄ４が３〜１０μｍであることが好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。また、重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
【０１６８】
さらに本発明に係るトナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。よって、（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に、かつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【０１６９】
次にトナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
【０１７０】
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ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フォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求めることができる。
【０１７１】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【０１７２】
また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
【０１７３】
トナー作成に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。
【０１７４】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【０１７５】
ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【０１７６】
ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、ジカルボン酸（２−１）単独、およびジカルボン酸（２−１）と少量の３価以上のポリカルボン酸（２−２）の混合物が好ましい。
ジカルボン酸（２−１）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。
３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。
【０１７７】
ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
【０１７８】
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【０１７９】
ポリイソシアネート（３）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。
【０１８０】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【０１８１】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【０１８２】
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【０１８３】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【０１８４】
これらの反応により、本発明のトナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ii）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【０１８５】
また、本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ii）を結着樹脂成分として含有させることもできる。（ii）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ii）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ii）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ii）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ii）は類似の組成が好ましい。（ii）を含有させる場合の（ｉ）と（ii）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【０１８６】
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ii）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ii）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【０１８７】
本発明において、結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。５０℃未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、通常１００℃以上、好ましくは１１０〜２００℃である。１００℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０℃以下、好ましくは９０〜１６０℃である。１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましい。さらに好ましくは１０℃以上であり、特に好ましくは２０℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００℃が好ましい。さらに好ましくは１０〜９０℃であり、特に好ましくは２０〜８０℃である。
【０１８８】
結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらに（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際および（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ii）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ii）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【０１８９】
また、本発明に用いるトナーは概ね以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
【０１９０】
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【０１９１】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【０１９２】
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【０１９３】
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【０１９４】
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【０１９５】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及ぴ金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【０１９６】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ−１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１９７】
カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−ｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１９８】
水に難溶の無機化合物分散剤として、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。
また、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロ−ルメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【０１９９】
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【０２００】
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【０２０１】
伸長および／または架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【０２０２】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【０２０３】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。また、用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【０２０４】
得られた乾燥後のトナーの粉体は、離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって、表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
具体的な手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【０２０５】
また、トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
【０２０６】
さらに、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用／併用することもできる。
【０２０７】
本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが望ましく、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下が望ましい。
トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
さらに、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下であることが好ましく、５個数％以下であることが、より好ましい。
【０２０８】
また、着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておくことにより、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得ることができる。
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【０２０９】
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。
【０２１０】
この他、本発明の構成をとる限り、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。
離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
【０２１１】
これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８-オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。
【０２１２】
これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【０２１３】
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【０２１４】
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
【０２１５】
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
【０２１６】
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０２１７】
さらに、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ^２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【０２１８】
この他、高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０２１９】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【０２２０】
また、感光体や中間転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
【０２２１】
これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写装置にて転写媒体もしくは中間転写媒体に転写されず、像担持体上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを像担持体から完全に除去するには、例えばクリーニングブレードのようなトナー除去部材を像担持体に対して強力に押しつける必要がある。この様な負荷は、像担持体やクリーニング装置の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。
像担持体に対する負荷を軽減した場合には、像担持体上のトナーや小径のキャリアの除去が不十分となり、これらはクリーニング装置を通過する際に、像担持体表面を傷つけ、画像形成装置の性能を変動させる要因となる。
【０２２２】
本発明の画像形成装置は、前述の如く、感光体表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、感光体への帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を、長期にわたって安定して得ることができるものである。
また、本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成のトナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、装置寿命を大幅に延ばすことは言うまでもない。
【０２２３】
このような、粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および／またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
【０２２４】
また、上述の事由により、帯電部材の被覆層に含まれる前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、またはこれらの架橋物の内、少なくとも一種を好ましく用いることができる。
【０２２５】
粉砕法のトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。
【実施例１】
【０２２６】
次に前述の実施形態１で説明した本発明に係る保護剤塗布装置の評価方法の具体的な実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０２２７】
図４は本実施例の評価に用いる保護剤塗布装置の構成の概略を示す図であり、図１の保護剤塗布装置２と同様の構成を簡略化して示したものである。この装置で使用する感光体の製造は、以下のように行った。
【０２２８】
（感光体）
直径３０ｍｍのアルミニウムドラム（導電性支持体）上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層を、その順に塗布した後、乾燥し、３．６μｍの下引き層、約０．１４μｍの電荷発生層、２３μｍの電荷輸送層、約３．５μｍの保護層からなる感光体を３０本作製した。このとき、保護層の塗工はスプレー法により行い、それ以外は浸漬塗工法により行った。保護層には、電荷輸送層に、平均粒径０．１８μｍのアルミナを２３．８質量％添加した処方のものを用いた。
【０２２９】
使用する保護剤バーの製造は、以下のように行った。
（保護剤バー(11)の製造方法）
ＦＴ１１５（日本精蝋製 合成ワックス）を９０重量部、ＴＯＰＡＳ−ＴＭ（チコナ社製）を１０重量部、蓋付きのガラス製容器に入れ、１６０〜２５０℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
予め１１５℃に加熱した内寸法１２ｍｍ×８ｍｍ×３５０ｍｍのアルミニウム製の金型を満たすように、攪拌溶融した該保護剤を流し込み、木製の台の上で８８℃まで放冷後、アルミニウム製の台の上で４０℃まで冷却し、固形物を型から外し、反り防止のため重りを乗せ室温まで冷却した。
冷却後、長手方向の両端を切断し、底面を切削して７ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
【０２３０】
保護剤バー(11)及び感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行った。分析によって得られたスペクトルを図６中Ａ（感光体のスペクトル）およびＢ（保護剤バー(11)のスペクトル）に示す。感光体で得られたスペクトルでは、１７７０ｃｍ^-1にポリカーボネート結合に由来するピーク（ピークａ１（１７７０ｃｍ^-1））、３０４０ｃｍ^-1にフェニル基に由来するピーク（ピークａ２（３０４０ｃｍ^-1））、が見られた。保護剤バー(11)で得られたスペクトルでは、２８５０ｃｍ^-1および２９２０ｃｍ^-1にメチレン基に由来するピーク（ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）が見られた。
ここで、感光体をＡＴＲ測定する際は、感光体の感光層をカッターを用いて１ｃｍ×１ｃｍの大きさでアルミニウム基盤から剥がし測定サンプルとした。
【０２３１】
（保護剤塗布装置(11)の評価）
［実施例１−１］（メチレン指標）
保護剤バー(11)の保護剤を感光体に塗布するため、ブラシ(2) （太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように保護剤塗布装置に装着し、ブラシ(2) は４．８Ｎのバネ圧で感光体（ＯＰＣ）に押し付け、感光体(1-1)〜感光体(1-5)へ保護剤塗布を行なった（保護剤塗布装置(11)）。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった。
【０２３２】
上記の保護剤塗布装置(11)を用いて１２０分間保護剤を塗布した感光体(1-4) をウルトラミクロトームを用いて薄くスライスし、ＴＥＭ観察を行なったところ、ＴＥＭ写真より、感光体上の保護剤の膜厚は２０〜５０ｎｍであった。
【０２３３】
塗布時間の違う（３、１０、４０、１２０、３６０分）保護剤塗布後の感光体(1-1)〜感光体(1-5)について、各塗布時間の感光体についてそれぞれサンプリングを行い、サンプルをそれぞれＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、図６中のスペクトルＣを得た。
【０２３４】
この図６のＣのスペクトルより、ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）と、ピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）の面積（Ｓａ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）をとることを試みた。ここで２８５０ｃｍ^-1のピークは保護剤バー(11)に由来するピークであるが、このピークの近くに感光体に由来するピークが存在し、お互いのピークが重なってしまっているため、保護剤塗布後の感光体で得られたスペクトルと図６のＡの感光体のみのスペクトルとの差スペクトルをとり、２８５０ｃｍ^-1のピークの面積が感光体由来のピークの面積の影響を受けないように加工してから、Ｓｂ／Ｓａを求めた。ここで、差スペクトルをとる際、１７７０ｃｍ^-1に見られるピークがゼロになるようにそれぞれのスペクトルの吸光度に係数をかけ、適宜拡大縮小して、ピーク強度の調整を行なった。差をとった後のスペクトルを図６中のＤに示す。塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）は塗布時間が増加するに伴ない増加する傾向が見られ、１０minで０．１９、３６０minで０．３８であった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(1-5) について、周方向に近接した５枚のサンプルを用いて、同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が８％であった。
ここで、それぞれのピークの面積を求める際のバックグラウンドの始点および終点の波数および面積の積分範囲を下記の表１に示す。
【０２３５】
【表１】

【０２３６】
［実施例１−２］（フェニル指標）
実施例１−１で得られたＩＲスペクトルにおいて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）をとることを試みた。ここで２９２０ｃｍ^-1のピークは保護剤バー(11)に由来するピークであるが、このピークの近くに感光体に由来するピークが存在し、お互いのピークが重なってしまっているが、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）は感光体由来のピークより充分大きいため、実施例１−１で行なった、保護剤塗布後の感光体で得られたスペクトルと図６のＡの感光体のみのスペクトルの差スペクトルをとる工程は削除した。塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）は塗布時間が増加するに伴ない増加する傾向が見られ、１０minで１０．３、３６０minで２３．２であった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(1-5) について、実施例１−１とは別にサンプリングした周方向に近接した５枚のサンプルを用いて、同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が１２％であった。
【０２３７】
（保護剤塗布装置(12)の評価）
［実施例１−３］
保護剤バー(11)の保護剤を感光体に塗布するため、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように保護剤塗布装置に装着し、ブラシは４．８Ｎのバネ圧で感光体に押し付け、感光体(3-1)〜感光体(3-5)へ保護剤塗布を行なった（保護剤塗布装置(12)）。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行った。塗布時間を変化させた（３、１０、４０、１２０、３６０分）保護剤塗布後の感光体(3-1)〜感光体(3-5)について、それぞれサンプリングを行い、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行なった。得られたスペクトルについて、実施例１−１と同様の手法で、ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）の面積（Ｓａ）の比をとり（Ｓｂ／Ｓａ）、塗布時間とＳｂ／Ｓａの関係を見てみると、塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）は塗布時間が増加するに伴ない増加する傾向が見られ、１０minで０．０６、３６０minで０．７１であった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(3-5)について、周方向に近接した５枚のサンプルを用いて、同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が１１％であった。
【０２３８】
［実施例１−４］
実施例１−３で得られたＩＲスペクトルにおいて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）を実施例１−２と同様の手法で算出することを試みた。塗布量の指標（Ｓｂ／Ｓａ）は塗布時間が増加するに伴ない増加する傾向が見られ、１０minで７．８、３６０minで３９．８であった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(3-5) について、実施例１−３とは別に、周方向に近接した５枚のサンプルを用いて、同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が７％であった。
【０２３９】
（ＡＴＲプリズムの種類、入射角、等に関する比較）
［実施例１−５］
実施例１−１で塗布した感光体(1-1)〜感光体(1-5)について、サンプリングを別途行い、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Smart Orbit（１回反射ＡＴＲ、ダイヤモンド、入射角４５°））を用いて、該サンプルの分析を行ない、同様の解析を行おうと試みた。その結果、ピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）の面積は充分な大きさであったが塗布時間によらずほとんど変化がなく、保護剤由来のピークｂ１（２８５０ｃｍ-¹）は非常に小さかった。かろうじてピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）の面積を求めて塗布時間とＳｂ／Ｓａの相関を見てみたところ、Ｓｂ／Ｓａは増加傾向があるものの、その増加量は非常に小さかった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(1-5) について、別途サンプリングを行い、周方向に近接した５枚のサンプルを用いて同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が３５％であった。
【０２４０】
［実施例１−６］
実施例１−３で塗布した感光体(3-1)〜感光体(3-5)について、サンプリングを別途行い、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Seagull（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角８５°））を用いて、分析を行ない、同様の解析を行なった。ピークｂ１およびピークａ１の面積について見ていくと、保護剤由来のピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）の面積は塗布時間の増加と共に多少増加していたが、増加量はかなり小さく、また、ピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）の面積は非常に小さかった。塗布時間に伴ないＳｂ／Ｓａは多少増加していたが増加量は小さかった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(3-5) について、別途サンプリングを行い、周方向に近接した５枚のサンプルを用いて同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が３２％であった。
【０２４１】
［実施例１−７］
実施例１−１で塗布した感光体(1-1)〜感光体(1-5)について、サンプリングを別途行い、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、ＧＡＴＲ（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角３０°））で分析を行ない、同様の解析を行おうと試みた。ＧＡＴＲのアクセサリの試料固定用のネジを回していきピークが検出し始めたところからネジを１／２回転したところでネジを固定し、試料が充分にＡＴＲプリズムに押し付けられたところで測定を行なった。
実施例１−１の場合と同様に、ピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）もピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）もはっきりと検出された。Ｓｂ／Ｓａを算出したところ、塗布時間に伴ないＳｂ／Ｓａは多少増加していたが増加量は小さかった。また、保護剤を３６０分塗布した感光体(1-5) について、別途サンプリングを行い、周方向に近接した５枚のサンプルを用いて、同様の解析行いＳｂ／Ｓａを算出したところ、Ｓｂ／Ｓａの誤差が２５％であった。
【０２４２】
（保護剤バー(12)の製造方法）
ＦＴ１１５（日本精蝋製 合成ワックス）を６０重量部、トリステアリン酸ソルビタン（ＨＬＢ：１．５）を２５重量部、ノルマルパラフィン（平均分子量６４０）を１５重量部、蓋付きのガラス製容器に入れ、１８０℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
予め１１５℃に加熱した内寸法１２ｍｍ×８ｍｍ×３５０ｍｍのアルミニウム製の金型を満たすように、攪拌溶融した該保護剤を流し込み、木製の台の上で９０℃まで放冷後、アルミニウム製の台の上で４０℃まで冷却し、固形物を型から外し、反り防止のため重りを乗せ室温まで冷却した。
冷却後、長手方向の両端を切断し、底面を切削して７ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
【０２４３】
［実施例１−８〜実施例１−１２］
（実施例１−１の評価方法を用いて合否判定）
実施例１−１のように、ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）の面積（Ｓａ）のピークの面積（Ｓａ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）をとる保護剤塗布装置の評価方法において、保護剤を１０分間塗布した時のＳｂ／Ｓａが閾値０．０３以上で、３６０分塗布したときの閾値が０．９０以下となったときに、保護剤塗布装置を合格とし、以下のような評価を行なった。
【０２４４】
［実施例１−８］
感光体(8-1) および感光体(8-2) 、ブラシ(2) （太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(11)を４．８Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１０分および３６０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行った（保護剤塗布装置(11)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例１−１のようにＳｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．１７、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．３６であり、保護剤塗布装置(11)は合格と評価した。
【０２４５】
［実施例１−９］
感光体(9-1) および感光体(9-2) 、ブラシ(3) （太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(11)を４．８Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１０分および３６０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行った（保護剤塗布装置(12)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例１−１のようにＳｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．０６、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．８２であり、保護剤塗布装置(12)は合格と評価した。
【０２４６】
［実施例１−１０］
感光体(10-1) および感光体(10-2) 、ブラシ(1) （太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり３万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(12)を２Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１０分および３６０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行った（保護剤塗布装置(13)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例１−１のようにＳｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．０２、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．２３であり、保護剤塗布装置(13)は不合格と評価した。
【０２４７】
［実施例１−１１］
感光体(11-1)および感光体(11-2)、ブラシ(3) （太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）とウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(11)を２Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１０分および３６０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(14)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例１−１のようにＳｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．０２、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．４３であり、保護剤塗布装置(14)は不合格と評価した。
【０２４８】
［実施例１−１２］
感光体(12-1)および感光体(12-2)、ブラシ(3) （太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）とウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(12)を４．８Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１０分および３６０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(15)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例１−１のようにＳｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝０．１２、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝１．１であり、保護剤塗布装置(15)は不合格と評価した。
【０２４９】
［実施例１−１３〜実施例１−１７］
（実施例１−２の評価方法を用いて合否判定）
実施例１−２のようにピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）をとる保護剤塗布装置の評価方法において、保護剤を１０分間塗布した時のＳｂ／Ｓａが閾値６．５以上で、３６０分塗布したときの閾値が４４．０以下となったときに、保護剤塗布装置を合格として、以下のような評価を行なった。
【０２５０】
［実施例１−１３］
実施例１−８で得られたＩＲスペクトルについて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比Ｓｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝１２．１、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝２２．８であり、保護剤塗布装置(11)は合格と評価した。
【０２５１】
［実施例１−１４］
実施例１−９で得られたＩＲスペクトルについて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比Ｓｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝８．０、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝４３．３であり、保護剤塗布装置(12)は合格と評価した。
【０２５２】
［実施例１−１５］
実施例１−１０で得られたＩＲスペクトルについて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比Ｓｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝６．０、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝１８．７であり、保護剤塗布装置(13)は不合格と評価した。
【０２５３】
［実施例１−１６］
実施例１−１１で得られたＩＲスペクトルについて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比Ｓｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝５．８、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝２７．６であり、保護剤塗布装置(14)は不合格と評価した。
【０２５４】
［実施例１−１７］
実施例１−１２で得られたＩＲスペクトルについて、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ）の比Ｓｂ／Ｓａを算出したところ、１０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝１０．３、３６０分塗布後でＳｂ／Ｓａ＝７３．２であり、保護剤塗布装置(15)は不合格と評価した。
【０２５５】
［実施例１−１８］
画像形成装置として、IPSIO CX400（タンデム型カラー画像形成装置、（株）リコー製）を用い、この画像形成装置のブラックおよびシアンの感光体ユニット（画像形成部）において、それぞれ実施例１−８および実施例１−９で用いた感光体(8-2)および感光体(9-2)を組み込み、感光体の真上に帯電ローラを配置し、保護剤塗布装置(11)および保護剤塗布装置(12)と同じスプリングでそれぞれ帯電ローラを感光体に押し付け、感光体の線速を１２５ｍｍ／秒とし、感光体と帯電ローラの間に、−６００Ｖの直流電圧に周波数１４５０Ｈz、振幅１１００Ｖの交流電圧を重畳印加して評価を行った。ブラック感光体ユニットは保護剤塗布装置(11)と同じ条件になるようブラシ(2) およびウレタンブレードをセットし、シアン感光体ユニットは保護剤塗布装置(15)と同じ条件になるようブラシ(3) およびウレタンブレードをセットした。
【０２５６】
ブラックおよびシアンユニットについて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ出力して評価したところ、ブラックおよびシアンユニットから出力された画像は高画質画像であった。
続いて、ブラックおよびシアンユニットを用いて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ計７００００枚出力したところ、ブラックユニットから出力された画像は高画質画像であったが、シアンユニットから出力された画像には白スジが見られた。
これにより、実施例１−８、実施例１−１２および実施例１−１３、実施例１−１７のように閾値を設定する事で、保護剤塗布装置の合否の判別が可能となった。
【０２５７】
なお、以上の実施例１における保護剤塗布装置と、ＡＴＲ分析と解析の条件および解析結果と、画像評価結果と、保護剤バーとを、下記の表２〜５にまとめて示す。
【０２５８】
【表２】

【０２５９】
【表３】

【０２６０】
【表４】

【０２６１】
【表５】

【実施例２】
【０２６２】
次に前述の実施形態２で説明した本発明に係る保護剤塗布装置の具体的な実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０２６３】
図４は本実施例の評価に用いる保護剤塗布装置の構成の概略を示す図であり、図１の保護剤塗布装置２と同様の構成を簡略化して示したものである。なお、図４の例では、保護剤塗布装置のブレードは、感光体表面にカウンター方式で接触している。
【０２６４】
（感光体）
保護剤を塗布する感光体の製造は、以下のように行った。
直径３０ｍｍのアルミニウムドラム（導電性支持体）上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層を、その順に塗布した後、乾燥し、３．６μｍの下引き層、約０．１４μｍの電荷発生層、２３μｍの電荷輸送層、約３．５μｍの保護層からなる感光体を作製した。このとき、保護層の塗工はスプレー法により行ない、それ以外は浸漬塗工法により行った。保護層の詳細については以下の通りとした。
【０２６５】
（保護層）
Ｚ型ポリカーボネート：１０部
トリフェニルアミン化合物（下記の構造式１）：７部
アルミナ微粒子（粒径０．３μｍ）：５部
テトラヒドロフラン：４００部
シクロヘキサノン：１５０部
【０２６６】
【化１】

【０２６７】
使用する保護剤バーの製造は、以下のように行った。
（保護剤バー(21)の製造方法）
ＦＴ１１５（日本精蝋製 合成ワックス）を８５重量部、ＴＯＰＡＳ−ＴＭ（チコナ社製）を１０重量部、トリステアリン酸ソルビタン（ＨＬＢ：１．５）を５重量部、蓋付きのガラス製容器に入れ、１６０〜２５０℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
【０２６８】
予め１１５℃に加熱した内寸法１２ｍｍ×８ｍｍ×３５０ｍｍのアルミニウム製の金型を満たすように、攪拌溶融した該保護剤を流し込み、木製の台の上で８８℃まで放冷後、アルミニウム製の台の上で４０℃まで冷却し、固形物を型から外し、反り防止のため重りを乗せ室温まで冷却した。
冷却後、長手方向の両端を切断し、底面を切削して７ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
【０２６９】
感光体および保護剤バー(21)について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行った。図６のＡおよびＢと非常によく似たスペクトル（吸光度スペクトル）を得た。感光体で得られたスペクトルでは、１７７０ｃｍ^-1にカーボネートに由来するピーク（ピークａ１（１７７０ｃｍ^-1））、が見られた。保護剤バー(21)で得られたスペクトルでは、２８５０ｃｍ^-1および２９２０ｃｍ^-1にメチレン基に由来するピーク（ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）が見られた。
ここで、感光体をＡＴＲ測定する際は、感光体の感光層をカッターを用いて１ｃｍ×１ｃｍの大きさでアルミニウム基盤から剥がし測定サンプルとした。
【０２７０】
［実施例２−１］
保護剤バー(21)の保護剤を感光体に塗布するため、ブラシ２（太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように保護剤塗布装置に装着し、ブラシは４Ｎのバネ圧で感光体に押し付け、感光体(1-1)および感光体(1-2)へ保護剤塗布を行なった（保護剤塗布装置(21)）。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった。
保護剤塗布装置(21)を用いて１５０分間保護剤を塗布した感光体(1-2)をウルトラミクロトームを用いて薄くスライスし、ＴＥＭ観察を行なったところ、ＴＥＭ写真より、感光体上の保護剤の膜厚は５０〜８５ｎｍであった。
【０２７１】
塗布時間の違う（５、１５０分）保護剤塗布後の感光体(1-1)および感光体(1-2)について、各塗布時間の感光体についてそれぞれサンプリングを行い、サンプルをそれぞれＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、図６のＣと大方類似のスペクトル（塗布時間１５０分）（吸光度スペクトル）を得た。
【０２７２】
図６のＣのスペクトルより、ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ１）とピークａ１（１７７０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ１）の比（Ｓｂ１／Ｓａ１）をとることを試みた。ここで２８５０ｃｍ^-1のピークは保護剤バー(21)に由来するピークであるが、このピークの近くに感光体に由来するピークが存在し、お互いのピークが重なってしまっているため、実施例１と同様に保護剤塗布後の感光体で得られたスペクトルと図６のＡの感光体のみのスペクトルとの差スペクトルをとり、２８５０ｃｍ^-1のピークの面積が感光体由来のピークの面積の影響を受けないように加工してから、Ｓｂ１／Ｓａ１を求めた。ここで、差スペクトルをとる際、１７７０ｃｍ^-1に見られるピークがゼロになるようにそれぞれのスペクトルの吸光度に係数をかけ、適宜拡大縮小して、ピーク強度の調整を行なった。塗布量の指標（Ｓｂ１／Ｓａ１）は塗布時間が増加するに伴ない増加する傾向が見られ、５minで０．０８２、１５０minで０．２３であった。
ここで、それぞれのピークの面積を求める際のバックグラウンドの始点および終点の波数および面積の積分範囲を下記の表６に示す。
【０２７３】
【表６】

【０２７４】
［実施例２−２］
感光体(2-1)および感光体(2-2)、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(21)を４Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、５分および１５０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(22)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例２−１のようにＳｂ１／Ｓａ１を算出したところ、５分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．０４４、１５０分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．４５であった。
【０２７５】
（保護剤バー(22)の製造方法）
ＦＴ１１５（日本精蝋製 合成ワックス）を５５重量部、トリステアリン酸ソルビタン（ＨＬＢ：１．５）を２０重量部、ノルマルパラフィン（平均分子量６４０）を２５重量部、蓋付きのガラス製容器に入れ、１８０℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
【０２７６】
予め１１５℃に加熱した内寸法１２ｍｍ×８ｍｍ×３５０ｍｍのアルミニウム製の金型を満たすように、攪拌溶融した該保護剤を流し込み、木製の台の上で９０℃まで放冷後、アルミニウム製の台の上で４０℃まで冷却し、固形物を型から外し、反り防止のため重りを乗せ室温まで冷却した。
冷却後、長手方向の両端を切断し、底面を切削して７ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
【０２７７】
［比較例２−１］
感光体(3-1)および感光体(3-2)、ブラシ(1)（太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり３万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(21)を１．８Ｎのバネ圧でブラシに、５分および１５０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(23)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例２−１のようにＳｂ１／Ｓａ１を算出したところ、５分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．０２２、１５０分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．１３であった。
【０２７８】
［比較例２−２］
感光体(4-1)および感光体(4-2)、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(22)を６Ｎのバネ圧でブラシに、５分および１５０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(24)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例２−１のようにＳｂ１／Ｓａ１を算出したところ、５分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．１４、１５０分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．８８であった。
【０２７９】
［実施例２−３］
感光体(5-1)および感光体(5-2)、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(22)を３Ｎのバネ圧でブラシに、５分および１５０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(25)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例２−１のようにＳｂ１／Ｓａ１を算出したところ、５分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．０３２、１５０分塗布後でＳｂ１／Ｓａ１＝０．３２であった。
【０２８０】
［画像評価結果］
画像形成装置として、IPSIO CX400（タンデム型カラー画像形成装置、（株）リコー製）を用い、この画像形成装置のブラックのプロセスカートリッジ(1) には実施例２−１で用いた保護剤塗布装置(21)と同じ構成となるように、各部材（保護剤バー、ブラシ、押圧力付与バネ）を組み込み、シアンのプロセスカートリッジ(1) には比較例２−１で用いた保護剤塗布装置(23)と同じ構成となるように、各部材を組み込み、マゼンタのプロセスカートリッジ(1) には比較例２−２で用いた保護剤塗布装置(24)と同じ構成となるように、各部材を組み込み、感光体の線速を１２５ｍｍ／秒とし、感光体と帯電ローラの間に、−６００Ｖの直流電圧に周波数１４５０Ｈz、振幅１１００Ｖの交流電圧を重畳印加して評価を行った。尚、各プロセスカートリッジには、図１の保護材塗布装置においては組み込んでいなかった帯電ローラ３を組み込んだ。また、いずれのプロセスカートリッジにおいても、実施例２−１〜２−３および比較例２−１〜２−２で用いたものと同じ感光体で新品の感光体を組み込んだ。
【０２８１】
ブラック、シアンおよびマゼンタのプロセスカートリッジついて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ出力して評価したところ、ブラック、シアンおよびマゼンタのプロセスカートリッジから出力された画像は高画質画像であった。
続いて、ブラック、シアンおよびマゼンタのプロセスカートリッジを用いて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ計６００００枚出力したところ、ブラックのプロセスカートリッジから出力された画像は高画質画像であったが、シアンのプロセスカートリッジから出力された画像には白スジが見られ、マゼンタのプロセスカートリッジから出力された画像には黒スジが見られた。
【０２８２】
続いて、同様の評価を、実施例２−２および比較例２−１の保護剤塗布装置と同じ構成のプロセスカートリッジを用いて行なった。
画像形成装置として、IPSIO CX400（タンデム型カラー画像形成装置、（株）リコー製）を用い、この画像形成装置のブラックのプロセスカートリッジ(2) には実施例２−２で用いた保護剤塗布装置(22)と同じ構成となるように、各部材（保護剤バー、ブラシ、押圧力付与バネ）を組み込み、シアンのプロセスカートリッジ(2) には比較例２−３で用いた保護剤塗布装置(25)と同じ構成となるように、各部材を組み込み、感光体の線速を１２５ｍｍ／秒とし、感光体と帯電ローラの間に、−６００Ｖの直流電圧に周波数１４５０Ｈz、振幅１１００Ｖの交流電圧を重畳印加して評価を行った。尚、各プロセスカートリッジには、図１の保護材塗布装置においては組み込んでいなかった帯電ローラを組み込んだ。また、いずれのプロセスカートリッジにおいても、実施例２−１〜２−３および比較例２−１〜２−２で用いたものと同じ感光体で新品の感光体を組み込んだ。
【０２８３】
ブラックおよびシアンのプロセスカートリッジついて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ出力して評価したところ、ブラックおよびシアンから出力された画像は高画質画像であった。
続いて、ブラックおよびシアンのプロセスカートリッジを用いて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ計６００００枚出力したところ、ブラックのプロセスカートリッジから出力された画像は高画質画像であったが、シアンのプロセスカートリッジから出力された画像には白スジが見られた。
【０２８４】
なお、以上の実施例１における保護剤塗布装置と、ＡＴＲ分析と解析の条件および解析結果と、画像評価結果と、保護剤バーとを、下記の表７〜１０にまとめて示す。
【０２８５】
【表７】

【０２８６】
【表８】

【０２８７】
【表９】

【０２８８】
【表１０】

【実施例３】
【０２８９】
次に本発明の前述の実施形態２で説明した本発明に係る保護剤塗布装置の具体的な別の実施例を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０２９０】
図４は本実施例の評価に用いる保護剤塗布装置の構成の概略を示す図であり、図１の保護剤塗布装置２と同様の構成を簡略化して示したものである。この装置で使用する感光体の製造は、以下のように行った。
【０２９１】
（感光体）
直径３０ｍｍのアルミニウムドラム（導電性支持体）上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層を、その順に塗布した後、乾燥し、３．６μｍの下引き層、約０．１４μｍの電荷発生層、２２μｍの電荷輸送層、約３．５μｍの保護層からなる感光体を作製した。このとき、保護層の塗工はスプレー法により行ない、それ以外は浸漬塗工法により行なった。保護層の詳細については以下の通りとした。
【０２９２】
（保護層）
Ｚ型ポリカーボネート：１０部
トリフェニルアミン化合物（前記構造式１）：７部
アルミナ微粒子（粒径０．３μｍ）：５部
テトラヒドロフラン：４００部
シクロヘキサノン：１５０部
【０２９３】
使用する保護剤バーの製造は、以下のように行った。
（保護剤バー(31)の製造方法）
ＦＴ１１５（日本精蝋製 合成ワックス）を９０重量部、ＴＯＰＡＳ−ＴＭ（チコナ社製）を５重量部、トリステアリン酸ソルビタン（ＨＬＢ：１．５）を５重量部、蓋付きのガラス製容器に入れ、１６０〜２５０℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
【０２９４】
予め１１５℃に加熱した内寸法１２ｍｍ×８ｍｍ×３５０ｍｍのアルミニウム製の金型を満たすように、攪拌溶融した該保護剤を流し込み、木製の台の上で８８℃まで放冷後、アルミニウム製の台の上で４０℃まで冷却し、固形物を型から外し、反り防止のため重りを乗せ室温まで冷却した。
冷却後、長手方向の両端を切断し、底面を切削して７ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
【０２９５】
感光体および保護剤バー(31)について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、図６のＡおよびＢと非常によく似たスペクトル（吸光度スペクトル）を得た。感光体で得られたスペクトルでは、３０４０ｃｍ^-1にフェニル基に由来するピーク（ピークａ２（３０４０ｃｍ^-1））、が見られた。保護剤バー(31)で得られたスペクトルでは、２８５０ｃｍ^-1および２９２０ｃｍ^-1にメチレン基に由来するピーク（ピークｂ１（２８５０ｃｍ^-1）、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）が見られた。
ここで、感光体をＡＴＲ測定する際は、感光体の感光層をカッターを用いて１ｃｍ×１ｃｍの大きさでアルミニウム基盤から剥がし測定サンプルとした。
【０２９６】
［実施例３−１］
保護剤バー(31)の保護剤を感光体に塗布するため、ブラシ(2)（太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように保護剤塗布装置に装着し、ブラシ(2) は４．８Ｎのバネ圧で感光体に押し付け、感光体(1-1)および感光体(1-2)へ保護剤塗布を行なった（保護剤塗布装置(31)）。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった。
保護剤塗布装置(31)を用いて１２０分間保護剤を塗布した感光体(1-2)をウルトラミクロトームを用いて薄くスライスし、ＴＥＭ観察を行なったところ、ＴＥＭ写真より、感光体上の保護剤の膜厚は２５〜７０ｎｍであった。
【０２９７】
塗布時間の違う（１５、１２０分）保護剤塗布後の感光体(1-1)および感光体(1-2)について、各塗布時間の感光体についてそれぞれサンプリングを行い、サンプルをそれぞれＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、図６のＣと大方類似のスペクトル（塗布時間１２０分）（吸光度スペクトル）を得た。
図６のＣのスペクトルより、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）の面積（Ｓｂ２）とピークａ２（３０４０ｃｍ^-1）のピークの面積（Ｓａ２）の比（Ｓｂ２／Ｓａ２）をとることを試みた。ここで２９２０ｃｍ^-1のピークは保護剤バー(31)に由来するピークであるが、このピークの近くに感光体に由来するピークが存在し、お互いのピークが重なってしまっているが、ピークｂ２（２９２０ｃｍ^-1）は感光体由来のピークより充分大きいため、保護剤塗布後の感光体で得られたスペクトルと図６のＡの感光体のみのスペクトルの差スペクトルをとる工程は削除した。塗布量の指標（Ｓｂ２／Ｓａ２）は１３．５であった。また、同様にして塗布時間１５分における塗布量の指標（Ｓｂ２／Ｓａ２）を求めると９．８であった。
ここで、それぞれのピークの面積を求める際のバックグラウンドの始点および終点の波数および面積の積分範囲を下記の表１１に示す。
【０２９８】
【表１１】

【０２９９】
［実施例３−２］
感光体(2-1)および感光体(2-2)、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(31)を４．８Ｎのバネ圧でブラシに押し付けて、１５分および１２０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(32)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例３−１のようにＳｂ２／Ｓａ２を算出したところ、１５分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝８．０、１２０分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝１８．６であった。
【０３００】
（保護剤バー(32)の製造方法）
ＦＴ１１５（日本精蝋製 合成ワックス）を５５重量部、トリステアリン酸ソルビタン（ＨＬＢ：１．５）を２５重量部、ノルマルパラフィン（平均分子量６４０）を２０重量部、蓋付きのガラス製容器に入れ、１８０℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
【０３０１】
予め１１５℃に加熱した内寸法１２ｍｍ×８ｍｍ×３５０ｍｍのアルミニウム製の金型を満たすように、攪拌溶融した該保護剤を流し込み、木製の台の上で９０℃まで放冷後、アルミニウム製の台の上で４０℃まで冷却し、固形物を型から外し、反り防止のため重りを乗せ室温まで冷却した。
冷却後、長手方向の両端を切断し、底面を切削して７ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
【０３０２】
［比較例３−１］
感光体(3-1)および感光体(3-2)、ブラシ(1)（太さ：１０デニール、密度：１平方インチ当たり３万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(31)を２Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１５分および１２０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(33)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例３−１のようにＳｂ２／Ｓａ２を算出したところ、１５分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝６．３、１２０分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝８．１であった。
【０３０３】
［比較例３−２］
感光体(4-1)および感光体(4-2)、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(32)を６Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１５分および１２０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(34)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例３−１のようにＳｂ２／Ｓａ２を算出したところ、１５分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝１３．２、１２０分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝３８．９であった。
【０３０４】
［実施例３−３］
感光体(5-1)および感光体(5-2)、ブラシ(3)（太さ：２０デニール、密度：１平方インチ当たり５万本）およびウレタンブレードを図４のように、保護剤塗布装置に装着し、保護剤バー(32)を３Ｎのバネ圧でブラシに押し付け、１５分および１２０分間感光体への保護剤塗布を行った。感光体およびブラシの線速度はそれぞれ１２５ｍｍ/ｓ、１４６ｍｍ/ｓで行なった（保護剤塗布装置(35)）。
保護剤塗布後の感光体について、ＦＴ−ＩＲ Avatar370（サーモエレクトロン株式会社、Thunder Dome（１回反射ＡＴＲ、Ｇｅ、入射角４５°））を用いてＩＲ分析を行い、実施例３−１のようにＳｂ２／Ｓａ２を算出したところ、１５分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝９．４、１２０分塗布後でＳｂ２／Ｓａ２＝２５．５であった。
【０３０５】
［画像評価結果］
画像形成装置として、IPSIO CX400（タンデム型カラー画像形成装置、（株）リコー製）を用い、この画像形成装置のブラックのプロセスカートリッジ(1) には実施例３−１で用いた保護剤塗布装置(31)と同じ構成となるように、各部材（保護剤バー、ブラシ、押圧力付与バネ）を組み込み、シアンのプロセスカートリッジ(1) には比較例３−１で用いた保護剤塗布装置(33)と同じ構成となるように、各部材を組み込み、マゼンタのプロセスカートリッジ(1) には比較例３−２で用いた保護剤塗布装置(34)と同じ構成となるように、各部材を組み込み、感光体の線速を１２５ｍｍ／秒とし、感光体と帯電ローラの間に、−６００Ｖの直流電圧に周波数１４５０Ｈz、振幅１１００Ｖの交流電圧を重畳印加して評価を行った。尚、各プロセスカートリッジには、図１の保護材塗布装置においては組み込んでいなかった帯電ローラを組み込んだ。また、いずれのプロセスカートリッジにおいても、実施例３−１〜３−３および比較例３−１〜３−２で用いたものと同じ感光体で新品の感光体を組み込んだ。
【０３０６】
ブラック、シアンおよびマゼンタのプロセスカートリッジついて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ出力して評価したところ、ブラック、シアンおよびマゼンタから出力された画像は高画質画像であった。
続いて、ブラック、シアンおよびマゼンタのプロセスカートリッジを用いて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ計5００００枚出力したところ、ブラックのプロセスカートリッジから出力された画像は高画質画像であったが、シアンのプロセスカートリッジから出力された画像には白スジが見られ、マゼンタのプロセスカートリッジから出力された画像には黒スジが見られた。
【０３０７】
続いて、同様の評価を、実施例２−２および比較例２−１の保護剤塗布装置と同じ構成のプロセスカートリッジを用いて行なった。
画像形成装置として、IPSIO CX400（タンデム型カラー画像形成装置、（株）リコー製）を用い、この画像形成装置のブラックのプロセスカートリッジ(2) には実施例３−２で用いた保護剤塗布装置(32)と同じ構成となるように、各部材（保護剤バー、ブラシ、押圧力付与バネ）を組み込み、シアンのプロセスカートリッジ(2) には比較例３−３で用いた保護剤塗布装置(35)と同じ構成となるように、各部材を組み込み、感光体の線速を１２５ｍｍ／秒とし、感光体と帯電ローラの間に、−６００Ｖの直流電圧に周波数１４５０Ｈz、振幅１１００Ｖの交流電圧を重畳印加して評価を行った。尚、各プロセスカートリッジには、図１の保護材塗布装置においては組み込んでいなかった帯電ローラを組み込んだ。また、いずれのプロセスカートリッジにおいても、実施例３−１〜３−３および比較例３−１〜３−２で用いたものと同じ感光体で新品の感光体を組み込んだ。
【０３０８】
ブラックおよびシアンのプロセスカートリッジついて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ出力して評価したところ、ブラックおよびシアンから出力された画像は高画質画像であった。
続いて、ブラックおよびシアンのプロセスカートリッジを用いて、図５のようなＡ４サイズ紙の１by１のハーフトーン画像を５枚ずつ計５００００枚出力したところ、ブラックのプロセスカートリッジから出力された画像は高画質画像であったが、シアンのプロセスカートリッジから出力された画像には白スジが見られた。
【０３０９】
なお、以上の実施例３における保護剤塗布装置と、ＡＴＲ分析と解析の条件および解析結果と、画像評価結果と、保護剤バーとを、下記の表１２〜１５にまとめて示す。
【０３１０】
【表１２】

【０３１１】
【表１３】

【０３１２】
【表１４】

【０３１３】
【表１５】

【図面の簡単な説明】
【０３１４】
【図１】本発明の保護層形成装置を備えた画像形成部の要部構成例を示す概略要部構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置に具備されるプロセスカートリッジを用いた画像形成部（画像形成ステーション）の構成例を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明の保護層形成装置を具備する画像形成装置１００の構成例を示す概略構成図である。
【図４】評価時に用いる保護層形成装置の構成例を示す概略構成図である。
【図５】評価用の出力画像の例を示す図である。
【図６】保護剤塗布前の感光体表面のＩＲスペクトルＡ（吸光度スペクトル）と、保護剤単独のＩＲスペクトルＢ（吸光度スペクトル）と、保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の感光体のＩＲスペクトルＣ（吸光度スペクトル）と、差スペクトルＤを示す図である。
【図７】ＩＲスペクトルＡ〜Ｃに存在するピークの例を示す模式図である。
【図８】ＩＲスペクトルＡ〜Ｃに存在するピークの別の例を示す模式図である。
【図９】ＩＲスペクトルＡ〜Ｃに存在するピークの別の例を示す模式図である。
【図１０】ＩＲスペクトルＡ〜Ｃに存在するピークの別の例を示す模式図である。
【図１１】ＩＲスペクトルＡ〜Ｃに存在するピークの別の例を示す模式図である。
【図１２】ＩＲスペクトルＡ〜Ｃに存在するピークの別の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０３１５】
１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）：感光体（像担持体）
２：保護剤塗布装置
３：帯電装置（帯電手段）
４：クリーニング装置（クリーニング手段）
５：現像装置（現像手段）
６：一次転写装置（転写手段）
７：中間転写媒体（または転写媒体）
８：潜像形成装置
９：ベルトクリーニング装置
１０：画像形成部（画像形成ステーション）
１１：プロセスカートリッジ
１２：二次転写装置
１３：搬送装置
１４：定着装置
１５：搬送装置
１６：排紙ローラ
１７：排紙トレイ
２１：保護剤バー
２２：保護剤供給部材
２２ａ：ブラシ状部材（ブラシ）
２２ｂ：支持体
２３：押圧力付与機構
２４：保護層形成機構
２４ａ：ブレード状部材
２４ｂ：押圧部材
２５：保護剤バー支持ガイド
４１：クリーニング部材（ブレード）
４２：クリーニング押圧機構
５１：現像ローラ
５２，５３：攪拌搬送スクリュー
１００：画像形成装置
１１０：画像形成装置本体（プリンタ部）
１２０：原稿読取部（スキャナ部）
１３０：原稿自動給紙装置（ＡＤＦ）
２００：給紙部
２０１ａ〜２０１ｄ：給紙カセット
２０２：給紙ローラ
２０３：分離ローラ
２０４，２０５，２０６：搬送ローラ
２０７：レジストローラ
２１０：両面用搬送装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に保護剤を塗布する保護剤塗布装置において、
赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法において、ＡＴＲプリズムとしてＧｅ、赤外光入射角として４５°の条件で測定を行い得られる吸光度スペクトル（以下、ＩＲスペクトルと言う）について、保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＡ、保護剤単独のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＢとすると、
保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の像担持体のＩＲスペクトル（ＩＲスペクトルＣとする）中で、前記ＩＲスペクトルＢに存在せず、前記ＩＲスペクトルＡに存在する１７７０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークａ１とする）のピーク面積（Ｓａ１）と、前記ＩＲスペクトルＡに存在せず、前記ＩＲスペクトルＢに存在する２８５０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークｂ１とする）のピーク面積（Ｓｂ１）の比（Ｓｂ１／Ｓａ１）より、前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価したとき、
前記保護剤を５分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．０２以上、１５０分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ１／Ｓａ１の値が０．８５以下となることを特徴とする保護剤塗布装置。
【請求項２】
像担持体の表面に保護剤を塗布する保護剤塗布装置において、
赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法において、ＡＴＲプリズムとしてＧｅ、赤外光入射角として４５°の条件で測定を行い得られる吸光度スペクトル（以下、ＩＲスペクトルと言う）について、保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＡ、保護剤単独のＩＲスペクトルをＩＲスペクトルＢとすると、
保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の像担持体のＩＲスペクトル（ＩＲスペクトルＣとする）中で、前記ＩＲスペクトルＢに存在せず、前記ＩＲスペクトルＡに存在する３０４０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークａ２とする）のピーク面積（Ｓａ２）と、前記ＩＲスペクトルＡに存在せず、前記ＩＲスペクトルＢに存在する２９２０ｃｍ^-1に見られるピーク（ピークｂ２とする）のピーク面積（Ｓｂ２）の比（Ｓｂ２／Ｓａ２）より、前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価したとき、
前記保護剤を１５分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が６．５以上、１２０分塗布した後の前記像担持体におけるＳｂ２／Ｓａ２の値が３８以下となることを特徴とする保護剤塗布装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の保護剤塗布装置において、
前記保護剤は、パラフィンを主体とする保護剤であることを特徴とする保護剤塗布装置。
【請求項４】
請求項３に記載の保護剤塗布装置において、
前記保護剤は、パラフィンを５０〜９５重量％含有していることを特徴とする保護剤塗布装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置において、
前記保護剤としてパラフィンを主体とする保護剤バーを用い、該保護剤バーの保護剤を掻き取るブラシを有し、該ブラシには、金属製の芯金上に直径が２８〜４２μｍの単繊維を１平方インチ当たり５万〜６０万本、静電植毛することにより製造したブラシを用いており、前記保護剤バーの保護剤を前記ブラシにより掻き取り、そのブラシを像担持体に押し当てることにより、前記パラフィンを主体とする保護剤を像担持体に供給し、前記像担持体にブレードを押し当てることにより、前記像担持体上に保護剤を固定することを特徴とする保護剤塗布装置。
【請求項６】
像担持体と、請求項１〜５のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項６に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体と前記保護剤塗布装置に加えて、前記像担持体を帯電する帯電手段を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体は感光体であり、前記帯電手段は交流（ＡＣ）帯電を行うことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
画像形成部に、像担持体と、請求項１〜５のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
前記像担持体は感光体であり、該感光体を帯電する帯電手段を備え、該帯電手段は交流（ＡＣ）帯電を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成部に、請求項６〜８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体の表面に保護剤塗布装置を用いて保護剤を塗布した後の前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価する保護剤塗布装置の評価方法において、
赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）法により測定される吸光度スペクトル（以下、ＩＲスペクトルと言う）について、保護剤塗布前の像担持体表面のＩＲスペクトルＡと保護剤単独のＩＲスペクトルＢを比較したとき、
前記ＩＲスペクトルＡには、前記ＩＲスペクトルＢに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有し、
前記ＩＲスペクトルＢには、前記ＩＲスペクトルＡに存在しない少なくとも一つ以上の吸収ピークを有しており、
前記保護剤塗布装置によって保護剤を塗布した後の前記像担持体のＩＲスペクトルＣ中の、前記ＩＲスペクトルＢに存在せず、前記ＩＲスペクトルＡに存在する任意の一つのピーク（ピークａとする）のピーク面積（Ｓａ）と、
前記ＩＲスペクトルＡに存在せず、前記ＩＲスペクトルＢに存在する任意の一つのピーク（ピークｂとする）のピーク面積（Ｓｂ）の比（Ｓｂ／Ｓａ）より、前記像担持体上の保護剤の塗布量を評価することを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
赤外吸収スペクトル法のＡＴＲ法で、赤外光をサンプルに照射した際の赤外光の強度がサンプル表面における強度の１／ｅになる距離を示すもぐり込み深さとした場合、保護剤の膜厚が潜り込み深さに対して０．４〜８５％であることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記ピークａが検出される赤外光の波長でのもぐり込み深さが、前記ピークｂが検出される赤外光の波長でのもぐり込み深さの５０〜１７０％であることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記保護剤はパラフィンを５０重量％以上含有しており、前記ピークｂはメチレン基に由来するピークであることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記保護剤はメチレン基を有する有機化合物を含有しており、前記ピークｂはメチレン基に由来するピークであることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記像担持体表面にフェニル基を有する有機化合物を含有していて、前記ピークａはフェニル基に由来するピークであることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１８】
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記像担持体表面にカーボネート結合を有する有機化合物を含有しており、前記ピークａはカーボネート結合に由来するピークであることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項１９】
請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記保護剤を前記像担持体に塗布していって一定の塗布時間以内で、前記保護剤の塗布量の指標である面積比（Ｓｂ／Ｓａ）が、閾値以下となるときに、前記保護剤塗布装置を合格とすることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。
【請求項２０】
請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の保護剤塗布装置の評価方法において、
前記保護剤を塗布する像担持体は、プロセスカートリッジあるいは画像形成装置に用いられる感光体であることを特徴とする保護剤塗布装置の評価方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【公開番号】特開２００９−３１７３８（Ｐ２００９−３１７３８Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６４７８５（Ｐ２００８−６４７８５）
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】