JP6528621B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関する。詳細には、高いクリーニング性能を長期間維持できる画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、帯電させた感光体上を露光して静電潜像を形成した後、トナーを供給して現像し、得られた画像を用紙上に転写している。転写後、感光体の表面にクリーニングブレードを当接させて、感光体上に残留するトナーを除去するが、この感光体の高いクリーニング性能を長期間維持することが、画像形成装置の高い信頼性及び耐久性につながる。
従来、感光体の摩耗やクリーニングブレードのチッピング等を抑えて、高いクリーニング性能を維持するため、感光体及びクリーニングブレードの硬度、感光体の表面粗さ等を最適化することが行われている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
例えば、上記特許文献１では、ユニバーサル硬さが１５０〜２２０Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある感光体と、ゴム硬度が７８〜９９°の範囲内にあるクリーニングブレードの組み合わせが挙げられている。
しかしながら、クリーニングブレードの硬度に対して、感光体の硬度は摩耗を防ぐには不十分な硬度であり、感光体の表面が荒れてトナーのすり抜けが生じてしまうため、十分なクリーニング性能が得られない。
しかしながら、クリーニングブレードの硬度に対して、感光体の硬度は摩耗を防ぐには不十分な硬度であり、感光体の表面が荒れてトナーのすり抜けが生じてしまうため、十分なクリーニング性能が得られない。
一方、上記特許文献２には、最大高さ粗さ（Ｒｚ）が０．２〜１．５μｍの範囲となるように粗面化された感光体と、ＪＩＳ−Ａ硬度が７５〜９５°の範囲内にあるクリーニングブレードの組み合わせが挙げられている。
粗面化によって感光体とクリーニングブレードの接触面積が減るため、感光体やクリーニングブレードの摩耗を抑えることができるが、表面の凹凸が大きいため、感光体の硬度を高くする必要がある。しかしながら、例えばユニバーサル硬さが２２０Ｎ／ｍｍ２以上の高硬度の感光体を使用すると、ＪＩＳ−Ａ硬度が７５〜９５°の範囲内にあるクリーニングブレードではチッピングが生じてしまう。
粗面化によって感光体とクリーニングブレードの接触面積が減るため、感光体やクリーニングブレードの摩耗を抑えることができるが、表面の凹凸が大きいため、感光体の硬度を高くする必要がある。しかしながら、例えばユニバーサル硬さが２２０Ｎ／ｍｍ２以上の高硬度の感光体を使用すると、ＪＩＳ−Ａ硬度が７５〜９５°の範囲内にあるクリーニングブレードではチッピングが生じてしまう。
本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされ、その解決課題は、高いクリーニング性能を長期間維持できる画像形成装置を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、感光体及びクリーニングブレードの硬度を高めれば、両者の摩耗を抑えて高いクリーニング性能を得ることができ、感光体表面の凹凸を減らすことにより、高硬度のクリーニングブレードが凹凸に引っ掛かり、チッピングすること抑えることができることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。
１．トナーの供給により現像された画像を担持する感光体と、
前記感光体の表面に当接して、前記感光体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、を備え、
前記感光体の表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にあり、
前記クリーニングブレードのＪＩＳ−Ａ硬度が、８０〜１００°の範囲内にあることを特徴とする画像形成装置。
１．トナーの供給により現像された画像を担持する感光体と、
前記感光体の表面に当接して、前記感光体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、を備え、
前記感光体の表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にあり、
前記クリーニングブレードのＪＩＳ−Ａ硬度が、８０〜１００°の範囲内にあることを特徴とする画像形成装置。
２．前記クリーニングブレードが、
ポリウレタンを含有し、
前記ポリウレタンとイソシアネート化合物との重合体を含有する硬化層を、前記感光体との当接部分に備えることを特徴とする第１項に記載の画像形成装置。
ポリウレタンを含有し、
前記ポリウレタンとイソシアネート化合物との重合体を含有する硬化層を、前記感光体との当接部分に備えることを特徴とする第１項に記載の画像形成装置。
３．前記クリーニングブレードが、前記感光体の表面に対して５〜２０°の範囲内の角度で傾斜し、かつ１３〜３０Ｎ／ｍの範囲内の線圧で当接していることを特徴とする第１項又は第２項に記載の画像形成装置。
４．前記感光体が、最表面に保護層を備え、
前記保護層が、バインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含有することを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記保護層が、バインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含有することを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の画像形成装置。
５．前記感光体の表面に滑剤を供給する滑剤供給部を備えることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の画像形成装置。
６．前記滑剤供給部が、前記滑剤が外添された前記トナーを前記感光体上に供給する現像部であることを特徴とする第５項に記載の画像形成装置。
本発明の上記手段により、高いクリーニング性能を長期間維持できる画像形成装置を提供できる。
本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、以下のように推察される。
ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある高硬度の感光体は、長期使用による感光体の表面の摩耗、荒れが少なく、トナーのすり抜け及び面内濃度ムラを抑えることができる。
この高硬度の感光体に対して、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０〜１００°の範囲内にある高硬度のクリーニングブレードを使用することにより、長期使用によるクリーニングブレードの摩耗を減らすとともにトナーの掻き取り能力を高めることができる。
また、画像形成を繰り返すと、帯電時に生じた放電生成物が感光体上に付着して表面に劣化層が形成されることがある。劣化層は滑り性が低く、クリーニングブレードとの摩擦が大きいため、クリーニングブレードのまくれ、振動等が生じて、画像がぼける像流れが生じやすいが、高硬度のクリーニングブレードであれば、像流れの要因となる劣化層を削り取って感光体の表面をリフレッシュすることができる。
感光体もクリーニングブレードも高硬度であると、感光体の凹凸にクリーニングブレードが引っ掛かってチッピングが生じやすいが、最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下の感光体は凹凸が少ないため、チッピングによるトナーのすり抜け等を効果的に抑えることができ、高いクリーニング性能を長期間維持することができたと推察される。
ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある高硬度の感光体は、長期使用による感光体の表面の摩耗、荒れが少なく、トナーのすり抜け及び面内濃度ムラを抑えることができる。
この高硬度の感光体に対して、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０〜１００°の範囲内にある高硬度のクリーニングブレードを使用することにより、長期使用によるクリーニングブレードの摩耗を減らすとともにトナーの掻き取り能力を高めることができる。
また、画像形成を繰り返すと、帯電時に生じた放電生成物が感光体上に付着して表面に劣化層が形成されることがある。劣化層は滑り性が低く、クリーニングブレードとの摩擦が大きいため、クリーニングブレードのまくれ、振動等が生じて、画像がぼける像流れが生じやすいが、高硬度のクリーニングブレードであれば、像流れの要因となる劣化層を削り取って感光体の表面をリフレッシュすることができる。
感光体もクリーニングブレードも高硬度であると、感光体の凹凸にクリーニングブレードが引っ掛かってチッピングが生じやすいが、最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下の感光体は凹凸が少ないため、チッピングによるトナーのすり抜け等を効果的に抑えることができ、高いクリーニング性能を長期間維持することができたと推察される。
本発明の画像形成装置は、トナーの供給により現像された画像を担持する感光体と、前記感光体の表面に当接して、前記感光体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、を備え、前記感光体の表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にあり、前記クリーニングブレードのＪＩＳ−Ａ硬度が、８０〜１００°の範囲内にあることを特徴とする画像形成装置を特徴とする。この特徴は請求項１から請求項６までの各請求項に係る発明に共通の技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、クリーニングブレードの柔軟性と上記範囲の高硬度とを両立しやすくする観点から、前記クリーニングブレードが、ポリウレタンを含有し、前記ポリウレタンとイソシアネート化合物との重合体を含有する硬化層を、前記感光体との当接部分に備えることが好ましい。
また、より高いクリーニング性能を得る観点から、前記クリーニングブレードが、前記感光体の表面に対して５〜２０°の範囲内の角度で傾斜し、かつ１３〜３０Ｎ／ｍの範囲内の線圧で当接していることが好ましい。
また、上記範囲の高硬度を得る観点から、前記感光体が最表面に保護層を備え、前記保護層がバインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含有することが好ましい。
また、感光体とクリーニングブレードの摩耗を減らして長寿命化を図る観点から、前記感光体の表面に滑剤を供給する滑剤供給部を備えることが好ましい。
前記滑剤供給部が、前記滑剤が外添された前記トナーを前記感光体上に供給する現像部であることもできる。
前記滑剤供給部が、前記滑剤が外添された前記トナーを前記感光体上に供給する現像部であることもできる。
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。
なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
〔画像形成装置〕
図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置１の概略構成を示している。
図１に示すように、画像形成装置１は、書込みユニット２１、転写ローラー２３、定着装置２４及び給紙トレイ２５を備えている。
書込みユニット２１は、ドラム形状の感光体２ａと、感光体２ａの回転方向に沿って配置された帯電部２ｂ、露光部２ｃ、現像部２ｄ及びクリーニング装置２ｅを備えている。
図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置１の概略構成を示している。
図１に示すように、画像形成装置１は、書込みユニット２１、転写ローラー２３、定着装置２４及び給紙トレイ２５を備えている。
書込みユニット２１は、ドラム形状の感光体２ａと、感光体２ａの回転方向に沿って配置された帯電部２ｂ、露光部２ｃ、現像部２ｄ及びクリーニング装置２ｅを備えている。
画像形成時、書込みユニット２１では、帯電部２ｂにより感光体２ａに一様な電位を付与して帯電させた後、原画像データに基づいて露光部２ｃにより出射した光束で感光体２ａ上を走査し、静電潜像を形成する。露光部２ｃは、ＬＥＤ等の光源により出射した光束を偏向するポリゴンミラー、光束を感光体２ａへ導く光学系等を備えて構成されている。
次に、現像部２ｄによりトナーを感光体２ａ上に供給する。感光体２ａは、トナーの供給により現像された画像を担持する。
次に、現像部２ｄによりトナーを感光体２ａ上に供給する。感光体２ａは、トナーの供給により現像された画像を担持する。
感光体２ａ上に担持された画像が感光体２ａの回転によって転写ローラー２３の位置に至るタイミングに合わせて、給紙トレイ２５から用紙Ｐを給紙すると、転写ローラー２３と感光体２ａにニップされた用紙Ｐ上に感光体２ａ上の画像が転写される。転写後、感光体２ａ上に残留するトナーをクリーニング装置２ｅにより除去する。
次に、画像が転写された用紙Ｐを定着装置２４により加熱及び加圧して画像を用紙Ｐに定着させる。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、用紙Ｐを搬送経路２６に搬送して用紙面を反転させた後、転写ローラー２３の位置へ再度用紙Ｐを給紙する。
次に、画像が転写された用紙Ｐを定着装置２４により加熱及び加圧して画像を用紙Ｐに定着させる。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、用紙Ｐを搬送経路２６に搬送して用紙面を反転させた後、転写ローラー２３の位置へ再度用紙Ｐを給紙する。
図２は、クリーニング装置２ｅ付近の感光体２ａの拡大図である。
図２に示すようにクリーニング装置２ｅは、感光体２ａの表面に当接して感光体２ａ上の残留トナーを除去するクリーニングブレード５１と、クリーニングブレードの支持体５３とを備えている。
感光体２ａは、表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、かつ表面のユニバーサル硬さ（ＨＵ）が２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある。
また、クリーニングブレード５１は、感光体２ａとの当接部分のＪＩＳ−Ａ硬度が８０〜１００°の範囲内にある。
図２に示すようにクリーニング装置２ｅは、感光体２ａの表面に当接して感光体２ａ上の残留トナーを除去するクリーニングブレード５１と、クリーニングブレードの支持体５３とを備えている。
感光体２ａは、表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、かつ表面のユニバーサル硬さ（ＨＵ）が２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある。
また、クリーニングブレード５１は、感光体２ａとの当接部分のＪＩＳ−Ａ硬度が８０〜１００°の範囲内にある。
ユニバーサル硬さ（ＨＵ）が２２０Ｎ／ｍｍ２以上の高硬度の感光体２ａは、クリーニングブレード５１のくい込みが小さく、引き込まれにくいため、トナーのすり抜けを効果的に抑えることができる。ユニバーサル硬さが高すぎると、表面が酸化してできた劣化層を除去しきれず、像流れが生じやすいが、感光体２ａのユニバーサル硬さは３００Ｎ／ｍｍ２以下であるので、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０°以上の高硬度のクリーニングブレードにより像流れを生じさせる劣化層を削り取ることができる。
このような高硬度の感光体２ａに対しては、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０°以上の高硬度のクリーニングブレード５１を使用することにより、感光体２ａとの当接によるクリーニングブレード５１の摩耗を減らし、長寿命化することができる。クリーニングブレード５１のＪＩＳ−Ａ硬度は１００°以下であるため、クリーニングブレード５１に十分な靭性を付与することができ、トナーの表面上の外添剤との擦過によるチッピングを減らすことができる。また、高硬度のクリーニングブレード５１は押圧力が大きく、トナーの掻き取り力が高いため、クリーニング性能を高めることができる。
高硬度の感光体２ａに高硬度のクリーニングブレード５１を使用する場合、感光体２ａの表面が粗く凹凸が多いと、凸部にクリーニングブレード５１が擦過してチッピングが生じやすい。しかしながら、感光体２ａの表面の最大高さ粗さＲｚは０．０６０μｍ以下であり、凹凸が少ない。よって、凹凸に起因するチッピングを減らし、チッピングによるトナーのすり抜けを効果的に抑制することができる。
〔クリーニング装置〕
上述したクリーニングブレード５１のＪＩＳ−Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定される硬さ試験法に準拠して、タイプＡデュロメータを用いて温度２５℃で測定される値をいう。
上述したクリーニングブレード５１のＪＩＳ−Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定される硬さ試験法に準拠して、タイプＡデュロメータを用いて温度２５℃で測定される値をいう。
クリーニングブレード５１の材料としては、例えばポリウレタン、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等を用いることができる。なかでも、回転する感光体２ａに当接できる適度な強度と柔軟性が得られる点で、ポリウレタンが好ましい。
ポリウレタンを用いたクリーニングブレード５１は、例えば脱水処理を行ったポリオールとイソシアネート化合物を混合し、１００〜１２０℃の温度範囲で３０〜９０分間反応させて得られるプレポリマーに架橋剤を加えて、金型に注入し硬化させることにより製造することができる。
ポリウレタンを用いたクリーニングブレード５１は、例えば脱水処理を行ったポリオールとイソシアネート化合物を混合し、１００〜１２０℃の温度範囲で３０〜９０分間反応させて得られるプレポリマーに架橋剤を加えて、金型に注入し硬化させることにより製造することができる。
ＪＩＳ−Ａ硬度が上記範囲内にあるクリーニングブレード５１は、材料の選択、架橋度の調整等により得ることができる。例えば、ポリウレタンを使用する場合、ポリオールとイソシアネート化合物の濃度、反応時間等を変えて大きな架橋度に調整することにより、ＪＩＳ−Ａ硬度を上記範囲内に調整することができる。
ポリオールとしては、例えばポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール等を使用でき、イソシアネート化合物としてはジフェニルメタンジイソシアネート等を使用できる。また、架橋剤としては、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、これらの混合物等を使用できる。
クリーニングブレード５１は、全体のＪＩＳ−Ａ硬度が上記範囲内にあってもよいが、図２に示すように、ＪＩＳ−Ａ硬度が上記範囲内にある硬化層５２を感光体２ａとの当接部分に備える構成であってもよい。
当接部分のみを高硬度の硬化層５２とすることにより、クリーニングブレード５１が感光体２ａに当接したときに適度に撓める程度の柔軟性が得られるように、クリーニングブレード５１本体の硬度を調整しやすくなる。
当接部分のみを高硬度の硬化層５２とすることにより、クリーニングブレード５１が感光体２ａに当接したときに適度に撓める程度の柔軟性が得られるように、クリーニングブレード５１本体の硬度を調整しやすくなる。
硬化層５２は、クリーニングブレード５１の表面に設けられた層であってもよいが、耐久性を高める観点から、クリーニングブレード５１本体の一部が加工処理された層であることが好ましい。
クリーニングブレード５１の基材としてポリウレタンを使用する場合、クリーニングブレード５１の感光体２ａとの当接部分をイソシアネート化合物に一定時間含浸し、クリーニングブレード５１本体が含有するポリウレタンをイソシアネート化合物と反応させることにより、その反応部分を硬化層５２として形成することができる。
クリーニングブレード５１の基材としてポリウレタンを使用する場合、クリーニングブレード５１の感光体２ａとの当接部分をイソシアネート化合物に一定時間含浸し、クリーニングブレード５１本体が含有するポリウレタンをイソシアネート化合物と反応させることにより、その反応部分を硬化層５２として形成することができる。
上述のようにして形成された硬化層５２は、ポリウレタンとイソシアネート化合物との重合体を含有する。クリーニングブレード５１を構成するポリウレタン中には活性水素を有するウレタン結合が存在しており、このウレタン結合と含浸したイソシアネート化合物とを反応させることにより、クリーニングブレード５１が含有するポリウレタンと、硬化層５２が含有する重合体と間に、硬化層５２の硬度を高めるアロファネート結合を形成することができる。また、含浸したイソシアネート化合物の多量化反応も同時に進行することから、厚い硬化層５２を形成することができ、硬化層５２が摩耗しても、硬化層５２が厚いため、クリーニングブレード５１の良好なＪＩＳ−Ａ硬度を長期間維持することができる。
クリーニングブレード５１は、残留トナーの掻き取り力を高め、より高いクリーニング性能を得る観点から、図２に示すように感光体２ａの表面に対する傾斜角度θが５〜２０°の範囲内にあり、かつ１３〜３０Ｎ／ｍの範囲内の線圧で当接していることが好ましい。
クリーニングブレード５１のサイズは、適宜選択することができるが、一般的には幅５〜３０ｍｍ、厚さ２〜３ｍｍ、長さ２００〜５００ｍｍの範囲内とすることができる。
感光体２ａ及びクリーニングブレード５１の摩擦を減らして、両者の長寿命化を図る観点から、クリーニング装置２ｅは、図２に示すように、感光体２ａの回転方向に沿って配置された滑剤供給部２ｆを備えることが好ましい。
滑剤供給部２ｆは、加圧部材４３により付勢された固形滑剤４１をブラシローラー４２により掻き出して、感光体２ａの表面に滑剤粒子を供給する。
滑剤供給部２ｆは、加圧部材４３により付勢された固形滑剤４１をブラシローラー４２により掻き出して、感光体２ａの表面に滑剤粒子を供給する。
滑剤供給部２ｆとして現像部２ｄを使用し、現像部２ｄにより滑剤を外添したトナーを感光体２ａ上に供給することもできる。
滑剤としては、ウンデシル酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸ストロンチウム、ラウリン酸ストロンチウム、ステアリン酸バリウム等の脂肪酸金属塩を使用することができる。１価の金属塩よりも２価の金属塩の方が、帯電時等の放電による劣化が少なく、画像流れを抑えることができるため、好ましい。
〔感光体〕
上述したように、感光体２ａは、表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、かつ表面のユニバーサル硬さ（ＨＵ）が２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある。
この最大高さ粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に準拠して測定された表面の粗さ曲線から算出することができる。粗さ曲線は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に準拠した触針式の表面粗さ測定装置やレーザー等を用いた非接触式の表面解析装置等により測定することができる。
触針式の表面粗さ測定装置を用いた場合の測定条件としては、以下の条件が挙げられる。
（測定条件）
測定装置：サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）
測定モード：粗さ測定
測定長 ：２０．０ｍｍ
カットオフ：０．０８ｍｍ（ガウシアン）
測定速度 ：０．１５ｍｍ／ｓｅｃ
上述したように、感光体２ａは、表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、かつ表面のユニバーサル硬さ（ＨＵ）が２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある。
この最大高さ粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に準拠して測定された表面の粗さ曲線から算出することができる。粗さ曲線は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に準拠した触針式の表面粗さ測定装置やレーザー等を用いた非接触式の表面解析装置等により測定することができる。
触針式の表面粗さ測定装置を用いた場合の測定条件としては、以下の条件が挙げられる。
（測定条件）
測定装置：サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）
測定モード：粗さ測定
測定長 ：２０．０ｍｍ
カットオフ：０．０８ｍｍ（ガウシアン）
測定速度 ：０．１５ｍｍ／ｓｅｃ
最大高さ粗さＲｚが上記範囲内の感光体２ａは、例えば感光体２ａの表面を研磨処理又は加工処理することにより製造することができる。
最大高さ粗さＲｚの下限としては、０．０２０μｍ以上であることが好ましい。０．０２０μｍ以上であれば、感光体２ａとクリーニングブレード５１との接触面積を減らして、クリーニングブレード５１のめくれの発生を抑えることができる。
最大高さ粗さＲｚの下限としては、０．０２０μｍ以上であることが好ましい。０．０２０μｍ以上であれば、感光体２ａとクリーニングブレード５１との接触面積を減らして、クリーニングブレード５１のめくれの発生を抑えることができる。
また、上記感光体２ａの表面のユニバーサル硬さ（ＨＵ）は、フィッシャースコープＨ１００（ＩＳＯ／ＦＤＩＳ１４５７７に準拠するフィッシャー・インスツルメンツ社製の硬さ試験システム）により測定することができる。
具体的には、フィッシャースコープＨ１００において、対面角度が１３６°に規定されている四角錐のダイヤモンド製の圧子に荷重Ｆ（Ｎ）を段階的に加えて（最大荷重２ｍＮ）、圧子をサンプルに押し込んだときの押し込み深さｈ（ｍｍ）及び荷重Ｆから、下記式によりユニバーサル硬さ（ＨＵ）を計算する。
ＨＵ（Ｎ／ｍｍ２）＝Ｆ／（２６．４３×ｈ２）
具体的には、フィッシャースコープＨ１００において、対面角度が１３６°に規定されている四角錐のダイヤモンド製の圧子に荷重Ｆ（Ｎ）を段階的に加えて（最大荷重２ｍＮ）、圧子をサンプルに押し込んだときの押し込み深さｈ（ｍｍ）及び荷重Ｆから、下記式によりユニバーサル硬さ（ＨＵ）を計算する。
ＨＵ（Ｎ／ｍｍ２）＝Ｆ／（２６．４３×ｈ２）
感光体２ａが最表面に保護層を備え、この保護層がバインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含有することにより、ユニバーサル硬さ（ＨＵ）が上記範囲内の感光体２ａを得ることができる。
図３は、感光体２ａの概略構成を示す断面図である。
感光体２ａは、図３に示すように、ドラム形状の導電性支持体３１上に中間層３２、感光層３３及び保護層３４をこの順に備えている。
感光体２ａは、図３に示すように、ドラム形状の導電性支持体３１上に中間層３２、感光層３３及び保護層３４をこの順に備えている。
〔保護層〕
保護層３４は、感光体２ａを外力から保護する観点から感光体２ａの最表面に設けられている。最表面に位置する保護層３４は、上述のように表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下になるように、表面加工処理が施されている。
保護層３４は、感光体２ａを外力から保護する観点から感光体２ａの最表面に設けられている。最表面に位置する保護層３４は、上述のように表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下になるように、表面加工処理が施されている。
保護層３４は、上記ユニバーサル硬さ（ＨＵ）の感光体２ａを得やすいことから、バインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含有することが好ましい。
上記バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂等が挙げられる。なかでも、感光体２ａの耐摩耗性及び耐久性を高める観点から、紫外線や電子線等の活性線の照射により重合性化合物を重合及び硬化させて得られる硬化樹脂が好ましい。硬化樹脂と非硬化樹脂を併用することもできる。
上記バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂等が挙げられる。なかでも、感光体２ａの耐摩耗性及び耐久性を高める観点から、紫外線や電子線等の活性線の照射により重合性化合物を重合及び硬化させて得られる硬化樹脂が好ましい。硬化樹脂と非硬化樹脂を併用することもできる。
（硬化樹脂）
硬化樹脂に使用できる重合性化合物としては、重合性官能基を２個以上有するモノマー（多官能重合性化合物）を使用することができ、重合性官能基を１個有するモノマー（単官能重合性化合物）を併用することもできる。
重合性化合物としては、重合性官能基を３個以上有するモノマーを用いることができる。また、２種以上の重合性化合物を併用する場合、重合性官能基を３個以上有するモノマーを５０質量％以上の割合で用いることが好ましい。
硬化樹脂に使用できる重合性化合物としては、重合性官能基を２個以上有するモノマー（多官能重合性化合物）を使用することができ、重合性官能基を１個有するモノマー（単官能重合性化合物）を併用することもできる。
重合性化合物としては、重合性官能基を３個以上有するモノマーを用いることができる。また、２種以上の重合性化合物を併用する場合、重合性官能基を３個以上有するモノマーを５０質量％以上の割合で用いることが好ましい。
具体的な重合性化合物としては、例えばスチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、Ｎ−ビニルピロリドン系モノマー等が挙げられる。このうちの１種を単独で用いても、複数種を併用してもよい。
なかでも、少ない光量又は短時間での硬化が可能であることから、アクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ−）又はメタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３ＣＯ−）を２個以上有するアクリル系モノマーか、これらのオリゴマーであることが好ましい。
なかでも、少ない光量又は短時間での硬化が可能であることから、アクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ−）又はメタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３ＣＯ−）を２個以上有するアクリル系モノマーか、これらのオリゴマーであることが好ましい。
重合性化合物としては、下記例示化合物（Ｍ１）〜（Ｍ１５）が挙げられるが、本発明に使用可能な重合性可能物はこれらに限定されるものではない。
なお、下記例示化合物（Ｍ１）〜（Ｍ１５）において、Ｒはアクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ−）を示し、Ｒ′はメタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３ＣＯ−）を示す。
なお、下記例示化合物（Ｍ１）〜（Ｍ１５）において、Ｒはアクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ−）を示し、Ｒ′はメタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３ＣＯ−）を示す。
（重合開始剤）
保護層３４に使用可能な重合性化合物を重合反応させる方法としては、電子線開裂反応を利用する方法やラジカル重合開始剤の存在下で光や熱を利用する方法等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤のいずれも使用することができ、複数種の併用も可能である。
保護層３４に使用可能な重合性化合物を重合反応させる方法としては、電子線開裂反応を利用する方法やラジカル重合開始剤の存在下で光や熱を利用する方法等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤のいずれも使用することができ、複数種の併用も可能である。
光重合開始剤としては、アルキルフェノン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物等を使用することができ、α−ヒドロキシアセトフェノン構造又はアシルホスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。光重合開始剤の市販品としては、例えばビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（イルガキュア８１９：ＢＡＳＦジャパン社製）等が挙げられる。
熱重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド系化合物、パーオキシケタール系化合物、ハイドロパーオキサイド系化合物、ジアルキルパオキサイド系化合物、ジアシルパーオキサイド系化合物、パーオキシジカーボネート系化合物、パーオキシエステル系化合物等を使用できる。
重合開始剤の含有量は、重合性化合物１００質量部に対し０．１〜４０質量部とすることができ、好ましくは０．５〜２０質量部である。この範囲内であれば、重合性化合物の重合が十分に進行し、感光体２ａの表面のユニバーサル硬さを２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内に調整することができる。
（ラジカル捕捉剤）
重合度を調整するため、重合反応時にラジカル捕捉剤を使用することもできる。
ラジカル捕捉剤の市販品としては、例えばスミライザーＧＳ（住友化学工業社製）等が挙げられる。
重合度を調整するため、重合反応時にラジカル捕捉剤を使用することもできる。
ラジカル捕捉剤の市販品としては、例えばスミライザーＧＳ（住友化学工業社製）等が挙げられる。
（金属酸化物粒子）
保護層３４に使用可能な金属酸化物粒子としては、例えばシリカ（酸化ケイ素）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ（酸化アルミニウム）、酸化ジルコニウム、酸化スズ、チタニア（酸化チタン）、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等の金属酸化物粒子が挙げられる。なかでも、酸化スズ、酸化チタン又は酸化亜鉛が好ましく、電気特性に優れることから、酸化スズがより好ましい。
金属酸化物粒子の製造方法は特に限定されず、例えばＪＩＳ Ｋ１４１０に記載された間接法（フランス法）、直接法（アメリカ法）、プラズマ法等を使用できる。
保護層３４に使用可能な金属酸化物粒子としては、例えばシリカ（酸化ケイ素）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ（酸化アルミニウム）、酸化ジルコニウム、酸化スズ、チタニア（酸化チタン）、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等の金属酸化物粒子が挙げられる。なかでも、酸化スズ、酸化チタン又は酸化亜鉛が好ましく、電気特性に優れることから、酸化スズがより好ましい。
金属酸化物粒子の製造方法は特に限定されず、例えばＪＩＳ Ｋ１４１０に記載された間接法（フランス法）、直接法（アメリカ法）、プラズマ法等を使用できる。
金属酸化物粒子の数平均一次粒径は１〜３００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは３〜１００ｎｍの範囲である。
上記金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡（日本電子製）により１００００倍の拡大写真を撮影し、ランダムに３００個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像（凝集粒子は除いた）を自動画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ ＡＰ（ニレコ社製、ソフトウエアバージョン Ｖｅｒ．１．３２）を使用して算出することができる。
上記金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡（日本電子製）により１００００倍の拡大写真を撮影し、ランダムに３００個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像（凝集粒子は除いた）を自動画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ ＡＰ（ニレコ社製、ソフトウエアバージョン Ｖｅｒ．１．３２）を使用して算出することができる。
金属酸化物粒子としては、反応性有機基を有する表面処理剤により金属酸化物粒子を表面処理することにより、粒子表面に反応性有機基が導入されたものを使用することができる。
表面処理剤としては、金属酸化物粒子の表面に存在するヒドロキシ基等と反応するものが好ましく、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
また、表面処理剤としては、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等のラジカル重合性反応基を有する表面処理剤を用いることも好ましい。このようなラジカル重合性反応基は、バインダー樹脂を構成する重合性化合物とも反応して強固な保護層３４を形成することができる。ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤としては、ラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤、シラン化合物等が好ましい。
表面処理剤としては、金属酸化物粒子の表面に存在するヒドロキシ基等と反応するものが好ましく、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
また、表面処理剤としては、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等のラジカル重合性反応基を有する表面処理剤を用いることも好ましい。このようなラジカル重合性反応基は、バインダー樹脂を構成する重合性化合物とも反応して強固な保護層３４を形成することができる。ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤としては、ラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤、シラン化合物等が好ましい。
以下、表面処理剤の例示化合物（Ｓ−１）〜（Ｓ−３０）を示す。
Ｓ−１ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−３ ＣＨ２＝ＣＨＳｉＣｌ３
Ｓ−４ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−５ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−６ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−８ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−９ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１０ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１１ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−１２ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１３ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１４ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１５ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１６ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１７ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１８ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１９ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−２０ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２１ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２２ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２３ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２４ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２５ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−２６ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２８ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２９ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−３０ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−１ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−３ ＣＨ２＝ＣＨＳｉＣｌ３
Ｓ−４ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−５ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−６ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−８ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−９ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１０ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１１ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−１２ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１３ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１４ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１５ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１６ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１７ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１８ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１９ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−２０ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２１ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２２ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２３ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２４ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２５ ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−２６ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２８ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２９ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−３０ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
表面処理剤は、１種を単独で又は２種以上を併用してもよい。
表面処理剤の使用量は、金属酸化物粒子１００質量部に対して０．１〜２００質量部の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは７〜７０質量部の範囲内である。
表面処理剤の使用量は、金属酸化物粒子１００質量部に対して０．１〜２００質量部の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは７〜７０質量部の範囲内である。
表面処理の方法としては、例えば金属酸化物粒子と表面処理剤と溶媒を含むスラリー（固体粒子の懸濁液）を湿式解砕した後、溶媒を除去して紛体化する方法が挙げられる。この方法によれば、金属酸化物粒子の再凝集を防止しつつ、金属酸化物粒子の表面処理を進行させることができる。
表面処理装置としては、例えばサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等を使用できる。
表面処理装置としては、例えばサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等を使用できる。
保護層３４は、酸化防止剤や滑剤粒子、電荷輸送剤等をさらに含有することができる。
酸化防止剤としては、例えば特開２０００−３０５２９１号公報に記載のものを使用できる。
滑剤粒子としては、フッ素原子含有樹脂粒子等を使用できる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、例えば四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂等を使用できる。
また、電荷輸送剤としては、後述する電荷輸送層３３ｂが含有する電荷輸送物質を使用することができる。
酸化防止剤としては、例えば特開２０００−３０５２９１号公報に記載のものを使用できる。
滑剤粒子としては、フッ素原子含有樹脂粒子等を使用できる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、例えば四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂等を使用できる。
また、電荷輸送剤としては、後述する電荷輸送層３３ｂが含有する電荷輸送物質を使用することができる。
保護層３４の層厚は、十分な耐衝撃性を得る観点から、０．２〜１０μｍの範囲内にあることが好ましく、０．５〜６μｍの範囲内にあることがより好ましい。
保護層３４は、上記したバインダー樹脂、金属酸化物粒子等を含有する塗布液を調製し、感光層３３上に塗布した後、乾燥することにより、形成することができる。バインダー樹脂として、硬化樹脂を使用する場合は、重合性化合物、重合開始剤等を含有する塗布膜を感光層３３上に形成した後、乾燥、硬化させることにより、保護層３４を形成できる。
塗布法としては、浸漬法、スプレー法、スピンナー法、ビード法、ブレード法、ビーム法、スライドホッパー法等の公知の方法を用いることができる。
乾燥は、自然乾燥又は熱乾燥でよい。
乾燥は、自然乾燥又は熱乾燥でよい。
バインダー樹脂として硬化樹脂を使用する場合、重合性化合物、重合開始剤等を含有する塗布膜に活性線を照射して、分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成させて硬化させることが好ましい。活性線としては紫外線や電子線が好ましい。
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常５〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であり、好ましくは５〜１００ｍＪ／ｃｍ２ の範囲内である。
ランプの電力は、好ましくは０．１ｋＷ〜５ｋＷであり、特に好ましくは、０．５ｋＷ〜３ｋＷである。
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常５〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であり、好ましくは５〜１００ｍＪ／ｃｍ２ の範囲内である。
ランプの電力は、好ましくは０．１ｋＷ〜５ｋＷであり、特に好ましくは、０．５ｋＷ〜３ｋＷである。
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、１００〜３００ｋＶであることが好ましい。吸収線量は、０．５〜１０Ｍｒａｄであることが好ましい。
必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、０．１秒間〜１０分間が好ましく、作業効率の観点から０．１秒間〜５分間がより好ましい。
以下、保護層３４以外の感光体２ａの各層について説明する。
〔導電性支持体〕
導電性支持体３１としては、導電性を有するのであれば、例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレス等の金属を成形したドラムを用いることができる。
なお、感光体２ａがドラム形状ではなく、ベルト、プレート等の形状である場合、導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化スズ等の導電性物質や、アルミニウム、銅等の金属膜を形成した樹脂フィルム、紙等を用いたベルト、プレート等も、導電性支持体３１として使用することもできる。
〔導電性支持体〕
導電性支持体３１としては、導電性を有するのであれば、例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレス等の金属を成形したドラムを用いることができる。
なお、感光体２ａがドラム形状ではなく、ベルト、プレート等の形状である場合、導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化スズ等の導電性物質や、アルミニウム、銅等の金属膜を形成した樹脂フィルム、紙等を用いたベルト、プレート等も、導電性支持体３１として使用することもできる。
〔中間層〕
中間層３２は、ガスバリアー性及び密着性を高める観点から、導電性支持体３１と感光層３３との間に必要に応じて設けることができる。
中間層３２は、ガスバリアー性及び密着性を高める観点から、導電性支持体３１と感光層３３との間に必要に応じて設けることができる。
中間層３２は、バインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布する等して塗布膜を形成した後、乾燥することにより、形成することができる。
バインダー樹脂としては、例えばカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン等を使用することができ、なかでもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
バインダー樹脂の濃度は、中間層３２の層厚や生産速度に合わせて適宜選択することができる。
バインダー樹脂としては、例えばカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン等を使用することができ、なかでもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
バインダー樹脂の濃度は、中間層３２の層厚や生産速度に合わせて適宜選択することができる。
中間層３２は、抵抗を調整する観点から、無機粒子、例えばアルミナ、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、酸化ビスマス等の金属酸化物粒子、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ、酸化ジルコニウム等の導電性微粒子を含有することができる。これら無機粒子を１種又は２種以上を混合して用いることができ、２種以上混合した場合には、固溶体又は融着した状態であってもよい。
無機粒子の含有量は、バインダー樹脂１００質量部に対して無機粒子２０〜４００質量部の範囲内にあることが好ましく、５０〜２００質量部の範囲内にあることがより好ましい。
無機粒子の数一次平均粒径は、好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
無機粒子の数一次平均粒径は、好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
中間層３２の層厚は、０．１〜１５μｍが好ましく、０．３〜１０μｍがより好ましい。
〔感光層〕
感光層３３は、図３に示すように電荷発生層３３ａと電荷輸送層３３ｂとを備えている。
露光部２ｃにより照射された光が感光層３３に到達すると、照射された光量に応じた電荷が電荷発生層３３ａにおいて発生し、この電荷が電荷輸送層３３ｂ中を移動して感光体２ａの表面に到達し、静電潜像が形成される。
図３に示す感光層３３は多層構造であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質の両方を含有する単層構造であってもよい。
感光層３３は、図３に示すように電荷発生層３３ａと電荷輸送層３３ｂとを備えている。
露光部２ｃにより照射された光が感光層３３に到達すると、照射された光量に応じた電荷が電荷発生層３３ａにおいて発生し、この電荷が電荷輸送層３３ｂ中を移動して感光体２ａの表面に到達し、静電潜像が形成される。
図３に示す感光層３３は多層構造であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質の両方を含有する単層構造であってもよい。
〔電荷発生層〕
電荷発生層３３ａは、バインダー樹脂と、光エネルギーを吸収すると電荷を発生する電荷発生物質とを含有する。
電荷発生層３３ａは、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成した塗布膜を乾燥することにより、形成することができる。
電荷発生層３３ａは、バインダー樹脂と、光エネルギーを吸収すると電荷を発生する電荷発生物質とを含有する。
電荷発生層３３ａは、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成した塗布膜を乾燥することにより、形成することができる。
電荷発生物質としては、例えばスーダンレッド、ダイアンブルー等のアゾ原料、ピレンキノン、アントアントロン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ顔料、ピランスロン、ジフタロイルピレン等の多環キノン顔料、フタロシアニン顔料等が挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独で又は公知の樹脂中に分散された状態で使用することができる。
電荷発生物質の分散手段としては、例えば超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、ホモミキサー等を使用できる。
電荷発生物質の分散手段としては、例えば超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、ホモミキサー等を使用できる。
バインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、これらの樹脂のうち二つ以上を含む共重合体樹脂（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂等）、ポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。
電荷発生層３３ａ中の電荷発生物質の含有量は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷発生物質１〜６００質量部の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは５０〜５００質量部の範囲である。
電荷発生層の層厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性、含有量等により異なるが、好ましくは０．０１〜５μｍの範囲内であり、より好ましくは０．０５〜３μｍの範囲である。
電荷発生層の層厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性、含有量等により異なるが、好ましくは０．０１〜５μｍの範囲内であり、より好ましくは０．０５〜３μｍの範囲である。
〔電荷輸送層〕
電荷輸送層３３ｂは、バインダー樹脂と、電荷輸送物質（ＣＴＭ：Charge Transport Materialともいう。）と、を含有する。
電荷輸送層３３ｂは、バインダー樹脂溶液中に電荷輸送物質を溶解、塗布して塗布膜を形成した後、乾燥することにより、形成することができる。
電荷輸送層３３ｂは、バインダー樹脂と、電荷輸送物質（ＣＴＭ：Charge Transport Materialともいう。）と、を含有する。
電荷輸送層３３ｂは、バインダー樹脂溶液中に電荷輸送物質を溶解、塗布して塗布膜を形成した後、乾燥することにより、形成することができる。
電荷輸送物質としては、例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン誘導体、ブタジエン化合物等の他、下記化合物Ａ等が挙げられる。これらを単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。
バインダー樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられる。なかでも、ポリカーボネート樹脂が好ましく、耐クラック、耐磨耗性及び帯電特性を高める観点からは、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）型、ビスフェノールＺ（ＢＰＺ）型、ジメチルＢＰＡ型、ＢＰＡ−ジメチルＢＰＡ共重合体型のポリカーボネート樹脂等が好ましい。
電荷輸送層３３ｂ中の電荷輸送物質の含有量は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷輸送物質１０〜５００質量部の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜２５０質量部の範囲である。
電荷輸送層３３ｂの層厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性、含有量等により異なるが、５〜４０μｍの範囲内にあることが好ましく、１０〜３０μｍの範囲内にあることがより好ましい。
電荷輸送層３３ｂは、さらに酸化防止剤、電子導電剤、安定剤、シリコーンオイル等を含有することもできる。
酸化防止剤としては、特開２０００−３０５２９１号公報、電子導電剤としては特開昭５０−１３７５４３号公報、同５８−７６４８３号公報等に記載された材料を用いることができる。
酸化防止剤としては、特開２０００−３０５２９１号公報、電子導電剤としては特開昭５０−１３７５４３号公報、同５８−７６４８３号公報等に記載された材料を用いることができる。
なお、モノクロの画像形成装置１の例を示したが、カラーの画像形成装置にも本発明を適用することができる。
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示が用いられるが、特に断りが無い限り「質量部」又は「質量％」を表す。
〔感光体１〕
（導電性支持体）
直径１００ｍｍ、高さ３６０ｍｍのアルミニウム製のドラムの表面を切削加工し、表面の最大高さ粗さＲｚが１．５μｍの導電性支持体を作製した。
（導電性支持体）
直径１００ｍｍ、高さ３６０ｍｍのアルミニウム製のドラムの表面を切削加工し、表面の最大高さ粗さＲｚが１．５μｍの導電性支持体を作製した。
（中間層）
分散機としてサンドミルを用いて下記原料を分散させ、中間層用の塗布液を調製した。分散は、バッチ式により１０時間行った。
ポリアミド樹脂Ｘ１０１０（ダイセル・エボニック社製のバインダー樹脂）：１質量部
エタノール（溶媒）：２０質量部
酸化チタン微粒子ＳＭＴ５００ＳＡＳ（テイカ社製の数平均一次粒径０．０３５μｍの金属酸化物微粒子）：１．１質量部
上記導電性支持体上に、調製した中間層用の塗布液を浸漬塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を１１０℃で２０分間乾燥して、層厚２μｍの中間層を形成した。
分散機としてサンドミルを用いて下記原料を分散させ、中間層用の塗布液を調製した。分散は、バッチ式により１０時間行った。
ポリアミド樹脂Ｘ１０１０（ダイセル・エボニック社製のバインダー樹脂）：１質量部
エタノール（溶媒）：２０質量部
酸化チタン微粒子ＳＭＴ５００ＳＡＳ（テイカ社製の数平均一次粒径０．０３５μｍの金属酸化物微粒子）：１．１質量部
上記導電性支持体上に、調製した中間層用の塗布液を浸漬塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を１１０℃で２０分間乾燥して、層厚２μｍの中間層を形成した。
（電荷発生層）
分散機としてサンドミルを用いて下記原料を分散させ、電荷発生層用の塗布液を調製した。分散は１０時間行った。
チタニルフタロシアニン顔料（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線回折スペクトル測定で５少なくとも２７．３°の位置に最大回折ピークを有する電荷発生物質）：２０質量部
ポリビニルブチラール樹脂＃６０００−Ｃ（電気化学工業社製のバインダー樹脂）：１０質量部
酢酸ｔ−ブチル（溶媒）：７００質量部
４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン（溶媒）：３００質量部
上記中間層上に、調製した電荷発生層用の塗布液を浸漬塗布法によりで塗布して塗布膜を形成し、層厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
分散機としてサンドミルを用いて下記原料を分散させ、電荷発生層用の塗布液を調製した。分散は１０時間行った。
チタニルフタロシアニン顔料（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線回折スペクトル測定で５少なくとも２７．３°の位置に最大回折ピークを有する電荷発生物質）：２０質量部
ポリビニルブチラール樹脂＃６０００−Ｃ（電気化学工業社製のバインダー樹脂）：１０質量部
酢酸ｔ−ブチル（溶媒）：７００質量部
４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン（溶媒）：３００質量部
上記中間層上に、調製した電荷発生層用の塗布液を浸漬塗布法によりで塗布して塗布膜を形成し、層厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
（電荷輸送層）
下記原料を混合して溶解し、電荷輸送層用の塗布液を調製した。
上記式（Ａ）で表される構造を有する化合物（電荷輸送物質）：１５０質量部
ポリカーボネート樹脂Ｚ３００（三菱ガス化学社製のバインダー樹脂）：３００質量部
トルエンとテトラヒドロフランの混合溶媒（トルエン／テトラヒドロフランの体積比率が１／９）：２０００質量部
Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０（日本チバガイギー社製の酸化防止剤）：６質量部
シリコーンオイルＫＦ−５４（信越化学社製のレベリング剤）：１質量部
下記原料を混合して溶解し、電荷輸送層用の塗布液を調製した。
上記式（Ａ）で表される構造を有する化合物（電荷輸送物質）：１５０質量部
ポリカーボネート樹脂Ｚ３００（三菱ガス化学社製のバインダー樹脂）：３００質量部
トルエンとテトラヒドロフランの混合溶媒（トルエン／テトラヒドロフランの体積比率が１／９）：２０００質量部
Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０（日本チバガイギー社製の酸化防止剤）：６質量部
シリコーンオイルＫＦ−５４（信越化学社製のレベリング剤）：１質量部
上記電荷発生層上に、調製した電荷輸送層用の塗布液を浸漬塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を１２０℃で７０分間乾燥して、層厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。
（保護層）
分散機としてサンドミルを用いて、下記重合性化合物、溶媒及び金属酸化物微粒子を遮光下で１０時間分散させた。さらに、下記光重合開始剤及びラジカル捕捉剤を加え、遮光下で混合、撹拌して溶解させ、保護層用の塗布液を調製した。
トリメチロールプロパントリメタクリレート（重合性化合物）：１００質量部
ｓｅｃ−ブタノール（溶媒）：３１５質量部
テトラヒドロフラン（溶媒）：１５質量部
数平均一次粒径２０ｎｍの酸化スズ粒子（（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ ）の式で表される構造を有する表面処理剤によって表面処理された金属酸化物微粒子）：１５０質量部
イルガキュア８１９（ＢＡＳＦジャパン社製の光重合開始剤）：１２質量部
スミライザーＧＳ（住友化学工業社製のラジカル捕捉剤）：７質量部
分散機としてサンドミルを用いて、下記重合性化合物、溶媒及び金属酸化物微粒子を遮光下で１０時間分散させた。さらに、下記光重合開始剤及びラジカル捕捉剤を加え、遮光下で混合、撹拌して溶解させ、保護層用の塗布液を調製した。
トリメチロールプロパントリメタクリレート（重合性化合物）：１００質量部
ｓｅｃ−ブタノール（溶媒）：３１５質量部
テトラヒドロフラン（溶媒）：１５質量部
数平均一次粒径２０ｎｍの酸化スズ粒子（（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ ）の式で表される構造を有する表面処理剤によって表面処理された金属酸化物微粒子）：１５０質量部
イルガキュア８１９（ＢＡＳＦジャパン社製の光重合開始剤）：１２質量部
スミライザーＧＳ（住友化学工業社製のラジカル捕捉剤）：７質量部
円形スライドホッパー塗布装置を用いて、上記電荷輸送層上に調製した塗布液を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を室温で２０分間乾燥した後、窒素流量が１３．５Ｌ／ｍｉｎの窒素気流下において、光源としてキセノンランプを用い、ランプ出力４ｋＷで波長３６５ｎｍの光を１８秒間照射することにより、層厚３．５μｍの保護層を形成して、感光体１を得た。光源の強度は４０００ｍＷ／ｃｍ２、塗布膜における光の照射強度は、１８００ｍＷ／ｃｍ２、光源と塗布膜の表面との離間距離は５ｍｍであった。
感光体１の表面の最大高さ粗さＲｚを、サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）を用いて、下記測定条件により測定したところ、０．０５０μｍであった。
（測定条件）
測定装置：サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）
測定モード：粗さ測定
測定長 ：２０．０ｍｍ
カットオフ：０．０８ｍｍ（ガウシアン）
測定速度 ：０．１５ｍｍ／ｓｅｃ
（測定条件）
測定装置：サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）
測定モード：粗さ測定
測定長 ：２０．０ｍｍ
カットオフ：０．０８ｍｍ（ガウシアン）
測定速度 ：０．１５ｍｍ／ｓｅｃ
また、感光体１の表面のユニバーサル硬さ（ＨＵ）を、フィッシャースコープＨ１００（フィッシャー・インスツルメンツ社製）を用いて測定したことろ、２４０（Ｎ／ｍｍ２）であった。
〔感光体２〜９〕
感光体２〜９のユニバーサル硬度（ＨＵ）が下記表１の硬度になるように、金属酸化物微子の種類及び数平均一次粒径（ｎｍ）を下記表１に示すように変更し、ラジカル捕捉剤（スミライザーＧＳ）の添加量も変更して、保護層を形成したこと以外は感光体１と同様にして、各感光体２〜９を製造した。
感光体２〜９の表面の最大高さ粗さＲｚ及びユニバーサル硬さＨＵを、感光体１と同様にしてそれぞれ測定した。測定結果を下記表１に示す。
感光体２〜９のユニバーサル硬度（ＨＵ）が下記表１の硬度になるように、金属酸化物微子の種類及び数平均一次粒径（ｎｍ）を下記表１に示すように変更し、ラジカル捕捉剤（スミライザーＧＳ）の添加量も変更して、保護層を形成したこと以外は感光体１と同様にして、各感光体２〜９を製造した。
感光体２〜９の表面の最大高さ粗さＲｚ及びユニバーサル硬さＨＵを、感光体１と同様にしてそれぞれ測定した。測定結果を下記表１に示す。
〔クリーニングブレード１〕
特開２００７−５２０６２の実施例１に記載された方法で、クリーニングブレード１を製造した。
下記原料のヒドロキシ基とＮＣＯ基のモル比（ヒドロキシ基／ＮＣＯ基）が０．８になるように、各原料を混合して型に入れた。３０分硬化させて成型し、クリーニングブレード１の本体を得た。
イソシアネート化合物：ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製の４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート）
ポリオール：ブチレンへキシレンアジペート系ポリエステルポリオール
架橋剤：１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンの混合液（質量比６５：３５）
特開２００７−５２０６２の実施例１に記載された方法で、クリーニングブレード１を製造した。
下記原料のヒドロキシ基とＮＣＯ基のモル比（ヒドロキシ基／ＮＣＯ基）が０．８になるように、各原料を混合して型に入れた。３０分硬化させて成型し、クリーニングブレード１の本体を得た。
イソシアネート化合物：ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製の４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート）
ポリオール：ブチレンへキシレンアジペート系ポリエステルポリオール
架橋剤：１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンの混合液（質量比６５：３５）
得られた本体の感光体との当接部分を、８０℃のＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製の４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート）と酢酸ブチルの混合液を入れた槽に３分間浸漬して、硬化層を形成した。混合液中のＭＤＩ濃度は、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０°の硬化層が得られるように調整した。その後、槽から引き揚げた本体表面に付着した余分なＭＤＩをふき取り、ＮＮ環境下で２日間エージングして、硬化層を有するクリーニングブレード１を製造した。
クリーニングブレード１の硬化層の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層の厚さは０．２ｍｍであった。
クリーニングブレード１の硬化層の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層の厚さは０．２ｍｍであった。
また、クリーニングブレード１の感光体との当接部分、すなわち硬化層のＪＩＳ−Ａ硬度（°）を測定したところ、８０°であった。ＪＩＳ−Ａ硬度（°）は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定される硬さ試験法に準拠して、タイプＡデュロメータを用いて、温度２５℃で測定した。
〔クリーニングブレード２〜５〕
硬化層のＪＩＳ−Ａ硬度が下記表１に示す硬度となるように、本体を浸漬する槽中のＭＤＩの濃度を変更して硬化層を形成したこと以外は、上記クリーニングブレード１と同様にして各クリーニングブレード２〜５を製造した。
各クリーニングブレード２〜５の感光体との当接部分、すなわち硬化層のＪＩＳ−Ａ硬度を、クリーニングブレード１と同様にして測定した。測定結果を下記表１に示す。
硬化層のＪＩＳ−Ａ硬度が下記表１に示す硬度となるように、本体を浸漬する槽中のＭＤＩの濃度を変更して硬化層を形成したこと以外は、上記クリーニングブレード１と同様にして各クリーニングブレード２〜５を製造した。
各クリーニングブレード２〜５の感光体との当接部分、すなわち硬化層のＪＩＳ−Ａ硬度を、クリーニングブレード１と同様にして測定した。測定結果を下記表１に示す。
〔評価〕
モノクロの画像形成装置ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＯ １２５０（コニカミノルタ社製）に、製造した感光体１〜９及びクリーニングブレード１〜５を、下記表１に示す組み合わせで搭載し、画像形成装置１〜１１及び３１〜３６とした。
この画像形成装置１〜１１及び３１〜３６により、面内濃度ムラ、像流れ及びクリーニング性能を評価するための画像形成を、次のようにして行った。なお、画像形成時には、滑剤としてステアリン酸亜鉛を使用してトナーに外添し、現像部により供給した。また、クリーニングブレード１〜５は、感光体１〜９の表面に対して傾斜角度θ＝１２°、当接圧２０Ｎ／ｍで当接させた。
モノクロの画像形成装置ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＯ １２５０（コニカミノルタ社製）に、製造した感光体１〜９及びクリーニングブレード１〜５を、下記表１に示す組み合わせで搭載し、画像形成装置１〜１１及び３１〜３６とした。
この画像形成装置１〜１１及び３１〜３６により、面内濃度ムラ、像流れ及びクリーニング性能を評価するための画像形成を、次のようにして行った。なお、画像形成時には、滑剤としてステアリン酸亜鉛を使用してトナーに外添し、現像部により供給した。また、クリーニングブレード１〜５は、感光体１〜９の表面に対して傾斜角度θ＝１２°、当接圧２０Ｎ／ｍで当接させた。
〔面内濃度ムラ〕
温度２０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１００万枚のＡ４サイズの中性紙上にそれぞれ印字率５％の画像を連続して形成した。
その後、温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨの環境下で、Ａ３サイズ（縦２９７ｍｍ×横４２０ｍｍ）の中性紙の全面にモノクロのハーフトーン画像（マクベス濃度計で測定した平均相対反射濃度が０．４の画像）を形成した。このＡ３サイズの用紙面の隅から横方向１８０ｍｍの位置で縦方向の端から３３ｍｍ間隔の計８点をそれぞれａ１、ａ２、・・・ａ８とし、隅から横方向１９５ｍｍの位置で縦方向の端から３３ｍｍ間隔の計８点を同様にｂ１、ｂ２、・・・ｂ８とし、マクベス濃度計にて各点の反射濃度を測定した。
温度２０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１００万枚のＡ４サイズの中性紙上にそれぞれ印字率５％の画像を連続して形成した。
その後、温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨの環境下で、Ａ３サイズ（縦２９７ｍｍ×横４２０ｍｍ）の中性紙の全面にモノクロのハーフトーン画像（マクベス濃度計で測定した平均相対反射濃度が０．４の画像）を形成した。このＡ３サイズの用紙面の隅から横方向１８０ｍｍの位置で縦方向の端から３３ｍｍ間隔の計８点をそれぞれａ１、ａ２、・・・ａ８とし、隅から横方向１９５ｍｍの位置で縦方向の端から３３ｍｍ間隔の計８点を同様にｂ１、ｂ２、・・・ｂ８とし、マクベス濃度計にて各点の反射濃度を測定した。
これらの１６点の測定値の公差（最大値と最小値の差）を算出し、下記評価基準にしたがってランク評価した。なお、測定値の公差が小さいほど、用紙面内の濃度ムラが少ない。
Ａ：測定値の公差が０．０１未満であり、濃度ムラがほとんどない
Ｂ：測定値の公差が０．０１以上０．０２未満であり、濃度ムラが生じているが、少なく実用上問題ない
Ｃ：測定値の公差が０．０２以上０．０４未満であり、濃度ムラが生じているが、実用可能
Ｄ：測定値の公差が０．０４以上であり、明確な濃度ムラが生じており、実用できない
Ａ：測定値の公差が０．０１未満であり、濃度ムラがほとんどない
Ｂ：測定値の公差が０．０１以上０．０２未満であり、濃度ムラが生じているが、少なく実用上問題ない
Ｃ：測定値の公差が０．０２以上０．０４未満であり、濃度ムラが生じているが、実用可能
Ｄ：測定値の公差が０．０４以上であり、明確な濃度ムラが生じており、実用できない
〔像流れ〕
温度２０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１００万枚のＡ４サイズの中性紙上にそれぞれ印字率５％の画像を連続して形成した。
その後、温度３０℃、相対湿度８０％ＲＨの環境下で、Ａ４サイズの１０００枚の中性紙上にそれぞれＢｋ（黒色）の印字率が５．０％の画像を形成した後、すぐに画像形成装置の主電源を切った。１２時間後に再度主電源を入れ、印刷可能状態になった後、ただちにＡ３サイズの中性紙の全面に、ハーフトーン画像（マクベス濃度計で測定した相対反射濃度が０．４（最大値は２．０）の画像）と、線幅が６ドットの格子画像とを形成した。
温度２０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１００万枚のＡ４サイズの中性紙上にそれぞれ印字率５％の画像を連続して形成した。
その後、温度３０℃、相対湿度８０％ＲＨの環境下で、Ａ４サイズの１０００枚の中性紙上にそれぞれＢｋ（黒色）の印字率が５．０％の画像を形成した後、すぐに画像形成装置の主電源を切った。１２時間後に再度主電源を入れ、印刷可能状態になった後、ただちにＡ３サイズの中性紙の全面に、ハーフトーン画像（マクベス濃度計で測定した相対反射濃度が０．４（最大値は２．０）の画像）と、線幅が６ドットの格子画像とを形成した。
用紙上の画像の状態を目視により観察し、下記評価基準によりランク評価した。
Ａ：ハーフトーン画像及び格子画像ともに画像のボケが発生しておらず、像流れが生じていない
Ｂ：ハーフトーン画像のみに幅方向（感光体の回転軸方向）に長い帯状の濃度低下が認められ、像流れが生じているが、実用上問題なし
Ｃ：画像ボケによる格子画像の欠損、線幅の細り等の像流れが発生しており、実用上問題有り）
Ａ：ハーフトーン画像及び格子画像ともに画像のボケが発生しておらず、像流れが生じていない
Ｂ：ハーフトーン画像のみに幅方向（感光体の回転軸方向）に長い帯状の濃度低下が認められ、像流れが生じているが、実用上問題なし
Ｃ：画像ボケによる格子画像の欠損、線幅の細り等の像流れが発生しており、実用上問題有り）
〔すり抜け〕
温度２０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１００万枚のＡ４サイズの中性紙上にそれぞれ印字率５％の画像を連続して形成した。
その後、温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨの環境下で、Ａ４サイズの１０００枚の中性紙の中央部分に帯状のベタ画像（マクベス濃度計の相対反射濃度が２．０（最大値））をそれぞれ形成した。
用紙の余白部分のトナーの有無を目視により、下記評価基準にしたがってランク評価した。
Ａ：周囲の白地部分と同程度のトナーがあり、すり抜けが発生していない
Ｂ：周囲の白地部分以上にトナーがあり、すり抜けが発生している
温度２０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１００万枚のＡ４サイズの中性紙上にそれぞれ印字率５％の画像を連続して形成した。
その後、温度１０℃、相対湿度２０％ＲＨの環境下で、Ａ４サイズの１０００枚の中性紙の中央部分に帯状のベタ画像（マクベス濃度計の相対反射濃度が２．０（最大値））をそれぞれ形成した。
用紙の余白部分のトナーの有無を目視により、下記評価基準にしたがってランク評価した。
Ａ：周囲の白地部分と同程度のトナーがあり、すり抜けが発生していない
Ｂ：周囲の白地部分以上にトナーがあり、すり抜けが発生している
下記表１は、評価結果を示している。
表１に示すように、表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にある感光体と、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０〜１００°の範囲内にあるクリーニングブレードとを組み合わせることにより、画像形成を１００万枚連続して行った後でも、面内濃度ムラ、像流れ及びすり抜けを効果的に抑えられており、高いクリーニング性能を長時間維持できていることが分かる。
１ 画像形成装置
２１ 書込みユニット
２ａ 感光体
３４ 保護層
２ｃ 現像部
２ｅ クリーニング装置
５１ クリーニングブレード
５２ 硬化層
２ｆ 滑剤供給部
２１ 書込みユニット
２ａ 感光体
３４ 保護層
２ｃ 現像部
２ｅ クリーニング装置
５１ クリーニングブレード
５２ 硬化層
２ｆ 滑剤供給部
Claims (6)
- トナーの供給により現像された画像を担持する感光体と、
前記感光体の表面に当接して、前記感光体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、を備え、
前記感光体の表面の最大高さ粗さＲｚが０．０６０μｍ以下であり、ユニバーサル硬さが２２０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内にあり、
前記クリーニングブレードのＪＩＳ−Ａ硬度が、８０〜１００°の範囲内にあることを特徴とする画像形成装置。 - 前記クリーニングブレードが、
ポリウレタンを含有し、
前記ポリウレタンとイソシアネート化合物との重合体を含有する硬化層を、前記感光体との当接部分に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニングブレードが、前記感光体の表面に対して５〜２０°の範囲内の角度で傾斜し、かつ１３〜３０Ｎ／ｍの範囲内の線圧で当接していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記感光体が、最表面に保護層を備え、
前記保護層が、バインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体の表面に滑剤を供給する滑剤供給部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記滑剤供給部が、前記滑剤が外添された前記トナーを前記感光体上に供給する現像部であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
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