帯電部材クリーニングロール、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能な帯電部材用クリーニングロールを提供すること。また、本発明は、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を適用すること。
【解決手段】芯体と、前記芯体の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％〜３０％、硬度１５０Ｎ〜２３０Ｎのウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、を有することを特徴とする帯電部材用クリーニングロールである。
【解決手段】芯体と、前記芯体の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％〜３０％、硬度１５０Ｎ〜２３０Ｎのウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、を有することを特徴とする帯電部材用クリーニングロールである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に適用される、像保持体を帯電するための帯電部材をクリーニングする帯電部材用クリーニングロールに関する。また、本発明は、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体に放電により電荷を与えて帯電させ、さらに感光体表面を露光して潜像を形成し、この潜像にトナーを供給してトナー像を形成させる。感光体上に形成されたトナー像は記録紙等に転写され、熱と圧力を受けて記録紙上に定着される。また、トナー像転写後の感光体表面には、転写されずに残留するトナーが存在するため、次の帯電工程に入る前に、クリーニングブレード、クリーニングブラシ等のクリーニング部材によって感光体表面がクリーニングされる。
【０００３】
このような画像形成装置において、感光体表面を均一に帯電させる部材として、帯電ロールが実用化されている。帯電ロールは、電圧が印加された状態で感光体に接触する事によって、感光体表面を帯電させるものであり、低オゾン化と低電力化が図れるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、トナー像転写後の感光体表面に残留する転写残トナーがクリーニング工程において完全に除去されずに、帯電ロールと感光体とのニップ部分に進入することにより、帯電ロールに転写残トナーが付着するという問題がある。特に帯電ロールに対する帯電極性の逆極性トナーやトナー添加剤が存在すると、静電的に引き付けられて、帯電ロール表面に付着し易くなる。
【０００５】
さらに転写残トナー以外にも感光体表面に付着したキャリア、紙粉等の異物が帯電ロール表面に付着し帯電ロールを汚染する。帯電ロール表面に転写残トナーや異物が付着すると、付着部分の抵抗が高くなり、感光体の帯電不良を生じ易くなる。さらに転写残トナーや異物の付着による汚染が長期的に継続された場合には、帯電ロールの抵抗ムラによる感光体の帯電不良が増大して、著しい濃度ムラに至る画質欠陥を引き起こす。
【０００６】
上記のような帯電ロールへの転写残トナーや異物の付着による画質欠陥を防止するために、帯電ロールに対して付着物を除去する目的でクリーニング部材を装着する方法が従来から試みられている。
【０００７】
例えば特開平２−２７２５９４号公報においては、ロール状のスポンジ材をクリーニング部材として用いる事が提案されているが、帯電ロール表面に付着した転写残トナーや異物を継続的に除去し続けるには十分と言えない問題を有している。
【０００８】
さらに特開平５−２９７６９０号公報あるいは特開２００４−３６１９１６号公報においてはロール状のスポンジ材あるいは樹脂発泡体をクリーニング部材として用いるとともに、帯電ロールとクリーニング部材が接離する機構、あるいはクリーニング部材が揺動する機構を備える事によって、帯電ロール上の付着物除去を向上させる方策が提案されているが、このような機構を付与する事は、装置の大型化やコストアップを招く問題を有している。
【０００９】
また近年、高画質化の要求が高まって来ており、小粒径化、球形化されたトナーが実用化されている。しかしながら、上記のような小粒径化、球形化されたトナーは、クリーニング工程において、クリーニングブレードをすり抜け易く、クリーニング不良を起こし易いという問題点がある。このようにクリーニングされずに感光体上に残留したトナーが帯電ローラに付着し蓄積する事を防ぐため、帯電ローラ表面のクリーニングが必要となる。
【００１０】
【特許文献１】特開平２−２７２５９４号公報
【特許文献２】特開平５−２９７６９０号公報
【特許文献３】特開２００４−３６１９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑み、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能な帯電部材用クリーニングロールを提供することを目的とする。また、本発明は、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、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である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、以下の手段により解決される。すなわち、
本発明の帯電部材用クリーニングロールは、
芯体と、
前記芯体の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下のウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、
を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明の帯電部材用クリーニングロールにおいて、前記連続気泡構造における気泡数が４０個／２５ｍｍ以上５８個／２５ｍｍ以下の範囲であることが好適である。
【００１４】
本発明の帯電部材用クリーニングロールにおいて、前記ウレタン発泡体は、ポリエステル系ウレタン発泡体であることが好適である。
【００１５】
また、本発明の帯電装置は、
被帯電部材を帯電させるためのロール状の帯電部材と、
前記帯電部材の外周面に接して配設される帯電部材用クリーニングロールであって、上記本発明の帯電部材用クリーニングロールと、
を有することを特徴としている。
【００１６】
本発明の帯電装置において、前記帯電部材には、直流電圧が印加されることが好適である。
【００１７】
本発明のプロセスカートリッジは、
像保持体を帯電させるための帯電装置であって上記本発明の帯電装置と、
前記像保持体、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置、及び、前記像保持体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング装置からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備えることを特徴としている。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電させるための帯電装置であって、上記本発明の帯電装置と、
帯電した前記像保持体に静電潜像形成するための露光装置と、
前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能な帯電部材用クリーニングロールを提供することができる。また、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
（クリーニングロール）
本発明の実施形態に係る帯電部材用クリーニングロール（以下、単に、本発明のクリーニングロールと称する。）は、芯体と、芯体前記の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下のウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、を有している。また、必要に応じて、芯体と弾性層との間に公知の接着剤、あるいはエチレン酢酸ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂にカーボンブラックなどの導電性粒子を添加してなる導電性を有する接着剤などを用いた中間層、弾性層の外周面にカーボンブラックなどの導電性粒子を含有する天然ゴムラテックス、ブタジエンゴムラテックス、スチレンーブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリルーブタジエンゴムラテックス、アクリルゴムラテックス、ポリウレタンゴムラテックス、ポリエステルゴムラテックス、ポリエステルゴムラテックス、フッ素ゴムラテックスなどを用いた表面層を設けてもよい。
【００２２】
本発明のクリーニングロールは、弾性層を上記特定のウレタン発泡体（ウレタンフォーム）を含んで構成しているので、帯電部材と接するときに圧縮され、離反するときに圧縮されて歪んだ状態から元の状態に戻るための復元力が作用して、この復元するときに生じる力によって帯電部材上の付着物を除去することが効果的に且つ長期に渡り実現することができる。このため、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００２３】
次に、クリーニングロールの各部材について説明する。
芯材について説明する。芯材としては、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の成形品が用いられる。また、芯材としては、その他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
【００２４】
弾性層について説明する。弾性層を構成するウレタン発泡体は、上述のように、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下である。ここで、「連続気泡構造」とはウレタン発泡体内部に複数の気泡を有し、隣合う気泡同士が繋がっている状態の構造を意味する。
【００２５】
ウレタン発泡体の反発弾性率は、１５％以上３０％以下であるが、好ましくは１８％以上２７％以下であり、より好ましくは２０％以上２５％以下である。この反発弾性率が上記範囲とすることで、クリーニングロールの十分なクリーニング性能が得られる。
【００２６】
この反発弾性率が１５％より小さいと、帯電部材にクリーニングロールが接したときの圧縮状態から復元するときに生じる力が弱過ぎて、十分なクリーニング性能が得られず、帯電部材への転写残トナーや異物の付着と蓄積が発生し、画像に不具合を発生させる。
一方、この反発弾性率が３０％より大きいと、クリーニング性能は良くても、帯電部材にクリーニングロールが当接したときの圧縮状態から復元するときに生じる力が強過ぎて、帯電部材表面の削り量が不均一に多くなるため、帯電部材を使用しつづけると帯電能力の不均一な低下が生じ、画像にスジ状の不具合を発生させる。
【００２７】
ここで、発泡ウレタンの反発弾性率は、例えば、ポリウレタンを合成するときの架橋点濃度及び発泡体としたときの気泡（セル）数によって制御することができる。架橋点濃度が高いほど反発弾性率は増加する傾向となる。また、発泡体としたときの気泡（セル）数が多いほど反発弾性率は減少する傾向となる。
【００２８】
なお、反発弾性率の測定はＪＩＳ Ｋ ６４００−３に準じるものであり、５０×１００×１００ｍｍ以上の試験片を切り出し、試験片の上面より５００ｍｍの高さから直径１６ｍｍ、質量１６ｇの鋼球を落下させ、跳ね返った最高の高さを落下高さ（５００ｍｍ）の百分率（％）で表す。
【００２９】
ポリウレタン発泡体の硬度は、１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下であるが、好ましくは１７０Ｎ以上２２０Ｎ以下であり、より好ましくは１９０Ｎ以上２１０Ｎ以下である。この硬度が上記範囲であるとクリーニングロールの十分なクリーニング性能が得られる。
【００３０】
この硬度が１５０Ｎ未満では上述したクリーニングロールの復元時に生じる力が十分であっても、帯電部材上の付着物を払い落とす作用が低下し、良好なクリーニング性能が発揮されない。
一方、硬度が２３０Ｎより大きいと、クリーニング性能が良くても、帯電部材表面を早期にキズ付け、画像に微小なスジ状の不具合を発生させる。
【００３１】
ここで、ウレタン発泡体の硬度はポリウレタンを合成するときの架橋点濃度によって制御する事ができる。架橋点濃度が高いほど硬度は増加する傾向にある。
【００３２】
なお、硬度の測定はＪＩＳ Ｋ ６４００−２に準じるものであり、５０×３８０×３８０ｍｍの試験片を切り出して、垂直方向に始めの厚さの７５％まで押し込んだ後、直ちに荷重を除き、再び始めの厚さの２５％まで押し込み、静止後２０秒経過した時の荷重を読み取る。
【００３３】
ウレタン発泡体は、その連続気泡構造における気泡数（発泡セル数）が４０個／２５ｍｍ以上５８個／２５ｍｍ以下範囲にあることが好ましく、より好ましくは４５個／２５ｍｍ以上５５個／２５ｍｍ以下範囲にあり、さらに好ましくは４８個／２５ｍｍ以上５３個／２５ｍｍ以下範囲にある。この気泡数が上記範囲であると、クリーニングロールが良好なクリーニング性能を発揮することができる。
【００３４】
この気泡数が４０個／２５ｍｍより少ないと、クリーニングロール自体が帯電部材上の付着物を帯電部材表面に擦りつける作用が増し、帯電部材表面の汚染を悪化させてしまうことがある。
一方、気泡数が５８個／２５ｍｍより多いと、微細な気泡で構成された網目状が有する発泡体の骨格部分の強度が低下し、クリーニングロール自体のちぎれや剥れを生じ易くなってしまうことがあり、さらには反発弾性率の低下を招き、クリーニング性能が損なわれる問題が生じることがある。気泡数は、炭酸ガス、フッ素系化合物などの公知の発泡剤の添加量によって制御可能である。
【００３５】
ここで、気泡数の測定は、光学顕微鏡を用い目視観察にて、１００×１００×１０ｍｍの試験片表面の任意の箇所に長さ５０ｍｍのラインを引き、そのラインに乗った気泡を数えることで２５ｍｍ当たりの気泡数を求めることで行う。そして、当該ラインを試験片の任意の３箇所で引き、この３箇所での値の平均値を気泡数とする。
【００３６】
ウレタン発泡体は、ポリエステル系ポリウレタン発泡体、ポリエーテル系ウレタン発泡体のいずれでもよいが、特にポリエステル系発泡ウレタンが望ましい。ポリエステル系ウレタン発泡体は親水性の性質を有しているため、クリーニングロールとして用いた場合に、帯電部材表面の付着物を吸着し易く、良好なクリーニング性能を発揮する。
【００３７】
ポリエステル系発泡体は、例えば、少なくとも、ポリエステルポリオール、イソシアネートを用いて得られたものである。また、必要に応じて、整泡剤、触媒、硬化剤、架橋剤、発泡剤、難燃剤、劣化防止剤、可塑剤、整泡剤、導電剤などのその他添加剤を用いることができる。
【００３８】
ポリエステルポリオールについて説明する。ポリエステルポリオールは、縮合系ポリエステルポリオールが好適に挙げられ、具体的にはニ塩基酸とヒドロキシル化合物とにより得られたもの、即ちこれらを脱水縮合して得られるアジペート系ポリオールが挙げられる。アジペート系ポリオールとしては、エチレングリコールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、ブチレングリコールアジペート、トリメチロールプロパン／ジエチレングリコールアジペートなどが挙げられる。
【００３９】
縮合系ポリエステルポリオールとしてより具体的には、ジカルボン酸（例えばアジピン酸，グルタル酸，コハク酸，セバシン酸，ピメリン酸，スベリン酸などの）と、ジオール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなど）又はトリオール（例えばトリメチロールエタン，トリメチロールプロパンなど）との縮合により得られるものが挙げられる。
【００４０】
縮合系ポリエステルポリオールとしては、ポリカーボネート系ポリオール（例えば、アルキレン基（例えばヘキシレン基）やキシリレン基等がカーボネート結合を介して主鎖に並ぶ構造を有するポリカーボネートジオールなど）も挙げられる。
【００４１】
なお、ポリエステルポリオールは、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００４２】
ポリエステルポリオールの使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、６８質量％以上８０質量％以下が好ましく、望ましくは７０質量％以上７８重量％以下である。
【００４３】
イソシアネートについて説明する。イソシアネートとしては、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、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、トリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、リジンエステルトシイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等を用いることができる。イソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００４４】
イソシアネートの使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、１６質量％以上２８質量％以下であり、望ましくは１８質量％以上２６質量％以下である。
【００４５】
次にその他の添加剤について説明する。例えば、整泡剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が好適に挙げられる。
【００４６】
アニオン界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類；オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類；ラウリルスルホネート、ドデシルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類；ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類；ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル２ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル２ナトリウム等のスルホコハク酸塩類；などが挙げられる。
【００４７】
カチオン界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩類；などが挙げられる。
【００４８】
なお、整泡剤は、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００４９】
整泡剤の使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、１．４質量％以上１．６質量％が好ましく、望ましくは１．４質量％以上１．５質量％である。
【００５０】
触媒としては、アミン化合物、有機金属化合物が挙げられる。アミン系化合物としては、例えば、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン等が挙げられる。また、有機金属化合物としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレエート等が挙げられる。
【００５１】
なお、触媒は、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００５２】
触媒の使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、質量０．４７質量％以上０．９７質量％が好ましく、望ましくは０．５質量％以上０．９５質量％である。触媒を用いない場合、クリーニングロールに、未反応のポリマーが残留し、帯電部材との接触部において、ブリードすることにより、画像欠陥が生ずる。
【００５３】
また、導電剤としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボン導電剤や、テトラエチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド等のようなアンモニウム系化合物などのイオン導電剤などが挙げられる。
【００５４】
次に、ウレタン発泡体の製造方法について説明する。ウレタン発泡体の製造方法については、特に制限はなく、常法によればよいが、その一例を示せば次のとおりである。まず、原料として、ポリオールと、イソシアネートと、必要に応じてその他の添加剤などと、を混合した後、加熱して反応硬化させることにより、ウレタン発泡体を得ることができる。
【００５５】
原料を混合する際の温度や時間については特に制限はないが、混合温度は、通常１０〜９０℃、望ましくは２０〜６０℃の範囲である。混合時間は、通常１０秒〜２０分間、望ましくは３０秒〜５分間程度である。また、加熱して反応硬化させる際、従来公知の方法により、発泡させることにより、ポリウレタン発泡体を得ることができる。
【００５６】
ここで、発泡方法については特に制限はなく、発泡剤を用いる方法、機械的な攪拌により気泡を混入する方法など、いずれの方法をも用いることができる。
【００５７】
次に、本発明のクリーニングロールの好適な形態について説明する。クリーニングロールは、絶縁性であっても導電性であってもよい。即ち、導電層が絶縁性であってもよいし、導電性であってもよい。
【００５８】
本発明のクリーニングロールが導電性を有する場合、像保持体を帯電する帯電部材を兼ねる場合がある。また、クリーニングバイアスを印加する場合もある。また、当該「導電性」には、半導電性をも含むものとする。
【００５９】
ここで、絶縁性とは、体積抵抗率で１０１２Ωｃｍ以上の範囲を意味する。一方、導電性とは、体積抵抗率で１０１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。
【００６０】
なお、体積抵抗率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１（１９９５）に準じて、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧１００Ｖ印加し、印加後５ｓｅｃ後の電流値をアドバンテスト製、微小電流計 Ｒ８３４０Ａを用いることにより測定し、その電流値により、体積抵抗から、体積抵抗率を求める。
【００６１】
なお、本発明のクリーニングロールに導電性を付与させる方法としては、弾性層に導電材を練り込む方法や導電性の粉体を吹き付ける方法等、特に制限されるものではないが、電気抵抗を１０３〜１０１０Ω・ｃｍ（望ましくは１０４〜１０８Ω・ｃｍ）に調整した導電性塗料中にクリーニングロールを含浸する含浸法を適用することが望ましい。含浸法によれば、体積抵抗率が非常に安定したクリーニングロールとすることが可能で、コスト的も非常に安く抑えることができる。このような導電性塗料としては、ウレタン、シリコン、スチレン等にカーボンを分散させ溶剤（例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン等）に溶解させたもの等を挙げることができる。
【００６２】
次に、本発明のクリーニングロールの製造方法について説明する。クリーニングロールの製造方法としては、例えば、金型に原料を注入して発泡させて、所望の形状のウレタン発泡体を芯材に被覆する方法、ウレタン発泡体をスラブ成型して、所望の形状に研削等により加工した後、芯材に被覆する方法などが挙げられる。
【００６３】
（帯電装置）
本発明の帯電装置は、例えば、図１に示すように、被帯電部材（例えば像保持体）を帯電させるための帯電ロール２１Ａと、帯電ロール２１Ａの外周面に接して配設されるクリーニングロール２１Ｂとを有している。そして、クリーニングロール２１Ｂとして、上記本発明のクリーニングロールを適用している。なお、図中、２１は帯電装置を示す。
【００６４】
クリーニングロール２１Ｂは、その外周面（弾性層表面）例えば、帯電ロール２１Ａの外周面に接離自在の状態で接し、且つ帯電ロール２の軸方向に往復移動自在に設置されている。これにより、クリーニングを必要としない場合（画像形成装置が長時間停止している場合等）、帯電ロール２１Ａからクリーニングロール２１Ｂを離間させた状態に置くことができると共に、帯電ロール２１Ａ表面を均一にクリーニングすることができる。
【００６５】
クリーニングロール２１Ｂは、帯電ロール２１Ａと接するときは、帯電ロール２１Ａに押圧された状態で配置され、帯電ロール２１Ａの回転に伴い従動回転するようになっている。これにより、帯電ロール２１Ａへのスクラッチキズを防止することができる。
【００６６】
本発明の帯電装置では、クリーニングロール２１Ｂにより、帯電ロール表面をクリーニングしつつ、帯電ロール２１Ａにより被帯電部材（例えば像保持体）を帯電することができる。
【００６７】
そして、後述するクリーニングロールを適用することで、このため、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００６８】
以下、帯電ロールについて説明する。なお、符号は省略して説明する。
帯電ロールは、接触帯電方式の部材であり、像保持体膜厚の減少を抑制することができる。また、接触帯電方式の帯電ロールは、像保持体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより像保持体表面を帯電させるものである。
【００６９】
帯電ロールは、芯体と、その外周面に例えば弾性層、抵抗層が順次形成したものが挙げられる。さらに必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることもできる。
【００７０】
帯電ロールは、像保持体に押圧させて、像保持体の回転に伴い従動回転させるように、像保持体に圧接して配置されることがよい。また、帯電ロールに駆動手段を取り付け、像保持体とは異なる周速度で回転させるように配置してもよい。
【００７１】
次に、帯電ロールの各部材について説明する。芯体としては、導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の成型品が用いられる。また、その他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
【００７２】
次に弾性層について説明する。弾性層としては、例えば、導電性あるいは半導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。
【００７３】
ゴム材としてはＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＳＢＳ、熱可塑性エラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。
【００７４】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物が用いることができ、これらの材料は単独あるいは２種以上混合して用いても良い。
【００７５】
抵抗層及び保護層としては、結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、体積抵抗率として１０３〜１０１４Ωｃｍ、望ましくは１０５〜１０１２Ωｃｍ、さらに望ましくは１０７〜１０１２Ωｃｍがよい。抵抗層及び保護層の膜厚としては０．０１〜１０００μｍ、望ましくは０．１〜５００μｍ、さらに望ましくは０．５〜１００μｍがよい。
【００７６】
結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン 樹脂等が用いられる。
【００７７】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用いられる。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加することができる。
【００７８】
これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等を用いることができる。
【００７９】
帯電ロールを用いて像保持体を帯電させる方法としては、帯電ロールに直流電圧を印加する方法、あるいは直流電圧及び交流電圧を重畳して印加する方法が挙げられるが、これ直流電圧を印加する方法が望ましい。特に、直流電圧のみで像保持体表面を帯電すると、交流電圧が印加されないので、像保持体への流入電流量が非常に少ない。つまり、像保持体へのパルス放電も減少していることを示しており、結果として像保持体（感光体）へのエッチング作用が低減され像保持体の膜減が少なく抑えられると考えられる。
【００８０】
一方、帯電ロールに対し直流電圧及び交流電圧を重畳印加する場合よりも、直流電圧のみを印加する方が、帯電ロール表面の汚染を生じ易い。この理由は直流電圧及び交流電圧を重畳印加する場合には、交流電圧印加によって帯電ロール表面にプラス及びマイナスの電界が交互に生じ続けるため、プラスあるいはマイナスに帯電した汚染物質ともに帯電ロール表面から靜電的に反発する力を受けるために、比較的容易に帯電ロール表面から付着物を除去することができ、従来から知られているブラシ形状、パッド形状やロール形状の樹脂からなるクリーニングロールを用いる事が可能である。
【００８１】
しかし、帯電ロールに対し直流電圧のみを印加する場合には、帯電ロール表面が常にプラス又はマイナスの単一極性の電圧印加となるために、帯電極性と逆極性を有するトナーやトナーの添加剤、紙粉などの異物が付着し易く且つ除去されにくい状態を呈し、上述の従来から知られているブラシ形状、パッド形状やロール形状の樹脂からなるクリーニングロールを用いた場合には、満足するクリーニング性能を得ることができないが、本発明のクリーニングロールを用いることによって、満足するクリーニング性能を得ることができる。
【００８２】
ここで、電圧の範囲としては、直流電圧は要求される像保持体帯電電位に応じて正又は負の５０〜２０００Ｖが好ましく、特に１００〜１５００Ｖが望ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が４００〜１８００Ｖ、望ましくは８００〜１６００Ｖ、さらに望ましくは１２００〜１６００Ｖが望ましい。交流電圧の周波数は５０〜２０，０００Ｈｚ、望ましくは１００〜５，０００Ｈｚである。
【００８３】
（画像形成装置及びプロセスカートリッジ）
【００８４】
図２は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式図である。図２に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体（図示せず）に、少なくとも帯電装置２１を備えるプロセスカートリッジ２０と、露光装置３０と、転写装置４０と、中間転写体５０とを備える。なお、画像形成装置１００において、露光装置３０はプロセスカートリッジ２０の開口部から電子写真感光体１（像保持体）に露光可能な位置に配置されており、転写装置４０は中間転写体５０を介して電子写真感光体１に対向する位置に配置されており、中間転写体５０はその一部が電子写真感光体１に接するに配置されている。
【００８５】
プロセスカートリッジ２０は、ケース内に帯電装置２１とともに電子写真感光体１、現像装置２５、クリーニング装置２７及び繊維状部材（平ブラシ状）２９を、取り付けレールにより組み合わせて一体化したものである。なお、ケースには、露光のための開口部が設けられている。
【００８６】
そして、帯電装置２１として、上記本発明の帯電装置を適用している。なお、帯電装置２１は、上述のように帯電ロール２１Ａとクリーニングロール２１Ｂにより構成されている。
【００８７】
次に、電子写感光体１について説明する。図６は、本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図６に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２と、感光層３とから構成されている。感光層３は、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６及び保護層７がこの順序で積層された構造を有している。
【００８８】
また、図７〜１０は、それぞれ本発明の電子写真感光体の他の好適な実施形態を示す模式断面図である。図７〜８に示す電子写真感光体は、図６に示す電子写真感光体と同様に電荷発生層５と電荷輸送層６とに機能が分離された感光層３を備えるものである。また、図９〜１０は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層（単層型感光層８）に含有するものである。
【００８９】
図７に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に電荷発生層５、電荷輸送層６及び保護層７が順次積層された構造を有するものである。また、図８に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に下引層４、電荷輸送層６、電荷発生層５、保護層７が順次積層された構造を有するものである。
【００９０】
また、図９に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に下引層４、単層型感光層８及び保護層７が順次積層された構造を有するものである。また、図１０に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に単層型感光層８及び保護層７が順次積層された構造を有するものである。
【００９１】
なお、図６〜１０に示す電子写真感光体において、下引き層４は必ずしも設けられなくてもよい。
【００９２】
電子写真感光体１が備える感光層は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層に含有する単層型感光層、又は電荷発生材料を含有する層（電荷発生層）と電荷輸送材料を含有する層（電荷輸送層）とを別個に設けた機能分離型感光層のいずれであってもよい。機能分離型感光層の場合、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序はいずれが上層であってもよい。なお、機能分離型感光層の場合、それぞれの層がそれぞれの機能を満たせばよいという機能分離ができるため、より高い機能を実現できる。
【００９３】
電子写真感光体１としては、特に限定されず、公知のものが適用され得るが、以下、代表例として図６に示す電子写真感光体１に基づいて、各要素について説明する。
【００９４】
導電性支持体２としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、金属ベルト等が挙げられる。また、導電性支持体２としては、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等も使用できる。
【００９５】
導電性支持体２の表面は、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０４μｍ以上０．５μｍ以下に粗面化することが望ましい。導電性支持体２の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０４μｍ未満であると、鏡面に近くなるので干渉防止効果が不十分となる傾向がある。他方、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍを越えると、被膜を形成しても画質が不十分となる傾向がある。非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、導電性支持体２表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。
【００９６】
粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行なう湿式ホーニング、又は回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行なうセンタレス研削、陽極酸化処理等が望ましい。
【００９７】
また、他の粗面化の方法としては、導電性支持体２表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、支持体表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法も好ましく用いられる。
【００９８】
上記陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、そのままの多孔質陽極酸化膜は、化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中（ニッケル等の金属塩を加えてもよい）で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行なう。
【００９９】
陽極酸化膜の膜厚については、０．３μｍ以上１５μｍ以下が望ましい。この膜厚が０．３μｍ未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。他方、１５μｍを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
【０１００】
また、導電性支持体２には、酸性水溶液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液による処理は以下のようにして実施される。先ず、酸性処理液を調整する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、リン酸が１０質量％以上１１質量％以下の範囲、クロム酸が３質量％以上５質量％以下の範囲、フッ酸が０．５質量％以上２質量％以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は１３．５質量％以上１８質量％以下の範囲が望ましい。処理温度は４２℃以上４８℃以下が望ましいが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜を形成することができる。被膜の膜厚は、０．３μｍ以上１５μｍ以下が望ましい。０．３μｍ未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。他方、１５μｍを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
【０１０１】
ベーマイト処理は、９０℃以上１００℃以下の純水中に５分間以上６０分間以下浸漬すること、又は９０℃以上１２０℃以下の加熱水蒸気に５分間以上６０分間以下接触させることにより行なうことができる。被膜の膜厚は、０．１μｍ以上５μｍ以下が望ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
【０１０２】
下引層４は、導電性支持体２上に形成される。下引層４は、例えば、有機金属化合物及び／又は結着樹脂を含有して構成される。
【０１０３】
有機金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤等の有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物等が挙げられる。
【０１０４】
有機金属化合物としては、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、特に有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物が好ましく使用される。
【０１０５】
結着樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知のものが挙げられる。これらを２種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【０１０６】
また、下引層４には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス２メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させてもよい。
【０１０７】
また、下引層４中には、低残留電位化や環境安定性の観点から、電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭４７−３０３３０号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。
【０１０８】
これらの顔料の中では、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、酸化亜鉛又は酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。
【０１０９】
また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、結着樹脂等で表面処理してもよい。
【０１１０】
電子輸送性顔料は多すぎると下引層４の強度を低下させ、塗膜欠陥の原因となるため、下引層４の固形分全量を基準として望ましくは９５質量％以下、より望ましくは９０質量％以下で使用される。
【０１１１】
また、下引層４には、電気特性の向上や光散乱性の向上等の目的により、各種の有機化合物の微粉末若しくは無機化合物の微粉末を添加することが望ましい。特に、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料やアルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料やポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が有効である。
【０１１２】
添加微粉末の体積平均粒子径は、０．０１μｍ以上２μｍ以下のものが望ましい。微粉末は必要に応じて添加されるが、その添加量は下引層４の固形分全量を基準として、１０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上８０質量％以下であることがより望ましい。
【０１１３】
下引層４は上述した各構成材料を含有する下引層形成用塗布液を用いて形成される。下引層形成用塗布液に使用される有機溶剤としては、有機金属化合物や結着樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合及び／又は分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればよい。
【０１１４】
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常のものが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１１５】
各構成材料の混合及び／又は分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、振動ボールミル、コロイドミル、ペイントシェーカー超音波等を用いる常法が適用される。混合及び／又は分散は有機溶剤中で行われる。
【０１１６】
下引層４を形成する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１１７】
乾燥は、通常、溶剤を蒸発させ、成膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った導電性支持体２は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、下引層４を形成することが望ましい。
【０１１８】
下引層４の膜厚は、望ましくは０．０１μｍ以上３０μｍ以下、より望ましくは０．０５μｍ以上２５μｍ以下である。
【０１１９】
電荷発生層５は、電荷発生材料、さらには必要に応じて結着樹脂を含んで構成される。
電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料や三方晶セレン、酸化亜鉛等の無機顔料等公知のものを使用することができる。電荷発生材料としては、特に、３８０〜５００ｎｍの露光波長の光源を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料、三方晶セレン、ジブロモアントアントロン等が望ましい。その中でも、特開平５−２６３００７号公報及び特開平５−２７９５９１号公報に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平５−９８１８１号公報に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平５−１４０４７２号公報及び特開平５−１４０４７３号公報に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平４−１８９８７３号公報及び特開平５−４３８１３号公報に開示されたチタニルフタロシアニンが特に望ましい。
【０１２０】
また、上記のヒドロキシガリウムフタロシアニンの中でも特に、分光吸収スペクトルで、８１０ｎｍ以上８３９ｎｍ以下に吸収極大を有し、一次粒子径が０．１０μｍ以下であり、且つ、ＢＥＴ法による比表面積値が４５ｍ２／ｇ以上であるものが望ましい。
【０１２１】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−Ｎ−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、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。望ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１２２】
電荷発生層５は、電荷発生材料を蒸着により、又は電荷発生材料及び結着樹脂を含有する電荷発生層形成用塗布液により形成される。電荷発生層５を、電荷発生層形成用塗布液を用いて形成する場合、電荷発生材料と結着樹脂の配合比（質量比）は、１０：１乃至１：１０の範囲が望ましい。
【０１２３】
電荷発生層形成用塗布液に、上記各構成材料を分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができる。この際、分散によって顔料の結晶型が変化しない条件が必要とされる。さらにこの分散の際、粒子を望ましくは０．５μｍ以下、より望ましくは０．３μｍ以下、さらに望ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。
【０１２４】
分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１２５】
電荷発生層形成用塗布液を用いて電荷発生層５を形成する際には、塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１２６】
電荷発生層５の膜厚は、望ましくは０．１μｍ以上５μｍ以下、より望ましくは０．２μｍ以上２．０μｍ以下である。
【０１２７】
電荷輸送層６は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して構成される。
電荷輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げられるが、特にこれらに限定されない。これらの電荷輸送材料は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１２８】
また、電荷輸送材料としては、モビリティーの観点から、下記一般式（ａ−１）、（ａ−２）又は（ａ−３）で示される化合物が望ましい。
【０１２９】
【化１】
【０１３０】
上記式（ａ−１）中、Ｒ１６は水素原子又はメチル基を、ｎ１０は１又は２を示す。また、Ａｒ６及びＡｒ７はそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基、−Ｃ６Ｈ４−Ｃ（Ｒ３８）＝Ｃ（Ｒ３９）（Ｒ４０）、又は、−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）２を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、又は炭素数１〜３のアルキル基で置換された置換アミノ基が挙げられる。また、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を、Ａｒは置換又は未置換のアリール基を示す。
【０１３１】
【化２】
【０１３２】
上記式（ａ−２）中、Ｒ１７及びＲ１７’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を、Ｒ１８、Ｒ１８’、Ｒ１９及びＲ１９’はそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは未置換のアリール基、−Ｃ（Ｒ３８）＝Ｃ（Ｒ３９）（Ｒ４０）、又は、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）２を、Ｒ３８、Ｒ３９及びＲ４０はそれぞれ独立に水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ａｒは置換又は未置換のアリール基を示す。また、ｎ２及びｎ３はそれぞれ独立に０〜２の整数を示す。
【０１３３】
【化３】
【０１３４】
上記式（ａ−３）中、Ｒ２１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、置換若しくは未置換のアリール基、又は、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）２を示す。Ａｒは、置換又は未置換のアリール基を示す。Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示す。
【０１３５】
電荷輸送層６に用いる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、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、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂等が挙げられる。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１乃至１：５が望ましい。
【０１３６】
また、高分子電荷輸送材としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、特に望ましいものである。
【０１３７】
高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層６の構成材料として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【０１３８】
電荷輸送層６は、上記構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を用いて形成される。
電荷輸送層形成用塗布液の溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状若しくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは１種を単独で或いは２種以上を混合して用いることができる。
【０１３９】
電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１４０】
電荷輸送層６の膜厚は、望ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。
【０１４１】
感光層３には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、又は光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。
【０１４２】
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
【０１４３】
また、感光層３には、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも１種の電子受容性物質を含有させることができる。
【０１４４】
電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等を挙げることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に望ましい。
【０１４５】
保護層７は、例えば、以下の樹脂により構成することができる。
樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、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、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの内、フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及びポリベンズイミダゾール樹脂などの熱硬化性樹脂が望ましい。これらの内、特に、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シロキサン樹脂、ウレタン樹脂が好ましく用いられ、これらの樹脂又はその前駆体を主成分として含む塗布液を塗布後、溶剤を乾燥させる工程において同時に加熱処理を行い、硬化させ不溶の硬化膜を形成する。
【０１４６】
フェノール樹脂としては、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類若しくはトリメチロールフェノール類のモノマー、それらの混合物、それらがオリゴマー化されたもの、又はそれらモノマーとオリゴマーの混合物が挙げられる。このようなフェノール樹脂は、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の水酸基を１個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン等の水酸基を２個含む置換フェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸触媒又はアルカリ触媒下で反応させることで得られるものである。フェノール樹脂としては、一般にフェノール樹脂として市販されているものを使用できる。また、フェノール樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂が望ましい。なお、本明細書では、分子の構造単位の繰り返しが２〜２０程度の比較的大きな分子をオリゴマーといい、それ以下のものをモノマーという。
【０１４７】
上記酸触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸等が用いられる。また、アルカリ触媒としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物やアミン系触媒が用いられる。
【０１４８】
アミン系触媒としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。塩基性触媒を使用した場合には、残留する触媒によりキャリアが著しくトラップされ、電子写真特性を悪化させる傾向がある。そのため、酸で中和するか、シリカゲル等の吸着剤や、イオン交換樹脂等と接触させることにより不活性化又は除去することが望ましい。
【０１４９】
メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂としては、メチロール基がそのままのメチロールタイプ、メチロール基がすべてアルキルエーテル化されたフルエーテルタイプ、又はフルイミノタイプ、メチロールとイミノ基の混合タイプなど種々のものが使用できる。これら中でも、塗布液の安定性の観点から、エーテルタイプのものが望ましい。
【０１５０】
ウレタン樹脂としては、多官能イソシアネート、イソシアヌレート又はこれらをアルコールやケトンでブロックしたブロックイソシアネートなどが使用できる。これらの中でも、塗布液の安定性の観点から、ブロックイソシアネート又はイソシアヌレートが好ましく、これらは本発明の電子写真感光体用添加物と過熱架橋するので望ましい。
【０１５１】
シリコーン樹脂としては、後述の一般式（Ｘ）で示される化合物などから誘導される樹脂を使用できる。
【０１５２】
これらの樹脂は単独又は２種以上混合して用いることができる。
【０１５３】
保護層７には、残留電位を下げるために導電性粒子を添加してもよい。導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらの中でも、金属又は金属酸化物がより望ましい。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又はこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。導電性粒子の平均粒径は保護層７の透明性の観点から、０．３μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下が特に望ましい。
【０１５４】
また、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物には、保護層７の強度、膜抵抗等の種々の物性をコントロールするために、下記一般式（Ｘ）で示される化合物を添加することもできる。
【０１５５】
Ｓｉ（Ｒ５０）（４−ｃ）Ｑｃ （Ｘ）
［上記式（Ｘ）中、Ｒ５０は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ｑは加水分解性基を、ｃは１〜４の整数を示す。］
【０１５６】
上記一般式（Ｘ）で示される化合物の具体例としては以下のようなシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン（ｃ＝４）；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の三官能性アルコキシシラン（ｃ＝３）；ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン（ｃ＝２）；トリメチルメトキシシラン等の１官能アルコキシシラン（ｃ＝１）等を挙げることができる。膜の強度を向上させるためには３及び４官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性、成膜性を向上させるためには１及び２官能のアルコキシシランが望ましい。
【０１５７】
また、主にこれらのカップリング剤より作製されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、及びＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）等を用いることができる。
【０１５８】
また、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物には、保護層７の強度を高めるために、下記一般式（ＸＩ）に示すような２つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも望ましい。
【０１５９】
Ｂ−（Ｓｉ（Ｒ５１）（３−ｄ）Ｑｄ）２ （ＸＩ）
［上記式（ＸＩ）中、Ｂは２価の有機基を、Ｒ５１は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ｑは加水分解性基を、ｄは１〜３の整数を示す。］
【０１６０】
上記一般式（ＸＩ）で示される化合物としては、より具体的には、下記化合物（ＸＩ−１）〜（ＸＩ−１６）が望ましいものとして挙げることができる。Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。
【０１６１】
【表１】
【０１６２】
さらに、膜特性のコントロール、液寿命の延長等のため、アルコール系、ケトン系溶剤に可溶な樹脂を添加してもよい。このような樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋ等）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特に、電気特性を向上させる観点から、ポリビニルアセタール樹脂が望ましい。
【０１６３】
また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長等の目的で種々の樹脂を添加することができる。本実施形態においては、アルコールに溶解する樹脂を更に加えることが望ましい。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋ等）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂等が挙げられる。特に、電気特性を向上させる観点から、ポリビニルアセタール樹脂が望ましい。
【０１６４】
上記樹脂の重量平均分子量は２０００以上１０００００以下が好ましく、５０００以上５００００以下がさらに望ましい。重量平均分子量は２０００より小さいと所望の効果が得られなくなる傾向があり、１０００００より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする傾向がある。添加量は１質量％以上４０質量％以下が好ましく、さらに望ましくは１質量％以上３０質量％以下であり、５質量％以上２０質量％以下が最も望ましい。添加量が１質量％よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、４０質量％よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる恐れがある。また、上記の樹脂は単独で用いてもよいが、それらを混合して用いてもよい。
【０１６５】
また、ポットライフの延長、膜特性のコントロールのため、下記一般式（ＸＩＩ）で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物、若しくはその化合物からの誘導体を含有させることが望ましい。
【０１６６】
【化４】
【０１６７】
［上記式（ＸＩＩ）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に一価の有機基を示す。］
一般式（ＸＩＩ）で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物としては、市販の環状シロキサンを挙げることができる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチル−１，３，５，７，９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、３−（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素原子含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサン等のヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン等のビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等を挙げることができる。これらの環状シロキサン化合物は１種を単独で用いてもよいが、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１６８】
更に、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物には、各種粒子を添加することもできる。
【０１６９】
粒子の一例として、ケイ素原子含有粒子を挙げることができる。ケイ素原子含有粒子とは、構成元素にケイ素を含む粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン粒子等が挙げられる。ケイ素原子含有粒子として用いられるコロイダルシリカは、体積平均粒子径が望ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より望ましくは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、酸性若しくはアルカリ性の水分散液、或いはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。硬化性樹脂組成物中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性、電気特性、強度の面から硬化性樹脂組成物中の固形分全量を基準として望ましくは０．１質量％以上５０質量％以下の範囲、より望ましくは０．１質量％以上３０質量％以下の範囲で用いられる。
【０１７０】
ケイ素原子含有粒子として用いられるシリコーン粒子は、球状で、体積平均粒子径が望ましくは１ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より望ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子及びシリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。
【０１７１】
シリコーン粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐磨耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。硬化性樹脂組成物中のシリコーン粒子の含有量は、硬化性樹脂組成物中の固形分全量を基準として望ましくは０．１質量％以上３０質量％以下の範囲であり、より望ましくは０．５質量％以上１０質量％以下の範囲である。
【０１７２】
また、その他の粒子としては、４弗化エチレン、３弗化エチレン、６弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系粒子や”第８回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 ｐ８９”に示されるような、フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる粒子、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の半導電性金属酸化物を挙げることができる。
【０１７３】
また、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、シリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらは、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物中に予め添加してもよいし、感光体を作製後、減圧、或いは加圧下等で含浸処理してもよい。
【０１７４】
また、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。
【０１７５】
また、ヒンダートフェノール、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。
【０１７６】
酸化防止剤としては以下のような化合物が挙げられる。例えば、ヒンダートフェノール系としては、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＨＴ−Ｒ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＭＤＰ−Ｓ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＢＭ−Ｓ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＷＸ−Ｒ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＮＷ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＰ−７６」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＰ−１０１」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＡ−８０」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＭ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＳ」以上住友化学社製、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１４１」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１２２２」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５ＷＬ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０Ｌ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２４５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２５９」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３７９０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５０５７」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５６５」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「アデカスタブＡＯ−２０」、「アデカスタブＡＯ−３０」、「アデカスタブＡＯ−４０」、「アデカスタブＡＯ−５０」、「アデカスタブＡＯ−６０」、「アデカスタブＡＯ−７０」、「アデカスタブＡＯ−８０」、「アデカスタブＡＯ−３３０」以上旭電化製。ヒンダートアミン系としては、「サノールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７６５」、「サノールＬＳ７７０」、「サノールＬＳ７４４」以上三共ライフテック社製、「チヌビン１４４」、「チヌビン６２２ＬＤ」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「マークＬＡ５７」、「マークＬＡ６７」、「マークＬＡ６２」、「マークＬＡ６８」、「マークＬＡ６３」以上旭電化製、「スミライザーＴＰＳ」以上住友化学社製、チオエーテル系としては、「スミライザーＴＰ−Ｄ」以上住友化学社製、ホスファイト系としては、「マーク２１１２」、「マークＰＥＰ・８」、「マークＰＥＰ・２４Ｇ」、「マークＰＥＰ・３６」、「マーク３２９Ｋ」、「マークＨＰ・１０」以上旭電化製が挙げられ、特にヒンダートフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が望ましい。さらに、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基等の置換基で変性してもよい。
【０１７７】
さらに、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの架橋構造を有する樹脂から、合成時の触媒を除去するために、該樹脂をメタノール、エタノール、トルエン、酢酸エチルなどの適当な溶剤に溶解させ、水洗、貧溶剤を用いた再沈殿などの処理を行うか、例えば、以下に例示する材料を用いて処理することが望ましい。かかる材料としては、アンバーライト１５、アンバーライト２００Ｃ、アンバーリスト１５Ｅ（以上、ローム・アンド・ハース社製）、ダウエックスＭＷＣ−１−Ｈ、ダウエックス８８、ダウエックスＨＣＲ−Ｗ２（以上、ダウ・ケミカル社製）、レバチットＳＰＣ−１０８、レバチットＳＰＣ−１１８（以上、バイエル社製）、ダイヤイオンＲＣＰ−１５０Ｈ（三菱化成社製）、スミカイオンＫＣ−４７０、デュオライトＣ２６−Ｃ、デュオライトＣ−４３３、デュオライト−４６４（以上、住友化学工業社製）、ナフィオン−Ｈ（デュポン社製）などの陽イオン交換樹脂；アンバーライトＩＲＡ−４００、アンバーライトＩＲＡ−４５（以上、ローム・アンド・ハース社製）などの陰イオン交換樹脂；Ｚｒ（Ｏ３ＰＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ）２，Ｔｈ（Ｏ３ＰＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ）２などのプロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体；スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサンなどのプロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン；コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸などのヘテロポリ酸；ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸などのイソポリ酸；シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、ＣａＯ、ＭｇＯなどの単元系金属酸化物；シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類などの複合系金属酸化物；酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイトなどの粘土鉱物；ＬｉＳＯ４，ＭｇＳＯ４などの金属硫酸塩；リン酸ジルコニア、リン酸ランタンなどの金属リン酸塩；ＬｉＮＯ３，Ｍｎ（ＮＯ３）２などの金属硝酸塩；シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体などのアミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体；アミノ変性シリコーン樹脂などのアミノ基を含有するポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。
【０１７８】
また、硬度、接着性、可とう性などの膜特性の調整のために、ポリグリシジルメタクリレート、グリシジルビスフェノール類、フェノールエポキシ樹脂などのエポキシ含有化合物、テレフタル酸、マレイン酸、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸など、又はそれらの無水物を添加してもよい。添加量としては、本発明の電子写真感光体用添加物１質量部に対し、望ましくは０．０５〜１質量部、より望ましくは０．１〜０．７質量部で用いられる。
【０１７９】
さらに、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を所望の割合で混合することもできる。これにより、電荷輸送層６との接着性、熱収縮やハジキによる塗布膜欠陥などを抑制することもできる。
【０１８０】
保護層７は、上述した各構成材料を含有する保護層形成用塗布液を用いて形成される。すなわち、保護層形成用塗布液を電荷輸送層６上に塗布して硬化させることで、保護層７は形成する。
【０１８１】
保護層形成用塗布液には、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン；ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等の溶媒が使用される。また、これらの他、種々の溶媒が使用できるが、電子写真感光体の生産に一般的に使用されるディップコーティング法を適用するためには、アルコール系又はケトン系溶剤、或いはそれらの混合系溶剤が好ましくい。また、沸点は５０〜１５０℃のものが好ましく、任意に混合して使用することができる。溶媒量は任意に設定できるが、少なすぎると析出しやすくなるため、保護層形成用塗布液中に含まれる固形分の合計１質量部に対し０．５〜３０質量部が好ましく、１〜２０質量部がより望ましい。
【０１８２】
さらに、架橋する際には、保護層形成用塗布液に硬化触媒を使用してもよい。硬化触媒としては、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタンのようなビススルホニルジアゾメタン類、メチルスルホニルｐ−トルエンスルホニルメタンのようなビススルホニルメタン類、シクロヘキシルスルホニルシクロヘキシルカルボニルジアゾメタンのようなスルホニルカルボニルジアゾメタン類、２−メチル−２−（４−メチルフェニルスルホニル）プロピオフェノンのようなスルホニルカルボニルアルカン類、２−ニトロベンジルｐ−トルエンスルホネートのようなニトロベンジルスルホネート類、ピロガロールトリスメタンスルホネートのようなアルキル及びアリールスルホネート類（ｇ）ベンゾイントシレートのようなベンゾインスルホネート類、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミドのようなＮ−スルホニルオキシイミド類、（４−フルオロベンゼンスルホニルオキシ）−３，４，６−トリメチル−２−ピリドンのようなピリドン類、２，２，２−トリフルオロ−１−トリフルオロメチル−１−（３−ビニルフェニル）−エチル−４−クロロベンゼンスルホネートのようなスルホン酸エステル類、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートのようなオニウム塩類などの光酸発生剤や、プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、リン酸エステル類、オニウム化合物、及び、無水カルボン酸化合物などが好ましく挙げられる。
【０１８３】
プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、硫酸モノエステル類、リン酸モノ及びジエステル類、ポリリン酸エステル類、ホウ酸モノ及びジエステル類等を、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスファイト、トリアリールホスファイトで中和した化合物、さらには酸−塩基ブロック化触媒として市販されているネイキュア２５００Ｘ、４１６７、Ｘ−４７−１１０、３５２５、５２２５（商品名、キングインダストリー社製）等が挙げられる。また、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、例えばＢＦ３、ＦｅＣｌ３、ＳｎＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＺｎＣｌ２等のルイス酸を上記のルイス塩基で中和した化合物が挙げられる。
【０１８４】
オニウム化合物としては、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートなどが挙げられる。
無水カルボン酸化合物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水ラウリン酸、無水オレイン酸、無水ステアリン酸、無水ｎ−カプロン酸、無水ｎ−カプリル酸、無水ｎ−カプリン酸、無水パルミチン酸、無水ミリスチン酸、無水トリクロロ酢酸、無水ジクロロ酢酸、無水モノクロロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水ヘプタフルオロ酪酸等が挙げられる。
ルイス酸の具体例としては、例えば、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、塩化第一チタン、塩化第二チタン、塩化第一鉄、塩化第二鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化第一スズ、塩化第二スズ、臭化第一スズ、臭化第二スズ等の金属ハロゲン化物、トリアルキルホウ素、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルハロゲン化アルミニウム、モノアルキルハロゲン化アルミニウム、テトラアルキルスズ等の有機金属化合物、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム、トリス（アセチルアセトナト）アルミニウム、ジイソプロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタニウム、テトラキス（ｎ−プロピルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジブチル・ビス（アセチルアセトナト）スズ、トリス（アセチルアセトナト）鉄、トリス（アセチルアセトナト）ロジウム、ビス（アセチルアセトナト）亜鉛、トリス（アセチルアセトナト）コバルト等の金属キレート化合物、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズエステルマレート、ナフテン酸マグネシウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉄、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸鉛、オクチル酸カルシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸鉄、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛等の金属石鹸が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１８５】
これらの触媒の使用量は特に制限されないが、保護層形成用塗布液中に含まれる固形分の合計１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、０．３〜１０質量部が特に好ましい。
【０１８６】
保護層形成用塗布液を電荷輸送層６上に塗布する場合、塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。そして、塗布後、塗膜を乾燥させることで保護層７が形成する。
【０１８７】
なお、塗布の際には１回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布すことにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。
【０１８８】
架橋構造を有する樹脂を用いて保護層７を形成する場合、架橋させる際には硬化温度は望ましくは１００〜１７０℃、より望ましくは１００〜１６０℃である。また、硬化時間は、望ましくは３０分〜２時間、より望ましくは３０分〜１時間であり、加熱温度を他段階に変化させてもよい。
【０１８９】
架橋反応を行う雰囲気としては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどのいわゆる酸化に対して不活性なガス雰囲気下で行うことにより、電気特性の悪化を防止することができる。不活性ガス雰囲気下で架橋反応を行う場合には、空気雰囲気下よりも硬化温度を高く設定することができ、硬化温度は望ましくは１００〜１８０℃、より望ましくは１１０〜１６０℃である。また、硬化時間は、望ましくは３０分〜２時間、より望ましくは３０分〜１時間である。
【０１９０】
保護層７の膜厚は、０．５〜１５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましく、１〜５μｍがさらに好ましい。
【０１９１】
保護層７の２５℃における酸素透過係数は、４×１０１２ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることが好ましく、３．５×１０１２ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることがより好ましく、３×１０１２ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
【０１９２】
ここで、酸素透過係数は層の酸素ガス透過のし易さを表す尺度であるが、見方を変えると、層の物理的な隙間率の代用特性と捕らえることもできる。なお、ガスの種類が変われば透過率の絶対値は変わるものの、検体となる層間で大小関係の逆転は殆どない。したがって、酸素透過係数は、一般的なガス透過のし易さを表現する尺度と解釈してよい。
【０１９３】
つまり、保護層７の２５℃における酸素透過係数が上記条件を満たす場合には、保護層７においてガスが浸透しにくい。したがって、画像形成プロセスにより生じる放電生成物の浸透が抑制され、保護層７に含有される化合物の劣化が抑制され、電気特性を高水準に維持することができ、高画質化、長寿命化に有効である。
【０１９４】
なお、電子写真感光体１において、単層型感光層を構成する場合、単層型感光層は、電荷発生材料と結着樹脂を含有して形成される。電荷発生材料としては機能分離型感光層における電荷発生層に使用されるものと同様のものを、結着樹脂としては機能分離型感光層における電荷発生層及び電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生材料の含有量は、単層型感光層における固形分全量を基準として望ましくは１０〜８５質量％、より望ましくは２０〜５０質量％である。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送材料や高分子電荷輸送材料を添加してもよい。その添加量は単層型感光層における固形分全量を基準として５〜５０質量％とすることが好ましい。また、塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記各層と同様のものを用いることができる。単層型感光層の膜厚は、５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとすることがさらに好ましい。
【０１９５】
次に、現像装置２５について説明する現像装置２５は、電子写真感光体１上の静電潜像を現像してトナー像を形成するものである。
【０１９６】
現像装置２５に使用されるトナーについて説明する。かかるトナーとしては、平均形状係数ＳＦ１（ＳＦ１＝ＭＬ２／Ａ×π／４×１００、ここでＭＬは粒子の最大長を表し、Ａは粒子の投影面積を表す）が１１０以上１３５以下であることがより好ましい。平均形状係数（ＳＦ１）は、スライドガラス上に載置したトナー粒子の像を、ビデオカメラを通じて、光学顕微鏡により測定し、画像解析装置（ＬＵＺＥＸIII、ＮＩＲＥＣＯ社製）に取り込み、トナーの最大長（ＭＬ）、および投影面積（Ａ）を算出し、これらの値を上記式に代入して形状係数が求められる。なお平均形状係数は、任意の１００個のトナー粒子における上記式より算出された形状係数の平均値である。平均形状係数はトナーの丸さ度合いを示すものであり、形状が丸いほどクリーニングブレードをすり抜ける転写残トナーが増え、帯電ロールの汚染を増加させてしまうことがある。また反対に不定形過ぎると、転写性が低下し、転写残トナーの増えることによって帯電ロールの汚染を増加させてしまうことがある。
【０１９７】
さらに、トナーとしては、体積平均粒子径が５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。この体積平均粒径が小さ過ぎるとクリーニングブレードをすり抜ける転写残トナーが増え、帯電ロールの汚染を増加させてしまうことがある。同時にトナーの流動性の悪化や、キャリアから十分な帯電能を付与されにくくなるりやすく、背景部へのカブリが生じたり、濃度再現性が低下しやすくなることもある。また体積平均粒径が大き過ぎる場合には、結果的に粒径分布も拡大してトナー帯電量分布が不均一となり、逆極性トナーが増えることによって、帯電ロールの汚染を増加させてしまう問題が生じ易くなるとともに、微細なドットの再現性や階調性が悪化することがある。
【０１９８】
トナーは、上記平均形状係数及び体積平均粒子径を満足する範囲のものであれば特に製造方法により限定されるものではないが、例えば、結着樹脂、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を加えて混練、粉砕、分級する混練粉砕法；混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法；結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法；結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法；結着樹脂と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により製造されるトナーが使用される。
【０１９９】
また、上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法等、公知の方法を使用することができる。なお、トナーの製造方法としては、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【０２００】
トナー母粒子は、結着樹脂、着色剤及び離型剤からなり、必要であれば、シリカや帯電制御剤を含有して構成される。
【０２０１】
トナー母粒子に使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体、ジカルボン酸類とジオール類との共重合によるポリエステル樹脂等が挙げられる。
【０２０２】
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。さらに、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることもできる。
【０２０３】
また、着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
【０２０４】
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【０２０５】
また、帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用することが好ましい。また、トナーとしては、磁性材料を内包する磁性トナー及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【０２０６】
現像装置２５に用いるトナーとしては、上記トナー母粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサー又はＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー母粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【０２０７】
現像装置２５に用いるトナーには滑性粒子を添加してもよい。滑性粒子としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤や、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を有するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類やカルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用できる。これらは、１種を単独で、又は２種以上を併用して使用できる。但し、体積平均粒径としては０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましく、上記化学構造のものを粉砕して、粒径をそろえてもよい。トナーへの添加量は望ましくは０．０５質量％以上２．０質量％以下、より望ましくは０．１質量％以上１．５質量％以下の範囲である。
【０２０８】
現像装置２５に用いるトナーには、電子写真感光体表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機粒子、有機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子等を加えることができる。
【０２０９】
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。
【０２１０】
また、上記無機粒子を、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート等のチタンカップリング剤、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等で処理を行ってもよい。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理したものも好ましく使用される。
【０２１１】
有機粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。
【０２１２】
粒子径としては、体積平均平均粒子径で望ましくは５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より望ましくは５ｎｍ以上８００ｎｍ以下、さらに望ましくは５ｎｍ以上７００ｎｍ以下でのものが使用される。体積平均粒子径が、上記下限値未満であると、研磨能力に欠ける傾向があり、他方、上記上限値を超えると、電子写真感光体表面に傷を発生しやすくなる傾向がある。また、上述した粒子と滑性粒子との添加量の和が０．６質量％以上であることが好ましい。
【０２１３】
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等の為、１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機酸化物を用い、更に付着力低減や帯電制御の為、それより大径の無機酸化物を添加することが好ましい。これらの無機酸化物粒子は公知のものを使用できるが、精密な帯電制御を行なう為にはシリカと酸化チタンを併用することが好ましい。また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を上げる効果が大きくなる。さらに、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩や、ハイドロタルサイト等の無機鉱物を添加することも放電精製物を除去するために好ましい。
【０２１４】
また、電子写真用カラートナーはキャリアと混合して使用されるが、キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉又はそれ等の表面に樹脂コーティングを施したものが使用される。また、キャリアとの混合割合は、適宜設定することができる。
【０２１５】
クリーニング装置２７は、繊維状部材（ロール形状）２７ａと、クリーニングブレード（ブレード部材）２７ｂとを備える。
【０２１６】
クリーニング装置２７は、繊維状部材２７ａ及びクリーニングブレード２７ｂが設けられているが、クリーニング装置としてはどちらか一方を備えるものでもよい。繊維状部材２７ａとしては、ロール形状の他に歯ブラシ状としてもよい。また、繊維状部材２７ａは、クリーニング装置本体に固定してもよく、回転可能に支持されていてもよく、さらに感光体軸方向にオシレーション可能に支持されていてもよい。繊維状部材２７ａとしては、ポリエステル、ナイロン、アクリル等や、トレシー（東レ社製）等の極細繊維からなる布状のもの、ナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維を基材状又は絨毯状に植毛したブラシ状のもの等を挙げることができる。また、繊維状部材２７ａとしては、上述したものに、導電性粉末やイオン導電剤を配合して導電性を付与したり、繊維一本一本の内部又は外部に導電層が形成されたもの等を用いることもできる。導電性を付与した場合、その抵抗値としては繊維単体で１０２Ω以上１０９Ω以下のものが望ましい。また、繊維状部材２７ａの繊維の太さは、望ましくは３０ｄ（デニール）以下、より望ましくは２０ｄ以下であり、繊維の密度は望ましくは２万本／ｉｎｃｈ２以上、より望ましくは３万本／ｉｎｃｈ２以上である。
【０２１７】
クリーニング装置２７には、クリーニングブレード、クリーニングブラシで感光体表面の付着物（例えば、放電生成物）を除去することが求められる。この目的を長期に渡って達成すると共にクリーニング部材の機能を安定化させるために、クリーニング部材には、金属石鹸、高級アルコール、ワックス、シリコーンオイルなどの潤滑性物質（潤滑成分）を供給することが望ましい。
【０２１８】
例えば、繊維状部材２７ａとしてロール状のものを用いる場合、金属石鹸、ワックス等の潤滑性物質と接触させ、電子写真感光体表面に潤滑成分を供給することが望ましい。クリーニングブレード２７ｂとしては、通常のゴムブレードが用いられる。このようにクリーニングブレード２７ｂとしてゴムブレードを使用する場合には、電子写真感光体表面に潤滑成分を供給することは、ブレードの欠けや磨耗を抑制することに特に効果的である。
【０２１９】
以上説明したプロセスカートリッジ２０は、画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【０２２０】
露光装置３０としては、帯電した電子写真感光体１を露光して静電潜像を形成させるものであればよい。また、露光装置３０の光源としては、マルチビーム方式の面発光レーザを用いることが望ましい。
【０２２１】
転写装置４０としては、電子写真感光体１上のトナー像を被転写媒体（中間転写体５０）に転写するものであればよく、例えば、ロール形状の通常使用されるものが使用される。
【０２２２】
中間転写体５０としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等のベルト状のもの（中間転写ベルト）が使用される。また、中間転写体５０の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いることもできる。なお、この中間転写体を備えていない直接転写方式の画像形成装置もあるが、本発明の電子写真感光体はこのような画像形成装置に好適である。その理由は、直接転写方式の画像形成装置では、プリント用紙からの紙粉やタルク等が発生しそれが電子写真感光体へ付着しやすく、付着物に起因する画質欠陥が発生する傾向にある。しかし、本発明の電子写真感光体によれば、クリーニング性に優れているため紙粉やタルク等の除去が容易であり、直接転写方式の画像形成装置であっても安定した画像を得ることができる。
【０２２３】
なお、本発明でいう被転写媒体とは、電子写真感光体１上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体１から直接、紙等に転写する場合は紙等が被転写媒体であり、また、中間転写体５０を用いる場合には中間転写体が被転写媒体になる。
【０２２４】
図３は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。図３に示す画像形成装置１１０は、電子写真感光体１が画像形成装置本体に固定され、帯電装置２１、現像装置２５及びクリーニング装置２７がそれぞれカートリッジ化されており、それぞれ帯電カートリッジ、現像カートリッジ、クリーニングカートリッジとして独立して備えられている。
【０２２５】
画像形成装置１１０においては、電子写真感光体１とそれ以外の各装置が分離されており、帯電装置２１、現像装置２５及びクリーニング装置２７が画像形成装置本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されることなく、引き出し、押しこみによる操作にて脱着可能である。
【０２２６】
本発明の電子写真感光体は耐磨耗性に優れるため、カートリッジ化することが不要となる場合がある。したがって、帯電装置２１、現像装置２５又はクリーニング装置２７をそれぞれ本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されることなく、引き出し、押しこみによる操作にて脱着可能な構成とすることで、１プリント当りの部材コストを低減することができる。また、これらの装置のうち２つ以上を一体化したカートリッジとして着脱可能とすることもでき、それにより１プリント当りの部材コストをさらに低減することができる。
【０２２７】
なお、画像形成装置１１０は、帯電装置２１、現像装置２５及びクリーニング装置２７がそれぞれカートリッジ化されている以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。
【０２２８】
図４は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。画像形成装置１２０は、プロセスカートリッジ２０を４つ搭載したタンデム方式のフルカラー画像形成装置である。画像形成装置１２０では、中間転写体５０上に４つのプロセスカートリッジ２０がそれぞれ並列に配置されており、１色に付き１つの電子写真感光体が使用できる構成となっている。なお、画像形成装置１２０は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。
【０２２９】
タンデム方式の画像形成装置１２０では、各色の使用割合により各電子写真感光体の磨耗量が異なってくるために、各電子写真感光体の電気特性が異なってくる傾向がある。これに伴い、トナー現像特性が初期の状態から除々に変化してプリント画像の色合いが変化し、安定な画像を得ることができなくなる傾向にある。特に、画像形成装置を小型化するために、小径の電子写真感光体が使用される傾向にあり、３０ｍｍφ以下のものを用いたときにはこの傾向が顕著になる。ここで、電子写真感光体に、本発明の電子写真感光体の構成を採用すると、その直径を３０ｍｍφ以下とした場合にもその表面の磨耗が抑制される。したがって、本発明の電子写真感光体は、タンデム方式の画像形成装置に対して特に有効である。
【０２３０】
図５は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。図５に示した画像形成装置１３０は、１つの電子写真感光体で複数の色のトナー画像を形成させる、所謂４サイクル方式の画像形成装置である。画像形成装置１３０は、駆動装置（図示せず）により所定の回転速度で図中の矢印Ａの方向に回転される感光体ドラム１を備えており、感光体ドラム１の上方には、感光体ドラム１の外周面を帯電させる帯電装置２１が設けられている。
【０２３１】
また、帯電装置２１の上方には面発光レーザアレイを露光光源として備える露光装置３０が配置されている。露光装置３０は、光源から射出される複数本のレーザービームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、感光体ドラム１の外周面上を感光体ドラム１の軸線と平行に走査させる。これにより、帯電した感光体ドラム１の外周面上に静電潜像が形成される。
【０２３２】
感光体ドラム１の側方には現像装置２５が配置されている。現像装置２５は回転可能に配置されたロール状の収容体を備えている。この収容体の内部には４個の収容部が形成されており、各収容部には現像器２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋが設けられている。現像器２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋは各々現像ロール２６を備え、内部に各々イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の色のトナーを貯留している。
【０２３３】
画像形成装置１３０でのフルカラーの画像の形成は、感光体ドラム１が４回転する間に行われる。すなわち、感光体ドラム１が４回転する間、帯電装置２１は感光体ドラム１の外周面の帯電、露光装置３０は、形成すべきカラー画像を表すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データのうちの何れかに応じて変調したレーザビームを感光体ドラム１の外周面上で走査させることを、感光体ドラム１が１回転する毎にレーザビームの変調に用いる画像データを切替えながら繰り返す。また現像装置２５は、現像器２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋの何れかの現像ロール２６が感光体ドラム１の外周面に対応している状態で、外周面に対応している現像器を作動させ、感光体ドラム１の外周面に形成された静電潜像を特定の色に現像し、感光体ドラム１の外周面上に特定色のトナー像を形成させることを、感光体ドラム１が１回転する毎に、静電潜像の現像に用いる現像器が切り替わるように収容体を回転させながら繰り返す。これにより、感光体ドラム１が１回転する毎に、感光体ドラム１の外周面上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が互いに重なるように順次形成されることになり、感光体ドラム１が４回転した時点で感光体ドラム１の外周面上にフルカラーのトナー像が形成されることになる。
【０２３４】
また、感光体ドラム１の下方には無端の中間転写ベルト５０が配設されている。中間転写ベルト５０はロール５１，５３，５５に巻掛けられており、外周面が感光体ドラム１の外周面に接触するように配置されている。ロール５１，５３，５５は図示しないモータの駆動力が伝達されて回転し、中間転写ベルト５０を図２矢印Ｂ方向に回転させる。
【０２３５】
中間転写ベルト５０を挟んで感光体ドラム１の反対側には転写装置（転写器）４０が配置されており、感光体ドラム１の外周面上に形成されたトナー像は転写装置４０によって中間転写ベルト５０の画像形成面に転写される。
【０２３６】
また、感光体ドラム１を挟んで現像装置２５の反対側には、感光体ドラム１の外周面に潤滑剤供給装置２９及びクリーニング装置２７が配置されている。感光体ドラム１の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に転写されると、潤滑剤供給装置２９により感光体ドラム１の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち転写されたトナー像を保持していた領域がクリーニング装置２７により清浄化される。
【０２３７】
中間転写ベルト５０よりも下方側には用紙受け６０が配置されており、用紙受け６０内には記録材料としての用紙Ｐが複数枚積層された状態で収容されている。用紙受け６０の左斜め上方には取り出しロール６１が配置されており、取り出しロール６１による用紙Ｐの取り出し方向下流側にはロール対６３、ロール６５が順に配置されている。積層状態で最上方に位置している記録紙は、取り出しロール６１が回転されることにより用紙受け６０から取り出され、ロール対６３、ロール６５によって搬送される。
【０２３８】
また、中間転写ベルト５０を挟んでロール５５の反対側には転写装置４２が配置されている。ロール対６３、ロール６５によって搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト５０と転写器４２の間に送り込まれ、中間転写ベルト５０の画像形成面に形成されたトナー像が転写装置４２によって転写される。転写装置４２よりも用紙Ｐの搬送方向下流側には、定着ロール対を備えた定着装置４４が配置されており、トナー像が転写された用紙Ｐは、転写されたトナー像が定着装置４４によって溶融定着された後に画像形成装置１３０の機体外へ排出され、排紙用紙受け（図示せず）上に配置される。
【０２３９】
なお、本発明のプロセスカートリッジ、及び本発明の画像形成装置の構成としては、特に限定されるわけではなく、公知の構成とすることができる。
【実施例】
【０２４０】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【０２４１】
（実施例１）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２４２】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロール（ロール径：１４ｍｍ、ロール長さ：３２０ｍｍ、シャフト径：８ｍｍ、シャフト長さ：３３２ｍｍ、ロールはシャフト上に接着層、弾性層、抵抗層の３層から構成される。以下同様）に接するように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２４３】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２４４】
（実施例２）
以下のようにして作製した反発弾性率１７％、硬度１５５Ｎ、気泡数４５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２４５】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロール（実施例１と同様）に接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２４６】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）２５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）０．７質量部、水（発泡剤）１．５質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２４７】
（実施例３）
以下のようにして作製した反発弾性率２８％、硬度２２５Ｎ、気泡数５５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２４８】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２４９】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１．３質量部、水（発泡剤）２．５質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５０】
（実施例４）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２５１】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が５．２μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２５２】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５３】
（実施例５）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２５４】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が８．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２５５】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５６】
（実施例６）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２５７】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１１５のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２５８】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５９】
（実施例７）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエーテル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６０】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２６１】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２６２】
（実施例８）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数３５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６３】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２６４】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）１質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２６５】
（実施例９）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数６５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６６】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２６７】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）３質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製） ２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２６８】
（実施例１０）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６９】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が３．５μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２７０】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７１】
（実施例１１）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２７２】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が１２μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２７３】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７４】
（実施例１２）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２７５】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１４０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２７６】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７７】
（比較例１）
以下のようにして作製した反発弾性率１０％である事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す。
【０２７８】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）１５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）０．５質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７９】
（比較例２）
以下のようにして作製した反発弾性率４５％である事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す
【０２８０】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）４５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１．５質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２．０質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２８１】
（比較例３）
以下のようにして作製した反発弾性率硬度１２５Ｎである事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す。
【０２８２】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）１７質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）０．４質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２．０質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２８３】
（比較例４）
以下のようにして作製した反発弾性率硬度２４０Ｎである事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す。
【０２８４】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）４５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）２質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２．０質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２８５】
【表２】
【０２８６】
以上、本実施例では、電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能であることがわかる。
【０２８７】
また、クリーニングロールにおける弾性層の気泡数、トナーの体積平均粒径及び平均形状係数を所定の範囲とすることで、クリーニング特性が向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０２８８】
【図１】本発明の帯電装置の好適な一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
【図６】電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図７】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【図８】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【図９】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【図１０】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０２８９】
１…電子写真感光体、２…導電性支持体、３…感光層、４…下引層、５…電荷発生層、６…電荷輸送層、７…保護層、８…単層型感光層、２０…プロセスカートリッジ、１００，１１０，１２０，１３０…画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に適用される、像保持体を帯電するための帯電部材をクリーニングする帯電部材用クリーニングロールに関する。また、本発明は、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体に放電により電荷を与えて帯電させ、さらに感光体表面を露光して潜像を形成し、この潜像にトナーを供給してトナー像を形成させる。感光体上に形成されたトナー像は記録紙等に転写され、熱と圧力を受けて記録紙上に定着される。また、トナー像転写後の感光体表面には、転写されずに残留するトナーが存在するため、次の帯電工程に入る前に、クリーニングブレード、クリーニングブラシ等のクリーニング部材によって感光体表面がクリーニングされる。
【０００３】
このような画像形成装置において、感光体表面を均一に帯電させる部材として、帯電ロールが実用化されている。帯電ロールは、電圧が印加された状態で感光体に接触する事によって、感光体表面を帯電させるものであり、低オゾン化と低電力化が図れるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、トナー像転写後の感光体表面に残留する転写残トナーがクリーニング工程において完全に除去されずに、帯電ロールと感光体とのニップ部分に進入することにより、帯電ロールに転写残トナーが付着するという問題がある。特に帯電ロールに対する帯電極性の逆極性トナーやトナー添加剤が存在すると、静電的に引き付けられて、帯電ロール表面に付着し易くなる。
【０００５】
さらに転写残トナー以外にも感光体表面に付着したキャリア、紙粉等の異物が帯電ロール表面に付着し帯電ロールを汚染する。帯電ロール表面に転写残トナーや異物が付着すると、付着部分の抵抗が高くなり、感光体の帯電不良を生じ易くなる。さらに転写残トナーや異物の付着による汚染が長期的に継続された場合には、帯電ロールの抵抗ムラによる感光体の帯電不良が増大して、著しい濃度ムラに至る画質欠陥を引き起こす。
【０００６】
上記のような帯電ロールへの転写残トナーや異物の付着による画質欠陥を防止するために、帯電ロールに対して付着物を除去する目的でクリーニング部材を装着する方法が従来から試みられている。
【０００７】
例えば特開平２−２７２５９４号公報においては、ロール状のスポンジ材をクリーニング部材として用いる事が提案されているが、帯電ロール表面に付着した転写残トナーや異物を継続的に除去し続けるには十分と言えない問題を有している。
【０００８】
さらに特開平５−２９７６９０号公報あるいは特開２００４−３６１９１６号公報においてはロール状のスポンジ材あるいは樹脂発泡体をクリーニング部材として用いるとともに、帯電ロールとクリーニング部材が接離する機構、あるいはクリーニング部材が揺動する機構を備える事によって、帯電ロール上の付着物除去を向上させる方策が提案されているが、このような機構を付与する事は、装置の大型化やコストアップを招く問題を有している。
【０００９】
また近年、高画質化の要求が高まって来ており、小粒径化、球形化されたトナーが実用化されている。しかしながら、上記のような小粒径化、球形化されたトナーは、クリーニング工程において、クリーニングブレードをすり抜け易く、クリーニング不良を起こし易いという問題点がある。このようにクリーニングされずに感光体上に残留したトナーが帯電ローラに付着し蓄積する事を防ぐため、帯電ローラ表面のクリーニングが必要となる。
【００１０】
【特許文献１】特開平２−２７２５９４号公報
【特許文献２】特開平５−２９７６９０号公報
【特許文献３】特開２００４−３６１９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑み、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能な帯電部材用クリーニングロールを提供することを目的とする。また、本発明は、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、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である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、以下の手段により解決される。すなわち、
本発明の帯電部材用クリーニングロールは、
芯体と、
前記芯体の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下のウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、
を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明の帯電部材用クリーニングロールにおいて、前記連続気泡構造における気泡数が４０個／２５ｍｍ以上５８個／２５ｍｍ以下の範囲であることが好適である。
【００１４】
本発明の帯電部材用クリーニングロールにおいて、前記ウレタン発泡体は、ポリエステル系ウレタン発泡体であることが好適である。
【００１５】
また、本発明の帯電装置は、
被帯電部材を帯電させるためのロール状の帯電部材と、
前記帯電部材の外周面に接して配設される帯電部材用クリーニングロールであって、上記本発明の帯電部材用クリーニングロールと、
を有することを特徴としている。
【００１６】
本発明の帯電装置において、前記帯電部材には、直流電圧が印加されることが好適である。
【００１７】
本発明のプロセスカートリッジは、
像保持体を帯電させるための帯電装置であって上記本発明の帯電装置と、
前記像保持体、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置、及び、前記像保持体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング装置からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備えることを特徴としている。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電させるための帯電装置であって、上記本発明の帯電装置と、
帯電した前記像保持体に静電潜像形成するための露光装置と、
前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能な帯電部材用クリーニングロールを提供することができる。また、当該帯電部材用クリーニングロールを用いた、帯電装置、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
（クリーニングロール）
本発明の実施形態に係る帯電部材用クリーニングロール（以下、単に、本発明のクリーニングロールと称する。）は、芯体と、芯体前記の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下のウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、を有している。また、必要に応じて、芯体と弾性層との間に公知の接着剤、あるいはエチレン酢酸ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂にカーボンブラックなどの導電性粒子を添加してなる導電性を有する接着剤などを用いた中間層、弾性層の外周面にカーボンブラックなどの導電性粒子を含有する天然ゴムラテックス、ブタジエンゴムラテックス、スチレンーブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリルーブタジエンゴムラテックス、アクリルゴムラテックス、ポリウレタンゴムラテックス、ポリエステルゴムラテックス、ポリエステルゴムラテックス、フッ素ゴムラテックスなどを用いた表面層を設けてもよい。
【００２２】
本発明のクリーニングロールは、弾性層を上記特定のウレタン発泡体（ウレタンフォーム）を含んで構成しているので、帯電部材と接するときに圧縮され、離反するときに圧縮されて歪んだ状態から元の状態に戻るための復元力が作用して、この復元するときに生じる力によって帯電部材上の付着物を除去することが効果的に且つ長期に渡り実現することができる。このため、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００２３】
次に、クリーニングロールの各部材について説明する。
芯材について説明する。芯材としては、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の成形品が用いられる。また、芯材としては、その他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
【００２４】
弾性層について説明する。弾性層を構成するウレタン発泡体は、上述のように、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下である。ここで、「連続気泡構造」とはウレタン発泡体内部に複数の気泡を有し、隣合う気泡同士が繋がっている状態の構造を意味する。
【００２５】
ウレタン発泡体の反発弾性率は、１５％以上３０％以下であるが、好ましくは１８％以上２７％以下であり、より好ましくは２０％以上２５％以下である。この反発弾性率が上記範囲とすることで、クリーニングロールの十分なクリーニング性能が得られる。
【００２６】
この反発弾性率が１５％より小さいと、帯電部材にクリーニングロールが接したときの圧縮状態から復元するときに生じる力が弱過ぎて、十分なクリーニング性能が得られず、帯電部材への転写残トナーや異物の付着と蓄積が発生し、画像に不具合を発生させる。
一方、この反発弾性率が３０％より大きいと、クリーニング性能は良くても、帯電部材にクリーニングロールが当接したときの圧縮状態から復元するときに生じる力が強過ぎて、帯電部材表面の削り量が不均一に多くなるため、帯電部材を使用しつづけると帯電能力の不均一な低下が生じ、画像にスジ状の不具合を発生させる。
【００２７】
ここで、発泡ウレタンの反発弾性率は、例えば、ポリウレタンを合成するときの架橋点濃度及び発泡体としたときの気泡（セル）数によって制御することができる。架橋点濃度が高いほど反発弾性率は増加する傾向となる。また、発泡体としたときの気泡（セル）数が多いほど反発弾性率は減少する傾向となる。
【００２８】
なお、反発弾性率の測定はＪＩＳ Ｋ ６４００−３に準じるものであり、５０×１００×１００ｍｍ以上の試験片を切り出し、試験片の上面より５００ｍｍの高さから直径１６ｍｍ、質量１６ｇの鋼球を落下させ、跳ね返った最高の高さを落下高さ（５００ｍｍ）の百分率（％）で表す。
【００２９】
ポリウレタン発泡体の硬度は、１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下であるが、好ましくは１７０Ｎ以上２２０Ｎ以下であり、より好ましくは１９０Ｎ以上２１０Ｎ以下である。この硬度が上記範囲であるとクリーニングロールの十分なクリーニング性能が得られる。
【００３０】
この硬度が１５０Ｎ未満では上述したクリーニングロールの復元時に生じる力が十分であっても、帯電部材上の付着物を払い落とす作用が低下し、良好なクリーニング性能が発揮されない。
一方、硬度が２３０Ｎより大きいと、クリーニング性能が良くても、帯電部材表面を早期にキズ付け、画像に微小なスジ状の不具合を発生させる。
【００３１】
ここで、ウレタン発泡体の硬度はポリウレタンを合成するときの架橋点濃度によって制御する事ができる。架橋点濃度が高いほど硬度は増加する傾向にある。
【００３２】
なお、硬度の測定はＪＩＳ Ｋ ６４００−２に準じるものであり、５０×３８０×３８０ｍｍの試験片を切り出して、垂直方向に始めの厚さの７５％まで押し込んだ後、直ちに荷重を除き、再び始めの厚さの２５％まで押し込み、静止後２０秒経過した時の荷重を読み取る。
【００３３】
ウレタン発泡体は、その連続気泡構造における気泡数（発泡セル数）が４０個／２５ｍｍ以上５８個／２５ｍｍ以下範囲にあることが好ましく、より好ましくは４５個／２５ｍｍ以上５５個／２５ｍｍ以下範囲にあり、さらに好ましくは４８個／２５ｍｍ以上５３個／２５ｍｍ以下範囲にある。この気泡数が上記範囲であると、クリーニングロールが良好なクリーニング性能を発揮することができる。
【００３４】
この気泡数が４０個／２５ｍｍより少ないと、クリーニングロール自体が帯電部材上の付着物を帯電部材表面に擦りつける作用が増し、帯電部材表面の汚染を悪化させてしまうことがある。
一方、気泡数が５８個／２５ｍｍより多いと、微細な気泡で構成された網目状が有する発泡体の骨格部分の強度が低下し、クリーニングロール自体のちぎれや剥れを生じ易くなってしまうことがあり、さらには反発弾性率の低下を招き、クリーニング性能が損なわれる問題が生じることがある。気泡数は、炭酸ガス、フッ素系化合物などの公知の発泡剤の添加量によって制御可能である。
【００３５】
ここで、気泡数の測定は、光学顕微鏡を用い目視観察にて、１００×１００×１０ｍｍの試験片表面の任意の箇所に長さ５０ｍｍのラインを引き、そのラインに乗った気泡を数えることで２５ｍｍ当たりの気泡数を求めることで行う。そして、当該ラインを試験片の任意の３箇所で引き、この３箇所での値の平均値を気泡数とする。
【００３６】
ウレタン発泡体は、ポリエステル系ポリウレタン発泡体、ポリエーテル系ウレタン発泡体のいずれでもよいが、特にポリエステル系発泡ウレタンが望ましい。ポリエステル系ウレタン発泡体は親水性の性質を有しているため、クリーニングロールとして用いた場合に、帯電部材表面の付着物を吸着し易く、良好なクリーニング性能を発揮する。
【００３７】
ポリエステル系発泡体は、例えば、少なくとも、ポリエステルポリオール、イソシアネートを用いて得られたものである。また、必要に応じて、整泡剤、触媒、硬化剤、架橋剤、発泡剤、難燃剤、劣化防止剤、可塑剤、整泡剤、導電剤などのその他添加剤を用いることができる。
【００３８】
ポリエステルポリオールについて説明する。ポリエステルポリオールは、縮合系ポリエステルポリオールが好適に挙げられ、具体的にはニ塩基酸とヒドロキシル化合物とにより得られたもの、即ちこれらを脱水縮合して得られるアジペート系ポリオールが挙げられる。アジペート系ポリオールとしては、エチレングリコールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、ブチレングリコールアジペート、トリメチロールプロパン／ジエチレングリコールアジペートなどが挙げられる。
【００３９】
縮合系ポリエステルポリオールとしてより具体的には、ジカルボン酸（例えばアジピン酸，グルタル酸，コハク酸，セバシン酸，ピメリン酸，スベリン酸などの）と、ジオール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなど）又はトリオール（例えばトリメチロールエタン，トリメチロールプロパンなど）との縮合により得られるものが挙げられる。
【００４０】
縮合系ポリエステルポリオールとしては、ポリカーボネート系ポリオール（例えば、アルキレン基（例えばヘキシレン基）やキシリレン基等がカーボネート結合を介して主鎖に並ぶ構造を有するポリカーボネートジオールなど）も挙げられる。
【００４１】
なお、ポリエステルポリオールは、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００４２】
ポリエステルポリオールの使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、６８質量％以上８０質量％以下が好ましく、望ましくは７０質量％以上７８重量％以下である。
【００４３】
イソシアネートについて説明する。イソシアネートとしては、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、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、トリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、リジンエステルトシイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等を用いることができる。イソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００４４】
イソシアネートの使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、１６質量％以上２８質量％以下であり、望ましくは１８質量％以上２６質量％以下である。
【００４５】
次にその他の添加剤について説明する。例えば、整泡剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が好適に挙げられる。
【００４６】
アニオン界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類；オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類；ラウリルスルホネート、ドデシルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類；ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類；ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル２ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル２ナトリウム等のスルホコハク酸塩類；などが挙げられる。
【００４７】
カチオン界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩類；などが挙げられる。
【００４８】
なお、整泡剤は、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００４９】
整泡剤の使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、１．４質量％以上１．６質量％が好ましく、望ましくは１．４質量％以上１．５質量％である。
【００５０】
触媒としては、アミン化合物、有機金属化合物が挙げられる。アミン系化合物としては、例えば、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン等が挙げられる。また、有機金属化合物としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレエート等が挙げられる。
【００５１】
なお、触媒は、１種単独で用いてもよいし、複数種併用してもよい。
【００５２】
触媒の使用量としては、弾性層を構成する固形分全質量に対し、質量０．４７質量％以上０．９７質量％が好ましく、望ましくは０．５質量％以上０．９５質量％である。触媒を用いない場合、クリーニングロールに、未反応のポリマーが残留し、帯電部材との接触部において、ブリードすることにより、画像欠陥が生ずる。
【００５３】
また、導電剤としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボン導電剤や、テトラエチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド等のようなアンモニウム系化合物などのイオン導電剤などが挙げられる。
【００５４】
次に、ウレタン発泡体の製造方法について説明する。ウレタン発泡体の製造方法については、特に制限はなく、常法によればよいが、その一例を示せば次のとおりである。まず、原料として、ポリオールと、イソシアネートと、必要に応じてその他の添加剤などと、を混合した後、加熱して反応硬化させることにより、ウレタン発泡体を得ることができる。
【００５５】
原料を混合する際の温度や時間については特に制限はないが、混合温度は、通常１０〜９０℃、望ましくは２０〜６０℃の範囲である。混合時間は、通常１０秒〜２０分間、望ましくは３０秒〜５分間程度である。また、加熱して反応硬化させる際、従来公知の方法により、発泡させることにより、ポリウレタン発泡体を得ることができる。
【００５６】
ここで、発泡方法については特に制限はなく、発泡剤を用いる方法、機械的な攪拌により気泡を混入する方法など、いずれの方法をも用いることができる。
【００５７】
次に、本発明のクリーニングロールの好適な形態について説明する。クリーニングロールは、絶縁性であっても導電性であってもよい。即ち、導電層が絶縁性であってもよいし、導電性であってもよい。
【００５８】
本発明のクリーニングロールが導電性を有する場合、像保持体を帯電する帯電部材を兼ねる場合がある。また、クリーニングバイアスを印加する場合もある。また、当該「導電性」には、半導電性をも含むものとする。
【００５９】
ここで、絶縁性とは、体積抵抗率で１０１２Ωｃｍ以上の範囲を意味する。一方、導電性とは、体積抵抗率で１０１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。
【００６０】
なお、体積抵抗率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１（１９９５）に準じて、円形電極（三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＵＲプローブ：円柱状電極の外径Φ１６ｍｍ、リング状電極部の内径Φ３０ｍｍ、外径Φ４０ｍｍ）を用い、２２℃／５５％ＲＨ環境下、電圧１００Ｖ印加し、印加後５ｓｅｃ後の電流値をアドバンテスト製、微小電流計 Ｒ８３４０Ａを用いることにより測定し、その電流値により、体積抵抗から、体積抵抗率を求める。
【００６１】
なお、本発明のクリーニングロールに導電性を付与させる方法としては、弾性層に導電材を練り込む方法や導電性の粉体を吹き付ける方法等、特に制限されるものではないが、電気抵抗を１０３〜１０１０Ω・ｃｍ（望ましくは１０４〜１０８Ω・ｃｍ）に調整した導電性塗料中にクリーニングロールを含浸する含浸法を適用することが望ましい。含浸法によれば、体積抵抗率が非常に安定したクリーニングロールとすることが可能で、コスト的も非常に安く抑えることができる。このような導電性塗料としては、ウレタン、シリコン、スチレン等にカーボンを分散させ溶剤（例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン等）に溶解させたもの等を挙げることができる。
【００６２】
次に、本発明のクリーニングロールの製造方法について説明する。クリーニングロールの製造方法としては、例えば、金型に原料を注入して発泡させて、所望の形状のウレタン発泡体を芯材に被覆する方法、ウレタン発泡体をスラブ成型して、所望の形状に研削等により加工した後、芯材に被覆する方法などが挙げられる。
【００６３】
（帯電装置）
本発明の帯電装置は、例えば、図１に示すように、被帯電部材（例えば像保持体）を帯電させるための帯電ロール２１Ａと、帯電ロール２１Ａの外周面に接して配設されるクリーニングロール２１Ｂとを有している。そして、クリーニングロール２１Ｂとして、上記本発明のクリーニングロールを適用している。なお、図中、２１は帯電装置を示す。
【００６４】
クリーニングロール２１Ｂは、その外周面（弾性層表面）例えば、帯電ロール２１Ａの外周面に接離自在の状態で接し、且つ帯電ロール２の軸方向に往復移動自在に設置されている。これにより、クリーニングを必要としない場合（画像形成装置が長時間停止している場合等）、帯電ロール２１Ａからクリーニングロール２１Ｂを離間させた状態に置くことができると共に、帯電ロール２１Ａ表面を均一にクリーニングすることができる。
【００６５】
クリーニングロール２１Ｂは、帯電ロール２１Ａと接するときは、帯電ロール２１Ａに押圧された状態で配置され、帯電ロール２１Ａの回転に伴い従動回転するようになっている。これにより、帯電ロール２１Ａへのスクラッチキズを防止することができる。
【００６６】
本発明の帯電装置では、クリーニングロール２１Ｂにより、帯電ロール表面をクリーニングしつつ、帯電ロール２１Ａにより被帯電部材（例えば像保持体）を帯電することができる。
【００６７】
そして、後述するクリーニングロールを適用することで、このため、帯電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００６８】
以下、帯電ロールについて説明する。なお、符号は省略して説明する。
帯電ロールは、接触帯電方式の部材であり、像保持体膜厚の減少を抑制することができる。また、接触帯電方式の帯電ロールは、像保持体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより像保持体表面を帯電させるものである。
【００６９】
帯電ロールは、芯体と、その外周面に例えば弾性層、抵抗層が順次形成したものが挙げられる。さらに必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることもできる。
【００７０】
帯電ロールは、像保持体に押圧させて、像保持体の回転に伴い従動回転させるように、像保持体に圧接して配置されることがよい。また、帯電ロールに駆動手段を取り付け、像保持体とは異なる周速度で回転させるように配置してもよい。
【００７１】
次に、帯電ロールの各部材について説明する。芯体としては、導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の成型品が用いられる。また、その他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
【００７２】
次に弾性層について説明する。弾性層としては、例えば、導電性あるいは半導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。
【００７３】
ゴム材としてはＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＳＢＳ、熱可塑性エラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。
【００７４】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物が用いることができ、これらの材料は単独あるいは２種以上混合して用いても良い。
【００７５】
抵抗層及び保護層としては、結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、体積抵抗率として１０３〜１０１４Ωｃｍ、望ましくは１０５〜１０１２Ωｃｍ、さらに望ましくは１０７〜１０１２Ωｃｍがよい。抵抗層及び保護層の膜厚としては０．０１〜１０００μｍ、望ましくは０．１〜５００μｍ、さらに望ましくは０．５〜１００μｍがよい。
【００７６】
結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン 樹脂等が用いられる。
【００７７】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用いられる。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加することができる。
【００７８】
これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等を用いることができる。
【００７９】
帯電ロールを用いて像保持体を帯電させる方法としては、帯電ロールに直流電圧を印加する方法、あるいは直流電圧及び交流電圧を重畳して印加する方法が挙げられるが、これ直流電圧を印加する方法が望ましい。特に、直流電圧のみで像保持体表面を帯電すると、交流電圧が印加されないので、像保持体への流入電流量が非常に少ない。つまり、像保持体へのパルス放電も減少していることを示しており、結果として像保持体（感光体）へのエッチング作用が低減され像保持体の膜減が少なく抑えられると考えられる。
【００８０】
一方、帯電ロールに対し直流電圧及び交流電圧を重畳印加する場合よりも、直流電圧のみを印加する方が、帯電ロール表面の汚染を生じ易い。この理由は直流電圧及び交流電圧を重畳印加する場合には、交流電圧印加によって帯電ロール表面にプラス及びマイナスの電界が交互に生じ続けるため、プラスあるいはマイナスに帯電した汚染物質ともに帯電ロール表面から靜電的に反発する力を受けるために、比較的容易に帯電ロール表面から付着物を除去することができ、従来から知られているブラシ形状、パッド形状やロール形状の樹脂からなるクリーニングロールを用いる事が可能である。
【００８１】
しかし、帯電ロールに対し直流電圧のみを印加する場合には、帯電ロール表面が常にプラス又はマイナスの単一極性の電圧印加となるために、帯電極性と逆極性を有するトナーやトナーの添加剤、紙粉などの異物が付着し易く且つ除去されにくい状態を呈し、上述の従来から知られているブラシ形状、パッド形状やロール形状の樹脂からなるクリーニングロールを用いた場合には、満足するクリーニング性能を得ることができないが、本発明のクリーニングロールを用いることによって、満足するクリーニング性能を得ることができる。
【００８２】
ここで、電圧の範囲としては、直流電圧は要求される像保持体帯電電位に応じて正又は負の５０〜２０００Ｖが好ましく、特に１００〜１５００Ｖが望ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が４００〜１８００Ｖ、望ましくは８００〜１６００Ｖ、さらに望ましくは１２００〜１６００Ｖが望ましい。交流電圧の周波数は５０〜２０，０００Ｈｚ、望ましくは１００〜５，０００Ｈｚである。
【００８３】
（画像形成装置及びプロセスカートリッジ）
【００８４】
図２は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式図である。図２に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体（図示せず）に、少なくとも帯電装置２１を備えるプロセスカートリッジ２０と、露光装置３０と、転写装置４０と、中間転写体５０とを備える。なお、画像形成装置１００において、露光装置３０はプロセスカートリッジ２０の開口部から電子写真感光体１（像保持体）に露光可能な位置に配置されており、転写装置４０は中間転写体５０を介して電子写真感光体１に対向する位置に配置されており、中間転写体５０はその一部が電子写真感光体１に接するに配置されている。
【００８５】
プロセスカートリッジ２０は、ケース内に帯電装置２１とともに電子写真感光体１、現像装置２５、クリーニング装置２７及び繊維状部材（平ブラシ状）２９を、取り付けレールにより組み合わせて一体化したものである。なお、ケースには、露光のための開口部が設けられている。
【００８６】
そして、帯電装置２１として、上記本発明の帯電装置を適用している。なお、帯電装置２１は、上述のように帯電ロール２１Ａとクリーニングロール２１Ｂにより構成されている。
【００８７】
次に、電子写感光体１について説明する。図６は、本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図６に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２と、感光層３とから構成されている。感光層３は、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６及び保護層７がこの順序で積層された構造を有している。
【００８８】
また、図７〜１０は、それぞれ本発明の電子写真感光体の他の好適な実施形態を示す模式断面図である。図７〜８に示す電子写真感光体は、図６に示す電子写真感光体と同様に電荷発生層５と電荷輸送層６とに機能が分離された感光層３を備えるものである。また、図９〜１０は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層（単層型感光層８）に含有するものである。
【００８９】
図７に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に電荷発生層５、電荷輸送層６及び保護層７が順次積層された構造を有するものである。また、図８に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に下引層４、電荷輸送層６、電荷発生層５、保護層７が順次積層された構造を有するものである。
【００９０】
また、図９に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に下引層４、単層型感光層８及び保護層７が順次積層された構造を有するものである。また、図１０に示す電子写真感光体１は、導電性支持体２上に単層型感光層８及び保護層７が順次積層された構造を有するものである。
【００９１】
なお、図６〜１０に示す電子写真感光体において、下引き層４は必ずしも設けられなくてもよい。
【００９２】
電子写真感光体１が備える感光層は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層に含有する単層型感光層、又は電荷発生材料を含有する層（電荷発生層）と電荷輸送材料を含有する層（電荷輸送層）とを別個に設けた機能分離型感光層のいずれであってもよい。機能分離型感光層の場合、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序はいずれが上層であってもよい。なお、機能分離型感光層の場合、それぞれの層がそれぞれの機能を満たせばよいという機能分離ができるため、より高い機能を実現できる。
【００９３】
電子写真感光体１としては、特に限定されず、公知のものが適用され得るが、以下、代表例として図６に示す電子写真感光体１に基づいて、各要素について説明する。
【００９４】
導電性支持体２としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、金属ベルト等が挙げられる。また、導電性支持体２としては、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等も使用できる。
【００９５】
導電性支持体２の表面は、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０４μｍ以上０．５μｍ以下に粗面化することが望ましい。導電性支持体２の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０４μｍ未満であると、鏡面に近くなるので干渉防止効果が不十分となる傾向がある。他方、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍを越えると、被膜を形成しても画質が不十分となる傾向がある。非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、導電性支持体２表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。
【００９６】
粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行なう湿式ホーニング、又は回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行なうセンタレス研削、陽極酸化処理等が望ましい。
【００９７】
また、他の粗面化の方法としては、導電性支持体２表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、支持体表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法も好ましく用いられる。
【００９８】
上記陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、そのままの多孔質陽極酸化膜は、化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中（ニッケル等の金属塩を加えてもよい）で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行なう。
【００９９】
陽極酸化膜の膜厚については、０．３μｍ以上１５μｍ以下が望ましい。この膜厚が０．３μｍ未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。他方、１５μｍを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
【０１００】
また、導電性支持体２には、酸性水溶液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液による処理は以下のようにして実施される。先ず、酸性処理液を調整する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、リン酸が１０質量％以上１１質量％以下の範囲、クロム酸が３質量％以上５質量％以下の範囲、フッ酸が０．５質量％以上２質量％以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は１３．５質量％以上１８質量％以下の範囲が望ましい。処理温度は４２℃以上４８℃以下が望ましいが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜を形成することができる。被膜の膜厚は、０．３μｍ以上１５μｍ以下が望ましい。０．３μｍ未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。他方、１５μｍを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
【０１０１】
ベーマイト処理は、９０℃以上１００℃以下の純水中に５分間以上６０分間以下浸漬すること、又は９０℃以上１２０℃以下の加熱水蒸気に５分間以上６０分間以下接触させることにより行なうことができる。被膜の膜厚は、０．１μｍ以上５μｍ以下が望ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
【０１０２】
下引層４は、導電性支持体２上に形成される。下引層４は、例えば、有機金属化合物及び／又は結着樹脂を含有して構成される。
【０１０３】
有機金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤等の有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物等が挙げられる。
【０１０４】
有機金属化合物としては、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、特に有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物が好ましく使用される。
【０１０５】
結着樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知のものが挙げられる。これらを２種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【０１０６】
また、下引層４には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス２メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させてもよい。
【０１０７】
また、下引層４中には、低残留電位化や環境安定性の観点から、電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭４７−３０３３０号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。
【０１０８】
これらの顔料の中では、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、酸化亜鉛又は酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。
【０１０９】
また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、結着樹脂等で表面処理してもよい。
【０１１０】
電子輸送性顔料は多すぎると下引層４の強度を低下させ、塗膜欠陥の原因となるため、下引層４の固形分全量を基準として望ましくは９５質量％以下、より望ましくは９０質量％以下で使用される。
【０１１１】
また、下引層４には、電気特性の向上や光散乱性の向上等の目的により、各種の有機化合物の微粉末若しくは無機化合物の微粉末を添加することが望ましい。特に、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料やアルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料やポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が有効である。
【０１１２】
添加微粉末の体積平均粒子径は、０．０１μｍ以上２μｍ以下のものが望ましい。微粉末は必要に応じて添加されるが、その添加量は下引層４の固形分全量を基準として、１０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上８０質量％以下であることがより望ましい。
【０１１３】
下引層４は上述した各構成材料を含有する下引層形成用塗布液を用いて形成される。下引層形成用塗布液に使用される有機溶剤としては、有機金属化合物や結着樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合及び／又は分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればよい。
【０１１４】
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常のものが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１１５】
各構成材料の混合及び／又は分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、振動ボールミル、コロイドミル、ペイントシェーカー超音波等を用いる常法が適用される。混合及び／又は分散は有機溶剤中で行われる。
【０１１６】
下引層４を形成する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１１７】
乾燥は、通常、溶剤を蒸発させ、成膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った導電性支持体２は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、下引層４を形成することが望ましい。
【０１１８】
下引層４の膜厚は、望ましくは０．０１μｍ以上３０μｍ以下、より望ましくは０．０５μｍ以上２５μｍ以下である。
【０１１９】
電荷発生層５は、電荷発生材料、さらには必要に応じて結着樹脂を含んで構成される。
電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料や三方晶セレン、酸化亜鉛等の無機顔料等公知のものを使用することができる。電荷発生材料としては、特に、３８０〜５００ｎｍの露光波長の光源を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料、三方晶セレン、ジブロモアントアントロン等が望ましい。その中でも、特開平５−２６３００７号公報及び特開平５−２７９５９１号公報に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平５−９８１８１号公報に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平５−１４０４７２号公報及び特開平５−１４０４７３号公報に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平４−１８９８７３号公報及び特開平５−４３８１３号公報に開示されたチタニルフタロシアニンが特に望ましい。
【０１２０】
また、上記のヒドロキシガリウムフタロシアニンの中でも特に、分光吸収スペクトルで、８１０ｎｍ以上８３９ｎｍ以下に吸収極大を有し、一次粒子径が０．１０μｍ以下であり、且つ、ＢＥＴ法による比表面積値が４５ｍ２／ｇ以上であるものが望ましい。
【０１２１】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−Ｎ−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、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。望ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１２２】
電荷発生層５は、電荷発生材料を蒸着により、又は電荷発生材料及び結着樹脂を含有する電荷発生層形成用塗布液により形成される。電荷発生層５を、電荷発生層形成用塗布液を用いて形成する場合、電荷発生材料と結着樹脂の配合比（質量比）は、１０：１乃至１：１０の範囲が望ましい。
【０１２３】
電荷発生層形成用塗布液に、上記各構成材料を分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができる。この際、分散によって顔料の結晶型が変化しない条件が必要とされる。さらにこの分散の際、粒子を望ましくは０．５μｍ以下、より望ましくは０．３μｍ以下、さらに望ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。
【０１２４】
分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１２５】
電荷発生層形成用塗布液を用いて電荷発生層５を形成する際には、塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１２６】
電荷発生層５の膜厚は、望ましくは０．１μｍ以上５μｍ以下、より望ましくは０．２μｍ以上２．０μｍ以下である。
【０１２７】
電荷輸送層６は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して構成される。
電荷輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げられるが、特にこれらに限定されない。これらの電荷輸送材料は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【０１２８】
また、電荷輸送材料としては、モビリティーの観点から、下記一般式（ａ−１）、（ａ−２）又は（ａ−３）で示される化合物が望ましい。
【０１２９】
【化１】
【０１３０】
上記式（ａ−１）中、Ｒ１６は水素原子又はメチル基を、ｎ１０は１又は２を示す。また、Ａｒ６及びＡｒ７はそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基、−Ｃ６Ｈ４−Ｃ（Ｒ３８）＝Ｃ（Ｒ３９）（Ｒ４０）、又は、−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）２を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、又は炭素数１〜３のアルキル基で置換された置換アミノ基が挙げられる。また、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を、Ａｒは置換又は未置換のアリール基を示す。
【０１３１】
【化２】
【０１３２】
上記式（ａ−２）中、Ｒ１７及びＲ１７’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を、Ｒ１８、Ｒ１８’、Ｒ１９及びＲ１９’はそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは未置換のアリール基、−Ｃ（Ｒ３８）＝Ｃ（Ｒ３９）（Ｒ４０）、又は、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）２を、Ｒ３８、Ｒ３９及びＲ４０はそれぞれ独立に水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ａｒは置換又は未置換のアリール基を示す。また、ｎ２及びｎ３はそれぞれ独立に０〜２の整数を示す。
【０１３３】
【化３】
【０１３４】
上記式（ａ−３）中、Ｒ２１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、置換若しくは未置換のアリール基、又は、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）２を示す。Ａｒは、置換又は未置換のアリール基を示す。Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示す。
【０１３５】
電荷輸送層６に用いる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、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、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂等が挙げられる。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１乃至１：５が望ましい。
【０１３６】
また、高分子電荷輸送材としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、特に望ましいものである。
【０１３７】
高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層６の構成材料として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【０１３８】
電荷輸送層６は、上記構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を用いて形成される。
電荷輸送層形成用塗布液の溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状若しくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは１種を単独で或いは２種以上を混合して用いることができる。
【０１３９】
電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１４０】
電荷輸送層６の膜厚は、望ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。
【０１４１】
感光層３には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、又は光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。
【０１４２】
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
【０１４３】
また、感光層３には、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも１種の電子受容性物質を含有させることができる。
【０１４４】
電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等を挙げることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に望ましい。
【０１４５】
保護層７は、例えば、以下の樹脂により構成することができる。
樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、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、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの内、フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及びポリベンズイミダゾール樹脂などの熱硬化性樹脂が望ましい。これらの内、特に、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シロキサン樹脂、ウレタン樹脂が好ましく用いられ、これらの樹脂又はその前駆体を主成分として含む塗布液を塗布後、溶剤を乾燥させる工程において同時に加熱処理を行い、硬化させ不溶の硬化膜を形成する。
【０１４６】
フェノール樹脂としては、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類若しくはトリメチロールフェノール類のモノマー、それらの混合物、それらがオリゴマー化されたもの、又はそれらモノマーとオリゴマーの混合物が挙げられる。このようなフェノール樹脂は、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の水酸基を１個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン等の水酸基を２個含む置換フェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸触媒又はアルカリ触媒下で反応させることで得られるものである。フェノール樹脂としては、一般にフェノール樹脂として市販されているものを使用できる。また、フェノール樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂が望ましい。なお、本明細書では、分子の構造単位の繰り返しが２〜２０程度の比較的大きな分子をオリゴマーといい、それ以下のものをモノマーという。
【０１４７】
上記酸触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸等が用いられる。また、アルカリ触媒としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物やアミン系触媒が用いられる。
【０１４８】
アミン系触媒としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。塩基性触媒を使用した場合には、残留する触媒によりキャリアが著しくトラップされ、電子写真特性を悪化させる傾向がある。そのため、酸で中和するか、シリカゲル等の吸着剤や、イオン交換樹脂等と接触させることにより不活性化又は除去することが望ましい。
【０１４９】
メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂としては、メチロール基がそのままのメチロールタイプ、メチロール基がすべてアルキルエーテル化されたフルエーテルタイプ、又はフルイミノタイプ、メチロールとイミノ基の混合タイプなど種々のものが使用できる。これら中でも、塗布液の安定性の観点から、エーテルタイプのものが望ましい。
【０１５０】
ウレタン樹脂としては、多官能イソシアネート、イソシアヌレート又はこれらをアルコールやケトンでブロックしたブロックイソシアネートなどが使用できる。これらの中でも、塗布液の安定性の観点から、ブロックイソシアネート又はイソシアヌレートが好ましく、これらは本発明の電子写真感光体用添加物と過熱架橋するので望ましい。
【０１５１】
シリコーン樹脂としては、後述の一般式（Ｘ）で示される化合物などから誘導される樹脂を使用できる。
【０１５２】
これらの樹脂は単独又は２種以上混合して用いることができる。
【０１５３】
保護層７には、残留電位を下げるために導電性粒子を添加してもよい。導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらの中でも、金属又は金属酸化物がより望ましい。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又はこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。導電性粒子の平均粒径は保護層７の透明性の観点から、０．３μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下が特に望ましい。
【０１５４】
また、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物には、保護層７の強度、膜抵抗等の種々の物性をコントロールするために、下記一般式（Ｘ）で示される化合物を添加することもできる。
【０１５５】
Ｓｉ（Ｒ５０）（４−ｃ）Ｑｃ （Ｘ）
［上記式（Ｘ）中、Ｒ５０は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ｑは加水分解性基を、ｃは１〜４の整数を示す。］
【０１５６】
上記一般式（Ｘ）で示される化合物の具体例としては以下のようなシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン（ｃ＝４）；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の三官能性アルコキシシラン（ｃ＝３）；ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン（ｃ＝２）；トリメチルメトキシシラン等の１官能アルコキシシラン（ｃ＝１）等を挙げることができる。膜の強度を向上させるためには３及び４官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性、成膜性を向上させるためには１及び２官能のアルコキシシランが望ましい。
【０１５７】
また、主にこれらのカップリング剤より作製されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、及びＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）等を用いることができる。
【０１５８】
また、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物には、保護層７の強度を高めるために、下記一般式（ＸＩ）に示すような２つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも望ましい。
【０１５９】
Ｂ−（Ｓｉ（Ｒ５１）（３−ｄ）Ｑｄ）２ （ＸＩ）
［上記式（ＸＩ）中、Ｂは２価の有機基を、Ｒ５１は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ｑは加水分解性基を、ｄは１〜３の整数を示す。］
【０１６０】
上記一般式（ＸＩ）で示される化合物としては、より具体的には、下記化合物（ＸＩ−１）〜（ＸＩ−１６）が望ましいものとして挙げることができる。Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。
【０１６１】
【表１】
【０１６２】
さらに、膜特性のコントロール、液寿命の延長等のため、アルコール系、ケトン系溶剤に可溶な樹脂を添加してもよい。このような樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋ等）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特に、電気特性を向上させる観点から、ポリビニルアセタール樹脂が望ましい。
【０１６３】
また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長等の目的で種々の樹脂を添加することができる。本実施形態においては、アルコールに溶解する樹脂を更に加えることが望ましい。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋ等）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂等が挙げられる。特に、電気特性を向上させる観点から、ポリビニルアセタール樹脂が望ましい。
【０１６４】
上記樹脂の重量平均分子量は２０００以上１０００００以下が好ましく、５０００以上５００００以下がさらに望ましい。重量平均分子量は２０００より小さいと所望の効果が得られなくなる傾向があり、１０００００より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする傾向がある。添加量は１質量％以上４０質量％以下が好ましく、さらに望ましくは１質量％以上３０質量％以下であり、５質量％以上２０質量％以下が最も望ましい。添加量が１質量％よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、４０質量％よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる恐れがある。また、上記の樹脂は単独で用いてもよいが、それらを混合して用いてもよい。
【０１６５】
また、ポットライフの延長、膜特性のコントロールのため、下記一般式（ＸＩＩ）で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物、若しくはその化合物からの誘導体を含有させることが望ましい。
【０１６６】
【化４】
【０１６７】
［上記式（ＸＩＩ）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に一価の有機基を示す。］
一般式（ＸＩＩ）で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物としては、市販の環状シロキサンを挙げることができる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチル−１，３，５，７，９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、３−（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素原子含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサン等のヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン等のビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等を挙げることができる。これらの環状シロキサン化合物は１種を単独で用いてもよいが、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１６８】
更に、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物には、各種粒子を添加することもできる。
【０１６９】
粒子の一例として、ケイ素原子含有粒子を挙げることができる。ケイ素原子含有粒子とは、構成元素にケイ素を含む粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン粒子等が挙げられる。ケイ素原子含有粒子として用いられるコロイダルシリカは、体積平均粒子径が望ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より望ましくは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、酸性若しくはアルカリ性の水分散液、或いはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。硬化性樹脂組成物中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性、電気特性、強度の面から硬化性樹脂組成物中の固形分全量を基準として望ましくは０．１質量％以上５０質量％以下の範囲、より望ましくは０．１質量％以上３０質量％以下の範囲で用いられる。
【０１７０】
ケイ素原子含有粒子として用いられるシリコーン粒子は、球状で、体積平均粒子径が望ましくは１ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より望ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子及びシリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。
【０１７１】
シリコーン粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐磨耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。硬化性樹脂組成物中のシリコーン粒子の含有量は、硬化性樹脂組成物中の固形分全量を基準として望ましくは０．１質量％以上３０質量％以下の範囲であり、より望ましくは０．５質量％以上１０質量％以下の範囲である。
【０１７２】
また、その他の粒子としては、４弗化エチレン、３弗化エチレン、６弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系粒子や”第８回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 ｐ８９”に示されるような、フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる粒子、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の半導電性金属酸化物を挙げることができる。
【０１７３】
また、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、シリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらは、保護層７を形成するための硬化性樹脂組成物中に予め添加してもよいし、感光体を作製後、減圧、或いは加圧下等で含浸処理してもよい。
【０１７４】
また、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。
【０１７５】
また、ヒンダートフェノール、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。
【０１７６】
酸化防止剤としては以下のような化合物が挙げられる。例えば、ヒンダートフェノール系としては、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＨＴ−Ｒ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＭＤＰ−Ｓ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＢＭ−Ｓ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＷＸ−Ｒ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＮＷ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＰ−７６」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＰ−１０１」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＡ−８０」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＭ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＳ」以上住友化学社製、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１４１」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１２２２」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５ＷＬ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０Ｌ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２４５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２５９」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３７９０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５０５７」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５６５」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「アデカスタブＡＯ−２０」、「アデカスタブＡＯ−３０」、「アデカスタブＡＯ−４０」、「アデカスタブＡＯ−５０」、「アデカスタブＡＯ−６０」、「アデカスタブＡＯ−７０」、「アデカスタブＡＯ−８０」、「アデカスタブＡＯ−３３０」以上旭電化製。ヒンダートアミン系としては、「サノールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７６５」、「サノールＬＳ７７０」、「サノールＬＳ７４４」以上三共ライフテック社製、「チヌビン１４４」、「チヌビン６２２ＬＤ」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「マークＬＡ５７」、「マークＬＡ６７」、「マークＬＡ６２」、「マークＬＡ６８」、「マークＬＡ６３」以上旭電化製、「スミライザーＴＰＳ」以上住友化学社製、チオエーテル系としては、「スミライザーＴＰ−Ｄ」以上住友化学社製、ホスファイト系としては、「マーク２１１２」、「マークＰＥＰ・８」、「マークＰＥＰ・２４Ｇ」、「マークＰＥＰ・３６」、「マーク３２９Ｋ」、「マークＨＰ・１０」以上旭電化製が挙げられ、特にヒンダートフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が望ましい。さらに、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基等の置換基で変性してもよい。
【０１７７】
さらに、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの架橋構造を有する樹脂から、合成時の触媒を除去するために、該樹脂をメタノール、エタノール、トルエン、酢酸エチルなどの適当な溶剤に溶解させ、水洗、貧溶剤を用いた再沈殿などの処理を行うか、例えば、以下に例示する材料を用いて処理することが望ましい。かかる材料としては、アンバーライト１５、アンバーライト２００Ｃ、アンバーリスト１５Ｅ（以上、ローム・アンド・ハース社製）、ダウエックスＭＷＣ−１−Ｈ、ダウエックス８８、ダウエックスＨＣＲ−Ｗ２（以上、ダウ・ケミカル社製）、レバチットＳＰＣ−１０８、レバチットＳＰＣ−１１８（以上、バイエル社製）、ダイヤイオンＲＣＰ−１５０Ｈ（三菱化成社製）、スミカイオンＫＣ−４７０、デュオライトＣ２６−Ｃ、デュオライトＣ−４３３、デュオライト−４６４（以上、住友化学工業社製）、ナフィオン−Ｈ（デュポン社製）などの陽イオン交換樹脂；アンバーライトＩＲＡ−４００、アンバーライトＩＲＡ−４５（以上、ローム・アンド・ハース社製）などの陰イオン交換樹脂；Ｚｒ（Ｏ３ＰＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ）２，Ｔｈ（Ｏ３ＰＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ）２などのプロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体；スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサンなどのプロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン；コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸などのヘテロポリ酸；ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸などのイソポリ酸；シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、ＣａＯ、ＭｇＯなどの単元系金属酸化物；シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類などの複合系金属酸化物；酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイトなどの粘土鉱物；ＬｉＳＯ４，ＭｇＳＯ４などの金属硫酸塩；リン酸ジルコニア、リン酸ランタンなどの金属リン酸塩；ＬｉＮＯ３，Ｍｎ（ＮＯ３）２などの金属硝酸塩；シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体などのアミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体；アミノ変性シリコーン樹脂などのアミノ基を含有するポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。
【０１７８】
また、硬度、接着性、可とう性などの膜特性の調整のために、ポリグリシジルメタクリレート、グリシジルビスフェノール類、フェノールエポキシ樹脂などのエポキシ含有化合物、テレフタル酸、マレイン酸、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸など、又はそれらの無水物を添加してもよい。添加量としては、本発明の電子写真感光体用添加物１質量部に対し、望ましくは０．０５〜１質量部、より望ましくは０．１〜０．７質量部で用いられる。
【０１７９】
さらに、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を所望の割合で混合することもできる。これにより、電荷輸送層６との接着性、熱収縮やハジキによる塗布膜欠陥などを抑制することもできる。
【０１８０】
保護層７は、上述した各構成材料を含有する保護層形成用塗布液を用いて形成される。すなわち、保護層形成用塗布液を電荷輸送層６上に塗布して硬化させることで、保護層７は形成する。
【０１８１】
保護層形成用塗布液には、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン；ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等の溶媒が使用される。また、これらの他、種々の溶媒が使用できるが、電子写真感光体の生産に一般的に使用されるディップコーティング法を適用するためには、アルコール系又はケトン系溶剤、或いはそれらの混合系溶剤が好ましくい。また、沸点は５０〜１５０℃のものが好ましく、任意に混合して使用することができる。溶媒量は任意に設定できるが、少なすぎると析出しやすくなるため、保護層形成用塗布液中に含まれる固形分の合計１質量部に対し０．５〜３０質量部が好ましく、１〜２０質量部がより望ましい。
【０１８２】
さらに、架橋する際には、保護層形成用塗布液に硬化触媒を使用してもよい。硬化触媒としては、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタンのようなビススルホニルジアゾメタン類、メチルスルホニルｐ−トルエンスルホニルメタンのようなビススルホニルメタン類、シクロヘキシルスルホニルシクロヘキシルカルボニルジアゾメタンのようなスルホニルカルボニルジアゾメタン類、２−メチル−２−（４−メチルフェニルスルホニル）プロピオフェノンのようなスルホニルカルボニルアルカン類、２−ニトロベンジルｐ−トルエンスルホネートのようなニトロベンジルスルホネート類、ピロガロールトリスメタンスルホネートのようなアルキル及びアリールスルホネート類（ｇ）ベンゾイントシレートのようなベンゾインスルホネート類、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミドのようなＮ−スルホニルオキシイミド類、（４−フルオロベンゼンスルホニルオキシ）−３，４，６−トリメチル−２−ピリドンのようなピリドン類、２，２，２−トリフルオロ−１−トリフルオロメチル−１−（３−ビニルフェニル）−エチル−４−クロロベンゼンスルホネートのようなスルホン酸エステル類、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートのようなオニウム塩類などの光酸発生剤や、プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、リン酸エステル類、オニウム化合物、及び、無水カルボン酸化合物などが好ましく挙げられる。
【０１８３】
プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、硫酸モノエステル類、リン酸モノ及びジエステル類、ポリリン酸エステル類、ホウ酸モノ及びジエステル類等を、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスファイト、トリアリールホスファイトで中和した化合物、さらには酸−塩基ブロック化触媒として市販されているネイキュア２５００Ｘ、４１６７、Ｘ−４７−１１０、３５２５、５２２５（商品名、キングインダストリー社製）等が挙げられる。また、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、例えばＢＦ３、ＦｅＣｌ３、ＳｎＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＺｎＣｌ２等のルイス酸を上記のルイス塩基で中和した化合物が挙げられる。
【０１８４】
オニウム化合物としては、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートなどが挙げられる。
無水カルボン酸化合物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水ラウリン酸、無水オレイン酸、無水ステアリン酸、無水ｎ−カプロン酸、無水ｎ−カプリル酸、無水ｎ−カプリン酸、無水パルミチン酸、無水ミリスチン酸、無水トリクロロ酢酸、無水ジクロロ酢酸、無水モノクロロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水ヘプタフルオロ酪酸等が挙げられる。
ルイス酸の具体例としては、例えば、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、塩化第一チタン、塩化第二チタン、塩化第一鉄、塩化第二鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化第一スズ、塩化第二スズ、臭化第一スズ、臭化第二スズ等の金属ハロゲン化物、トリアルキルホウ素、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルハロゲン化アルミニウム、モノアルキルハロゲン化アルミニウム、テトラアルキルスズ等の有機金属化合物、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム、トリス（アセチルアセトナト）アルミニウム、ジイソプロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタニウム、テトラキス（ｎ−プロピルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジブチル・ビス（アセチルアセトナト）スズ、トリス（アセチルアセトナト）鉄、トリス（アセチルアセトナト）ロジウム、ビス（アセチルアセトナト）亜鉛、トリス（アセチルアセトナト）コバルト等の金属キレート化合物、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズエステルマレート、ナフテン酸マグネシウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉄、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸鉛、オクチル酸カルシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸鉄、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛等の金属石鹸が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１８５】
これらの触媒の使用量は特に制限されないが、保護層形成用塗布液中に含まれる固形分の合計１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、０．３〜１０質量部が特に好ましい。
【０１８６】
保護層形成用塗布液を電荷輸送層６上に塗布する場合、塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。そして、塗布後、塗膜を乾燥させることで保護層７が形成する。
【０１８７】
なお、塗布の際には１回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布すことにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。
【０１８８】
架橋構造を有する樹脂を用いて保護層７を形成する場合、架橋させる際には硬化温度は望ましくは１００〜１７０℃、より望ましくは１００〜１６０℃である。また、硬化時間は、望ましくは３０分〜２時間、より望ましくは３０分〜１時間であり、加熱温度を他段階に変化させてもよい。
【０１８９】
架橋反応を行う雰囲気としては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどのいわゆる酸化に対して不活性なガス雰囲気下で行うことにより、電気特性の悪化を防止することができる。不活性ガス雰囲気下で架橋反応を行う場合には、空気雰囲気下よりも硬化温度を高く設定することができ、硬化温度は望ましくは１００〜１８０℃、より望ましくは１１０〜１６０℃である。また、硬化時間は、望ましくは３０分〜２時間、より望ましくは３０分〜１時間である。
【０１９０】
保護層７の膜厚は、０．５〜１５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましく、１〜５μｍがさらに好ましい。
【０１９１】
保護層７の２５℃における酸素透過係数は、４×１０１２ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることが好ましく、３．５×１０１２ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることがより好ましく、３×１０１２ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
【０１９２】
ここで、酸素透過係数は層の酸素ガス透過のし易さを表す尺度であるが、見方を変えると、層の物理的な隙間率の代用特性と捕らえることもできる。なお、ガスの種類が変われば透過率の絶対値は変わるものの、検体となる層間で大小関係の逆転は殆どない。したがって、酸素透過係数は、一般的なガス透過のし易さを表現する尺度と解釈してよい。
【０１９３】
つまり、保護層７の２５℃における酸素透過係数が上記条件を満たす場合には、保護層７においてガスが浸透しにくい。したがって、画像形成プロセスにより生じる放電生成物の浸透が抑制され、保護層７に含有される化合物の劣化が抑制され、電気特性を高水準に維持することができ、高画質化、長寿命化に有効である。
【０１９４】
なお、電子写真感光体１において、単層型感光層を構成する場合、単層型感光層は、電荷発生材料と結着樹脂を含有して形成される。電荷発生材料としては機能分離型感光層における電荷発生層に使用されるものと同様のものを、結着樹脂としては機能分離型感光層における電荷発生層及び電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生材料の含有量は、単層型感光層における固形分全量を基準として望ましくは１０〜８５質量％、より望ましくは２０〜５０質量％である。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送材料や高分子電荷輸送材料を添加してもよい。その添加量は単層型感光層における固形分全量を基準として５〜５０質量％とすることが好ましい。また、塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記各層と同様のものを用いることができる。単層型感光層の膜厚は、５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとすることがさらに好ましい。
【０１９５】
次に、現像装置２５について説明する現像装置２５は、電子写真感光体１上の静電潜像を現像してトナー像を形成するものである。
【０１９６】
現像装置２５に使用されるトナーについて説明する。かかるトナーとしては、平均形状係数ＳＦ１（ＳＦ１＝ＭＬ２／Ａ×π／４×１００、ここでＭＬは粒子の最大長を表し、Ａは粒子の投影面積を表す）が１１０以上１３５以下であることがより好ましい。平均形状係数（ＳＦ１）は、スライドガラス上に載置したトナー粒子の像を、ビデオカメラを通じて、光学顕微鏡により測定し、画像解析装置（ＬＵＺＥＸIII、ＮＩＲＥＣＯ社製）に取り込み、トナーの最大長（ＭＬ）、および投影面積（Ａ）を算出し、これらの値を上記式に代入して形状係数が求められる。なお平均形状係数は、任意の１００個のトナー粒子における上記式より算出された形状係数の平均値である。平均形状係数はトナーの丸さ度合いを示すものであり、形状が丸いほどクリーニングブレードをすり抜ける転写残トナーが増え、帯電ロールの汚染を増加させてしまうことがある。また反対に不定形過ぎると、転写性が低下し、転写残トナーの増えることによって帯電ロールの汚染を増加させてしまうことがある。
【０１９７】
さらに、トナーとしては、体積平均粒子径が５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。この体積平均粒径が小さ過ぎるとクリーニングブレードをすり抜ける転写残トナーが増え、帯電ロールの汚染を増加させてしまうことがある。同時にトナーの流動性の悪化や、キャリアから十分な帯電能を付与されにくくなるりやすく、背景部へのカブリが生じたり、濃度再現性が低下しやすくなることもある。また体積平均粒径が大き過ぎる場合には、結果的に粒径分布も拡大してトナー帯電量分布が不均一となり、逆極性トナーが増えることによって、帯電ロールの汚染を増加させてしまう問題が生じ易くなるとともに、微細なドットの再現性や階調性が悪化することがある。
【０１９８】
トナーは、上記平均形状係数及び体積平均粒子径を満足する範囲のものであれば特に製造方法により限定されるものではないが、例えば、結着樹脂、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を加えて混練、粉砕、分級する混練粉砕法；混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法；結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法；結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法；結着樹脂と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により製造されるトナーが使用される。
【０１９９】
また、上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法等、公知の方法を使用することができる。なお、トナーの製造方法としては、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【０２００】
トナー母粒子は、結着樹脂、着色剤及び離型剤からなり、必要であれば、シリカや帯電制御剤を含有して構成される。
【０２０１】
トナー母粒子に使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体、ジカルボン酸類とジオール類との共重合によるポリエステル樹脂等が挙げられる。
【０２０２】
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。さらに、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることもできる。
【０２０３】
また、着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
【０２０４】
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【０２０５】
また、帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用することが好ましい。また、トナーとしては、磁性材料を内包する磁性トナー及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【０２０６】
現像装置２５に用いるトナーとしては、上記トナー母粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサー又はＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー母粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【０２０７】
現像装置２５に用いるトナーには滑性粒子を添加してもよい。滑性粒子としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤や、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を有するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類やカルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用できる。これらは、１種を単独で、又は２種以上を併用して使用できる。但し、体積平均粒径としては０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましく、上記化学構造のものを粉砕して、粒径をそろえてもよい。トナーへの添加量は望ましくは０．０５質量％以上２．０質量％以下、より望ましくは０．１質量％以上１．５質量％以下の範囲である。
【０２０８】
現像装置２５に用いるトナーには、電子写真感光体表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機粒子、有機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子等を加えることができる。
【０２０９】
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。
【０２１０】
また、上記無機粒子を、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート等のチタンカップリング剤、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等で処理を行ってもよい。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理したものも好ましく使用される。
【０２１１】
有機粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。
【０２１２】
粒子径としては、体積平均平均粒子径で望ましくは５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より望ましくは５ｎｍ以上８００ｎｍ以下、さらに望ましくは５ｎｍ以上７００ｎｍ以下でのものが使用される。体積平均粒子径が、上記下限値未満であると、研磨能力に欠ける傾向があり、他方、上記上限値を超えると、電子写真感光体表面に傷を発生しやすくなる傾向がある。また、上述した粒子と滑性粒子との添加量の和が０．６質量％以上であることが好ましい。
【０２１３】
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等の為、１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機酸化物を用い、更に付着力低減や帯電制御の為、それより大径の無機酸化物を添加することが好ましい。これらの無機酸化物粒子は公知のものを使用できるが、精密な帯電制御を行なう為にはシリカと酸化チタンを併用することが好ましい。また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を上げる効果が大きくなる。さらに、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩や、ハイドロタルサイト等の無機鉱物を添加することも放電精製物を除去するために好ましい。
【０２１４】
また、電子写真用カラートナーはキャリアと混合して使用されるが、キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉又はそれ等の表面に樹脂コーティングを施したものが使用される。また、キャリアとの混合割合は、適宜設定することができる。
【０２１５】
クリーニング装置２７は、繊維状部材（ロール形状）２７ａと、クリーニングブレード（ブレード部材）２７ｂとを備える。
【０２１６】
クリーニング装置２７は、繊維状部材２７ａ及びクリーニングブレード２７ｂが設けられているが、クリーニング装置としてはどちらか一方を備えるものでもよい。繊維状部材２７ａとしては、ロール形状の他に歯ブラシ状としてもよい。また、繊維状部材２７ａは、クリーニング装置本体に固定してもよく、回転可能に支持されていてもよく、さらに感光体軸方向にオシレーション可能に支持されていてもよい。繊維状部材２７ａとしては、ポリエステル、ナイロン、アクリル等や、トレシー（東レ社製）等の極細繊維からなる布状のもの、ナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維を基材状又は絨毯状に植毛したブラシ状のもの等を挙げることができる。また、繊維状部材２７ａとしては、上述したものに、導電性粉末やイオン導電剤を配合して導電性を付与したり、繊維一本一本の内部又は外部に導電層が形成されたもの等を用いることもできる。導電性を付与した場合、その抵抗値としては繊維単体で１０２Ω以上１０９Ω以下のものが望ましい。また、繊維状部材２７ａの繊維の太さは、望ましくは３０ｄ（デニール）以下、より望ましくは２０ｄ以下であり、繊維の密度は望ましくは２万本／ｉｎｃｈ２以上、より望ましくは３万本／ｉｎｃｈ２以上である。
【０２１７】
クリーニング装置２７には、クリーニングブレード、クリーニングブラシで感光体表面の付着物（例えば、放電生成物）を除去することが求められる。この目的を長期に渡って達成すると共にクリーニング部材の機能を安定化させるために、クリーニング部材には、金属石鹸、高級アルコール、ワックス、シリコーンオイルなどの潤滑性物質（潤滑成分）を供給することが望ましい。
【０２１８】
例えば、繊維状部材２７ａとしてロール状のものを用いる場合、金属石鹸、ワックス等の潤滑性物質と接触させ、電子写真感光体表面に潤滑成分を供給することが望ましい。クリーニングブレード２７ｂとしては、通常のゴムブレードが用いられる。このようにクリーニングブレード２７ｂとしてゴムブレードを使用する場合には、電子写真感光体表面に潤滑成分を供給することは、ブレードの欠けや磨耗を抑制することに特に効果的である。
【０２１９】
以上説明したプロセスカートリッジ２０は、画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【０２２０】
露光装置３０としては、帯電した電子写真感光体１を露光して静電潜像を形成させるものであればよい。また、露光装置３０の光源としては、マルチビーム方式の面発光レーザを用いることが望ましい。
【０２２１】
転写装置４０としては、電子写真感光体１上のトナー像を被転写媒体（中間転写体５０）に転写するものであればよく、例えば、ロール形状の通常使用されるものが使用される。
【０２２２】
中間転写体５０としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等のベルト状のもの（中間転写ベルト）が使用される。また、中間転写体５０の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いることもできる。なお、この中間転写体を備えていない直接転写方式の画像形成装置もあるが、本発明の電子写真感光体はこのような画像形成装置に好適である。その理由は、直接転写方式の画像形成装置では、プリント用紙からの紙粉やタルク等が発生しそれが電子写真感光体へ付着しやすく、付着物に起因する画質欠陥が発生する傾向にある。しかし、本発明の電子写真感光体によれば、クリーニング性に優れているため紙粉やタルク等の除去が容易であり、直接転写方式の画像形成装置であっても安定した画像を得ることができる。
【０２２３】
なお、本発明でいう被転写媒体とは、電子写真感光体１上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体１から直接、紙等に転写する場合は紙等が被転写媒体であり、また、中間転写体５０を用いる場合には中間転写体が被転写媒体になる。
【０２２４】
図３は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。図３に示す画像形成装置１１０は、電子写真感光体１が画像形成装置本体に固定され、帯電装置２１、現像装置２５及びクリーニング装置２７がそれぞれカートリッジ化されており、それぞれ帯電カートリッジ、現像カートリッジ、クリーニングカートリッジとして独立して備えられている。
【０２２５】
画像形成装置１１０においては、電子写真感光体１とそれ以外の各装置が分離されており、帯電装置２１、現像装置２５及びクリーニング装置２７が画像形成装置本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されることなく、引き出し、押しこみによる操作にて脱着可能である。
【０２２６】
本発明の電子写真感光体は耐磨耗性に優れるため、カートリッジ化することが不要となる場合がある。したがって、帯電装置２１、現像装置２５又はクリーニング装置２７をそれぞれ本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されることなく、引き出し、押しこみによる操作にて脱着可能な構成とすることで、１プリント当りの部材コストを低減することができる。また、これらの装置のうち２つ以上を一体化したカートリッジとして着脱可能とすることもでき、それにより１プリント当りの部材コストをさらに低減することができる。
【０２２７】
なお、画像形成装置１１０は、帯電装置２１、現像装置２５及びクリーニング装置２７がそれぞれカートリッジ化されている以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。
【０２２８】
図４は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。画像形成装置１２０は、プロセスカートリッジ２０を４つ搭載したタンデム方式のフルカラー画像形成装置である。画像形成装置１２０では、中間転写体５０上に４つのプロセスカートリッジ２０がそれぞれ並列に配置されており、１色に付き１つの電子写真感光体が使用できる構成となっている。なお、画像形成装置１２０は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。
【０２２９】
タンデム方式の画像形成装置１２０では、各色の使用割合により各電子写真感光体の磨耗量が異なってくるために、各電子写真感光体の電気特性が異なってくる傾向がある。これに伴い、トナー現像特性が初期の状態から除々に変化してプリント画像の色合いが変化し、安定な画像を得ることができなくなる傾向にある。特に、画像形成装置を小型化するために、小径の電子写真感光体が使用される傾向にあり、３０ｍｍφ以下のものを用いたときにはこの傾向が顕著になる。ここで、電子写真感光体に、本発明の電子写真感光体の構成を採用すると、その直径を３０ｍｍφ以下とした場合にもその表面の磨耗が抑制される。したがって、本発明の電子写真感光体は、タンデム方式の画像形成装置に対して特に有効である。
【０２３０】
図５は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。図５に示した画像形成装置１３０は、１つの電子写真感光体で複数の色のトナー画像を形成させる、所謂４サイクル方式の画像形成装置である。画像形成装置１３０は、駆動装置（図示せず）により所定の回転速度で図中の矢印Ａの方向に回転される感光体ドラム１を備えており、感光体ドラム１の上方には、感光体ドラム１の外周面を帯電させる帯電装置２１が設けられている。
【０２３１】
また、帯電装置２１の上方には面発光レーザアレイを露光光源として備える露光装置３０が配置されている。露光装置３０は、光源から射出される複数本のレーザービームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、感光体ドラム１の外周面上を感光体ドラム１の軸線と平行に走査させる。これにより、帯電した感光体ドラム１の外周面上に静電潜像が形成される。
【０２３２】
感光体ドラム１の側方には現像装置２５が配置されている。現像装置２５は回転可能に配置されたロール状の収容体を備えている。この収容体の内部には４個の収容部が形成されており、各収容部には現像器２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋが設けられている。現像器２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋは各々現像ロール２６を備え、内部に各々イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の色のトナーを貯留している。
【０２３３】
画像形成装置１３０でのフルカラーの画像の形成は、感光体ドラム１が４回転する間に行われる。すなわち、感光体ドラム１が４回転する間、帯電装置２１は感光体ドラム１の外周面の帯電、露光装置３０は、形成すべきカラー画像を表すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データのうちの何れかに応じて変調したレーザビームを感光体ドラム１の外周面上で走査させることを、感光体ドラム１が１回転する毎にレーザビームの変調に用いる画像データを切替えながら繰り返す。また現像装置２５は、現像器２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋの何れかの現像ロール２６が感光体ドラム１の外周面に対応している状態で、外周面に対応している現像器を作動させ、感光体ドラム１の外周面に形成された静電潜像を特定の色に現像し、感光体ドラム１の外周面上に特定色のトナー像を形成させることを、感光体ドラム１が１回転する毎に、静電潜像の現像に用いる現像器が切り替わるように収容体を回転させながら繰り返す。これにより、感光体ドラム１が１回転する毎に、感光体ドラム１の外周面上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が互いに重なるように順次形成されることになり、感光体ドラム１が４回転した時点で感光体ドラム１の外周面上にフルカラーのトナー像が形成されることになる。
【０２３４】
また、感光体ドラム１の下方には無端の中間転写ベルト５０が配設されている。中間転写ベルト５０はロール５１，５３，５５に巻掛けられており、外周面が感光体ドラム１の外周面に接触するように配置されている。ロール５１，５３，５５は図示しないモータの駆動力が伝達されて回転し、中間転写ベルト５０を図２矢印Ｂ方向に回転させる。
【０２３５】
中間転写ベルト５０を挟んで感光体ドラム１の反対側には転写装置（転写器）４０が配置されており、感光体ドラム１の外周面上に形成されたトナー像は転写装置４０によって中間転写ベルト５０の画像形成面に転写される。
【０２３６】
また、感光体ドラム１を挟んで現像装置２５の反対側には、感光体ドラム１の外周面に潤滑剤供給装置２９及びクリーニング装置２７が配置されている。感光体ドラム１の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に転写されると、潤滑剤供給装置２９により感光体ドラム１の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち転写されたトナー像を保持していた領域がクリーニング装置２７により清浄化される。
【０２３７】
中間転写ベルト５０よりも下方側には用紙受け６０が配置されており、用紙受け６０内には記録材料としての用紙Ｐが複数枚積層された状態で収容されている。用紙受け６０の左斜め上方には取り出しロール６１が配置されており、取り出しロール６１による用紙Ｐの取り出し方向下流側にはロール対６３、ロール６５が順に配置されている。積層状態で最上方に位置している記録紙は、取り出しロール６１が回転されることにより用紙受け６０から取り出され、ロール対６３、ロール６５によって搬送される。
【０２３８】
また、中間転写ベルト５０を挟んでロール５５の反対側には転写装置４２が配置されている。ロール対６３、ロール６５によって搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト５０と転写器４２の間に送り込まれ、中間転写ベルト５０の画像形成面に形成されたトナー像が転写装置４２によって転写される。転写装置４２よりも用紙Ｐの搬送方向下流側には、定着ロール対を備えた定着装置４４が配置されており、トナー像が転写された用紙Ｐは、転写されたトナー像が定着装置４４によって溶融定着された後に画像形成装置１３０の機体外へ排出され、排紙用紙受け（図示せず）上に配置される。
【０２３９】
なお、本発明のプロセスカートリッジ、及び本発明の画像形成装置の構成としては、特に限定されるわけではなく、公知の構成とすることができる。
【実施例】
【０２４０】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【０２４１】
（実施例１）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２４２】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロール（ロール径：１４ｍｍ、ロール長さ：３２０ｍｍ、シャフト径：８ｍｍ、シャフト長さ：３３２ｍｍ、ロールはシャフト上に接着層、弾性層、抵抗層の３層から構成される。以下同様）に接するように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２４３】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２４４】
（実施例２）
以下のようにして作製した反発弾性率１７％、硬度１５５Ｎ、気泡数４５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２４５】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロール（実施例１と同様）に接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２４６】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）２５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）０．７質量部、水（発泡剤）１．５質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２４７】
（実施例３）
以下のようにして作製した反発弾性率２８％、硬度２２５Ｎ、気泡数５５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２４８】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２４９】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１．３質量部、水（発泡剤）２．５質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５０】
（実施例４）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２５１】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が５．２μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２５２】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５３】
（実施例５）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２５４】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が８．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２５５】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５６】
（実施例６）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２５７】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１１５のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２５８】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２５９】
（実施例７）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエーテル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６０】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２６１】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２６２】
（実施例８）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数３５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６３】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２６４】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）１質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２６５】
（実施例９）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数６５個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６６】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２６７】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）３質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製） ２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２６８】
（実施例１０）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２６９】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が３．５μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２７０】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７１】
（実施例１１）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２７２】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が１２μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１３０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２７３】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７４】
（実施例１２）
以下のようにして作製した反発弾性率２２％、硬度１９５Ｎ、気泡数５０個／２５ｍｍのポリエステル系ウレタン発泡体からなる弾性層が芯材に設けられたクリーニングロールを作製した。
【０２７５】
そして、得られたクリーニングロールを帯電ロールに接すように配置した帯電装置を、富士ゼロックス製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ ４５０改造機に搭載した。同時に体積平均粒径が６．０μｍ、平均形状係数ＳＦ１が１４０のトナーを使用した現像剤及びトナーを現像装置に装着して、５０００枚のプリントテストを実施した。５０００枚プリントテストにおける帯電ロールの表面状態観察結果とプリント画像観察結果を表２に示す。
【０２７６】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）３０質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７７】
（比較例１）
以下のようにして作製した反発弾性率１０％である事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す。
【０２７８】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）１５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）０．５質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２７９】
（比較例２）
以下のようにして作製した反発弾性率４５％である事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す
【０２８０】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）４５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）１．５質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２．０質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２８１】
（比較例３）
以下のようにして作製した反発弾性率硬度１２５Ｎである事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す。
【０２８２】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）１７質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）０．４質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２．０質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２８３】
（比較例４）
以下のようにして作製した反発弾性率硬度２４０Ｎである事以外は実施例１と同様のクリーニングロールを用い、実施例１と同様のテストを実施した。結果を表２に示す。
【０２８４】
−クリーニングロールの作製−
ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部、 ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製）４５質量部、カオライザーＮｏ． ３１（花王株式会社製３級アミン触媒）２質量部、水（発泡剤）２．０質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム（整泡剤 花王株式会社製）２．０質量部を配合せしめる事により、目的とする発泡ウレタン原料を調整した。次いで、かくの如き配合組成の発泡ウレタン原料を用いて、適量を予めシャフト（径６ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）が配置された金型内に注入し、６０℃、５分間保持し、発泡、硬化せしめた後、金型から取り外してロール表面を研磨し目的とするクリーニングロールを作製した。
【０２８５】
【表２】
【０２８６】
以上、本実施例では、電部材表面に付着する物質を効率的に除去し、さらに長期に渡って良好なクリーニング性能を維持可能であり、帯電部材表面への転写残トナーや異物の付着及び蓄積による汚染に起因する画像欠陥の発生を防止することが可能であることがわかる。
【０２８７】
また、クリーニングロールにおける弾性層の気泡数、トナーの体積平均粒径及び平均形状係数を所定の範囲とすることで、クリーニング特性が向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０２８８】
【図１】本発明の帯電装置の好適な一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
【図６】電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図７】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【図８】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【図９】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【図１０】電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０２８９】
１…電子写真感光体、２…導電性支持体、３…感光層、４…下引層、５…電荷発生層、６…電荷輸送層、７…保護層、８…単層型感光層、２０…プロセスカートリッジ、１００，１１０，１２０，１３０…画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯体と、
前記芯体の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下のウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、
を有することを特徴とする帯電部材用クリーニングロール。
【請求項２】
前記連続気泡構造における気泡数が４０個／２５ｍｍ以上５８個／２５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材用クリーニングロール。
【請求項３】
前記ウレタン発泡体は、ポリエステル系ウレタン発泡体であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材用クリーニングロール。
【請求項４】
被帯電部材を帯電させるためのロール状の帯電部材と、
前記帯電部材の外周面に接して配設される帯電部材用クリーニングロールであって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材用クリーニングロールと、
を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
像保持体を帯電させるための帯電装置であって請求項４に記載の帯電装置と、
前記像保持体、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置、及び、前記像保持体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング装置からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像保持体と、
前記像保持体を帯電させるための帯電装置であって、請求項４に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体に静電潜像形成するための露光装置と、
前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
芯体と、
前記芯体の外周面上に設けられる弾性層であって、連続気泡構造を有し且つ反発弾性率１５％以上３０％以下、硬度１５０Ｎ以上２３０Ｎ以下のウレタン発泡体を含んで構成される弾性層と、
を有することを特徴とする帯電部材用クリーニングロール。
【請求項２】
前記連続気泡構造における気泡数が４０個／２５ｍｍ以上５８個／２５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材用クリーニングロール。
【請求項３】
前記ウレタン発泡体は、ポリエステル系ウレタン発泡体であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材用クリーニングロール。
【請求項４】
被帯電部材を帯電させるためのロール状の帯電部材と、
前記帯電部材の外周面に接して配設される帯電部材用クリーニングロールであって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材用クリーニングロールと、
を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
像保持体を帯電させるための帯電装置であって請求項４に記載の帯電装置と、
前記像保持体、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置、及び、前記像保持体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング装置からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像保持体と、
前記像保持体を帯電させるための帯電装置であって、請求項４に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体に静電潜像形成するための露光装置と、
前記像保持体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２６３９９（Ｐ２００８−２６３９９Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９５９５４（Ｐ２００６−１９５９５４）
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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