JP2008281944A

JP2008281944A - 電子写真装置

Info

Publication number: JP2008281944A
Application number: JP2007128270A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Oshiro; 真弓大城; Shoji Amamiya; 昇司雨宮; Hidenori Ogawa; 英紀小川; Yoshihisa Saito; 善久斉藤; Tatsuya Ikesue; 龍哉池末; Kumiko Takizawa; 久美子滝沢; Miki Tanabe; 幹田辺; Takahiro Mitsui; 隆浩満居
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2008-11-20

Abstract

【課題】表面が固い感光体と高離型性の帯電部材を使用した場合に、安定で均一な帯電を行うことが可能であり、低温低湿環境から高温高湿までいかなる環境下においても長期にわたって画像再現性が良好な電子写真装置を提供する。
【解決手段】電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体が表面形状として、１００μｍ四方中に、各々独立した凹形状部が７１個以上形成され、該凹形状部の表面部における平均長軸径が０．１μｍ以上１１μｍ以下であり、かつ、該帯電手段が、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有し、かつ、該帯電部材の表面層がアクリルフッ素系ポリマー或いはアクリルシリコーン系ポリマーを含有することを特徴とする電子写真装置。
【選択図】図１０

Description

本発明は電子写真装置に関するものであり、詳しくは、表面層が均一な表面形状をもっている電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する電子写真装置に関する。

電子写真感光体としては、低価格及び高生産性などの利点から、光導電性物質（電荷発生物質や電荷輸送物質）として有機材料を用いた感光層（有機感光層）を支持体上に設けてなる電子写真感光体、いわゆる有機電子写真感光体が普及している。有機電子写真感光体としては、高感度及び材料設計の多様性などの利点から、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層してなる感光層、いわゆる積層型感光層を有する電子写真感光体が主流である。なお、この電荷発生物質としては、光導電性染料や光導電性顔料などが挙げられ、電荷輸送物質としては、光導電性ポリマーや光導電性低分子化合物などが挙げられる。

電子写真感光体は、その表面に、帯電、露光、現像、転写、クリーニングなどの電気的外力及び／または機械的外力が直接加えられるため、これら外力に対する耐久性も要求される。具体的には、これら外力による表面の傷や磨耗の発生に対する耐久性、すなわち耐傷性及び耐磨耗性などが要求される。

有機電子写真感光体の表面の耐傷性や耐摩耗性を向上させる技術として、例えば、結着樹脂として硬化性樹脂を用いた硬化層を表面層とした電子写真感光体が提案されている（例えば特許文献１）。ここで表面層は、電子写真感光体の最表面に位置する層、換言すれば、支持体から最も離隔した位置にある層である。

また、炭素−炭素二重結合を有するモノマーと炭素−炭素二重結合を有する電荷輸送性モノマーとを熱または光のエネルギーにより硬化重合させることによって形成される電荷輸送性硬化層を表面層とした電子写真感光体も提案されている（例えば特許文献２、３）。

さらに、同一分子内に連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を電子線のエネルギーにより硬化重合させることによって形成される電荷輸送性硬化層を表面層とした電子写真感光体なども提案されている（例えば特許文献４、５）。

このように、近年、有機電子写真感光体の周面の耐傷性や耐摩耗性を向上させる技術として、電子写真感光体の表面層を硬化層とし、もって表面層の機械的強度を高めるという技術が確立されてきている。

さて、電子写真感光体は、一般的には上述のように、帯電工程−露光工程−現像工程−転写工程−クリーニング工程からなる電子写真画像形成プロセスに用いられる。電子写真画像形成プロセスのうち、帯電工程に用いる帯電手段としてはコロナ帯電器が使用されてきた。しかしこの方法では、コロナ発生時にオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物が発生し、これが感光体表面に付着したり、感光体表面を劣化させたりする。このため、画像ににじみやボケを引き起こしたり、コロナワイヤの汚れが帯電の不均一を起こしたりして、画像の白抜けや黒スジ等の画像欠陥を引き起こしていた。

しかし近年は、低オゾン・低電力等の利点を有することから、接触帯電装置、すなわち電圧を印加した帯電部材を感光体に当接させて感光体の帯電を行う方式の装置が、提案され、かつ実用化されている。具体的には、帯電は帯電部材と感光体との間に１ｋＶ以上２ｋＶ以下程度の電圧を印加することにより、帯電部材と感光体との微小空隙で発生するギャップ放電によって行われる（例えば特許文献６、７）。

したがって、あるしきい値電圧以上の電圧を印加することによって帯電が開始され、所定の直流電圧を印加することによって感光体を帯電することができる。しかし、直流電圧のみを印加する方式では、画像形成装置周辺の温度・湿度の変動等により接触帯電部材の抵抗値が変動する。また感光体が繰り返し使用によって削れることにより膜厚が変化し、帯電電圧が変動する。これらにより、感光体の電位を所望する値にすることが困難であった。

このためさらなる帯電の均一性を図るために、所望の帯電電圧に相当する直流電圧に放電しきい値電圧の２倍以上のピーク間電圧を持つ交流成分を重畳した振動電圧を、接触帯電部材に印加して感光体の帯電を行う方式が用いられ、かつ実用化されている。これは、交流電圧印加による電位のならし効果を目的にしたものであり、感光体の電位は印加された直流電圧に収束し、環境、感光体削れ等の外的要因に影響されることはない（例えば特許文献８）。

また、接触帯電においては、特に帯電部材としてローラ状の帯電ローラを用いたローラ帯電方式の装置が、帯電の安全性という点から好ましく用いられている。ローラ帯電方式の接触帯電装置では、帯電部材として導電性を有する弾性ローラ（帯電ローラ）を感光体に加圧当接させ、これに電圧を印加することにより感光体を帯電処理する。このように感光体表面に導電部材を接触させ、導電部材に電圧を印加することにより感光体表面を帯電させるいわゆる接触帯電方式の帯電工程を用いることによって、オゾンの発生が少なく、低電力の帯電が可能となった。さらに、帯電部材に（直流＋交流）の振動電圧を印加する方式により、安定で均一な帯電を行うことが可能となった。

しかしながら、このような接触帯電装置においても、その本質的な帯電機構は帯電部材から感光体への放電現象を用いているため微量のオゾンは発生する。また、放電が感光体表面近傍で起こるために帯電による感光体表面へのダメージは、コロナ帯電の場合以上となる。さらに、帯電均一化のために交流電圧を重畳させる方式を用いた場合には、さらなるオゾン発生量の増加と放電の増加によって感光体表面の劣化が、さらに顕著になることが問題となっていた。

特に、感光体としてＯＰＣ（有機光半導体）を用いたＯＰＣ感光体においては、接触帯電による感光体表面のダメージは顕著であり、コロナ帯電に比べて接触帯電の場合の、感光体の繰り返し使用時の削れが非常に大きい。したがって感光体の耐久寿命が短くなるという問題が発生した。

一方、感光体の耐久寿命を延ばす試みとして、感光体表面層を、光または熱によって硬化する樹脂により形成し、表面硬度を上げることにより削れを減らす技術が開示されている（例えば特許文献９〜１１）。

また、帯電部材として用いられる帯電ローラには、感光体等への非汚染性、導電性等が要求される。そこで、従来、ポリウレタン、シリコーンゴム製のものが用いられていたが、感光体等への汚染性、帯電性等の理由から、各種弾性層表面に各種コーティング層、表面処理層または被覆チューブを設けたものが提案されている（例えば特許文献１２〜１４）。

ここで、現像剤（トナー成分）には感光体のクリーニングのために、酸化チタンや酸化セリウム等の金属酸化物が研磨剤として添加されている。しかし、感光体に付着した研磨剤をクリーニングブレードでは除去しきれないため、直径１μｍ以下の酸化チタン、酸化セリウム等の金属酸化物が帯電ローラに付着しやすく帯電ローラ表面を汚すという問題があった。この帯電ローラの表面汚染を少なくするために、帯電ローラの構成として、エピクロルヒドリン系ゴム基材からなる弾性層を有し、さらに以下の表面処理層を有する帯電部材を用いる提案がなされている（例えば特許文献１５）。アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーと、導電性付与剤と、イソシアネート成分とを含有する表面処理液で形成された表面処理層。

この様な高離型性の表面層を持つ帯電ローラと、表面層を硬化性の樹脂によって硬化させた感光体を、接触帯電を行う画像形成装置内で用いた場合には、削れは非常に少ないが、高温・高湿の環境下で繰り返し画像形成を行った場合に、画像流れが発生してしまう。この画像流れを防止するために帯電電圧を下げて使用した場合に、特に帯電時の放電電流量が不安定となるために発生する画像上で砂地と呼ばれる黒い微小な斑点が発生してしまうという問題があった。
特開平０２−１２７６５２号公報特開平０５−２１６２４９号公報特開平０７−０７２６４０号公報特開２０００−０６６４２４号公報特開２０００−０６６４２５号公報特開昭５７−０１７８２６号公報特開昭５８−０４０５６６号公報特開昭６３−１４９６６９号公報特開昭５１−０６６８３４号公報特開昭５７−２０７２５８号公報特開平０４−２２６４６９号公報特開平０６−１７５４７０号公報特開平０５−２８１８３１号公報特開平０４−２１４５７９号公報特開２００２−０４０７６０号公報

本発明は、表面が固い感光体と高離型性の帯電部材を使用した場合に、安定で均一な帯電を行うことが可能であり、低温低湿環境から高温高湿までいかなる環境下においても長期にわたって画像再現性が良好な電子写真装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、電子写真感光体の表面に、所定の微細な凹形状部を有させることによって、上述の問題を効果的に改善することができることを見いだし、本発明に至った。

即ち、本発明は、電子写真感光体、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段、
該帯電手段により帯電された該電子写真感光体の表面に露光光により静電潜像を形成するための露光手段、
該露光手段により形成された該電子写真感光体の表面の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手段、
該トナー像を転写材または中間転写体に転写するための転写手段、及び、
該電子写真感光体の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体が表面形状として、１００μｍ四方中に、各々独立した凹形状部が７１個以上形成され、該凹形状部の表面部における平均長軸径が０．１μｍ以上１１μｍ以下であり、かつ、該帯電手段が、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有し、かつ、該帯電部材の表面層がアクリルフッ素系ポリマー或いはアクリルシリコーン系ポリマーを含有することを特徴とする電子写真装置である。

長期の耐久時や種々の使用環境下においても、クリーニング性能が向上し、画像流れが発生しにくくなり、ドット再現性が良好であり、トナーの転写性が高くなり、さらに帯電不良により発生する砂地発生を防止する。

＜本発明による電子写真感光体の表面形状＞
まずはじめに、本発明の電子写真感光体の表面形状について説明する。

本発明による電子写真感光体は、表面形状として、１００μｍ四方中に、各々独立した凹形状部が７１個以上形成され、該凹形状部の表面部における平均長軸径が０．１μｍ以上１１μｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体（有機電子写真感光体）である。

図１には、独立した凹形状部を複数有する電子写真感光体表面の一例及び、各凹形状部の具体的な形状に関して、その表面及び断面の形状を示している。各々の凹形状部の表面の形状は、図１−ｂに示したように、円、楕円、正方形、長方形、三角形、六角形などの種々の形状が形成可能である。またその断面形状は、図１−ｃに示したように、三角形、四角形、多角形などのエッジを有するもの、連続した曲線からなる波型、前記三角形、四角形、多角形のエッジの一部あるいは全部に曲線を複合させたものなどの種々の形状が形成可能である。

電子写真感光体表面において形成される複数の凹形状部は、すべてが同一の形状、大きさ、深さであってもよいし、あるいはこれらが組み合わされたものでもよい。

次に、凹形状部の表面部における平均長軸径について説明する。まず各凹形状における長軸径を、図１−ｂに示したように、各凹形状開口部を横切る直線のうち、最大となる直線の長さと定義する。例えば、円の場合は直径、楕円の場合は長径、四角形の場合は対角線のうち長い方を採用する。長軸径の測定にあたっては、例えば図１−ｃ−３のように凹形状部と平坦部の境界が明瞭でない場合は、その断面形状も考慮した上で、粗面化する前の平滑面を基準とし、図のように凹形状部表面における最大長さを長軸径と定義する。さらに、図１−ｃ−６のように粗面化する前の平滑面が不明瞭である場合は、隣り合う凹部同志の断面図において中心線を設け、長軸径を定義する。このようにして得られた単位面積当たりの凹形状各々の長軸径を統計処理することにより、その平均値を平均長軸径と定義する。

本発明においては、該凹形状部が１００μｍ四方中７１個以上形成されており、好ましくは１００個以上形成されている。また平均長軸径が０．１μｍ以上１１μｍ以下であり、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。また、隣接する凹形状部の壁面間距離が１０μｍ以下で規則的に配列していることが好ましい。

本発明による電子写真装置の特徴の一つである、電子写真感光体の表面形状を上述のように浅く均一な凹形状とすることにより、この凹形状部から外添剤のみが均一にすり抜けて、微小な外添剤を、接触配置された帯電部材に均一に付着させることが可能である。このことにより、帯電を均一とし、耐久帯電砂地の発生を抑えることが可能となった。

平均長軸径が０．１μｍ以上１１μｍ以下の場合でも、１００μｍ四方中にの凹形状部の個数が７１個未満である場合は、凹形状部から外添剤のみをすりぬけさせる量が極少となってしまう。これにより、外添剤を帯電部材へと均一に付着させることが難しくなるため、帯電不均一となり易く、本発明の効果が得られにくい傾向にある。また隣接する凹形状部の壁面間距離が１０μｍより大きい場合も、凹形状部の個数が減ってしまうため同様の傾向にある。特に、高温、高湿環境下においてこの現象は顕著になりやすい。

本発明における凹形状部の深さは、図１−ｃで示すように、前述した長軸径をなす直線と凹形状部底面との最大距離と定義する。

本発明においては、凹形状部の深さは、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましい。深さが０．１μｍより小さい場合には、本発明の効果が得られにくい傾向にある。

本発明において、電子写真感光体表面の凹形状部の測定は、市販のレーザー顕微鏡により可能である。例えば、以下の機器や機器に付属した解析プログラムが利用可能である。（株）キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５５０、ＶＫ−９０００。（株）菱化システム製の表面形状測定システムＳｕｒｆａｃｅＥｘｐｌｏｒｅｒＳＸ−５２０ＤＲ。オリンパス（株）製の走査型共焦点レーザー顕微鏡ＯＬＳ３０００。レーザーテック（株）製のリアルカラーコンフォーカル顕微鏡オプリテクスＣ１３０。

これらのレーザー顕微鏡を用いて、所定の倍率によりある視野における凹形状部の個数及び凹形状部各々の長軸径を計測することができ、単位面積当たりの凹形状部の平均長軸径及び面積率を計算により求めることができる。また、解析ソフトによる自動計算も可能である。

なお、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査プローブ顕微鏡などによる観察及び測定の利用も可能である。

＜本発明による電子写真感光体の表面形状の形成方法＞
次に、本発明による電子写真感光体の表面形状の形成方法について説明する。この表面形状の形成方法としては、上述の凹形状部に係る要件を満たし得る方法であれば、特に制限はないが、例えば、エキシマレーザー照射による加工が挙げられる。

以下の工程で放出されるレーザー光である。つまり、まず、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、Ｆ、Ｃｌなどのハロゲンガスとの混合気体に、放電、電子ビーム、Ｘ線などでエネルギーを与えて励起して結合させる。その後、基底状態に落ちることで解離する際、エキシマレーザー光が放出される。

エキシマレーザーにおいて用いるガスとしては、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦが挙げられるが、いずれを用いてもよく、特にＫｒＦ、ＡｒＦが好ましい。凹形状部の形成方法としては、図２に示すような、レーザー光遮断部ａとレーザー光透過部ｂとを適宣配列したマスクを使用する。マスクを透過したレーザー光のみがレンズで集光され、被加工物に照射されることにより、所望の形状と配列を有した凹形状部の形成が可能となる。一定面積内の多数の凹形状部を、凹形状部の形状、面積に関わらず瞬時に同時に加工できるため、工程は短時間ですむ。マスクを用いたレーザー照射により、１回照射当たり数ｍｍ^２から数ｃｍ^２が加工される。レーザー加工においては、図３に示すように、まず、ワーク回転用モーターｄにより被加工物（電子写真感光体）ｆを自転させる。自転させながら、ワーク移動装置ｅにより、エキシマレーザー光照射器ｃによるレーザー照射位置を被加工物の軸方向上にずらしていくことにより、被加工物の表面全域に効率良く凹形状部を形成することができる。凹形状部の深さは、レーザー光の照射時間や照射回数などによって、前記所望の範囲内に調整が可能である。本発明によれば、凹形状部の大きさ、形状、配列の制御性が高く、高精度かつ自由度の高い粗面加工が実現できる。

また、本発明による電子写真感光体は、同じマスクパターンを用いて上述の加工を施されてもよく、これにより、感光体表面全体における粗面均一性が高くなる。その結果、電子写真装置において使用する際のクリーニングブレードにかかる力学的負荷は均一となる。また図４に示すように、感光体の任意の周方向線上に、凹形状形成部ｈ及び凹形状非形成部ｇの双方が存在する配列となるようにマスクパターンを形成することにより、クリーニングブレードにかかる力学的負荷の偏在は一層防止できる。

本発明による電子写真感光体の表面形状の形成方法として、上述の他、所定の形状を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接し形状転写を行う方法が挙げられる。

図５は、本発明におけるモールドによる圧接形状転写加工装置の概略図の例を示す図である。加圧及び解除が繰り返し行える加圧装置Ａに所定のモールドＢを取り付けた後、感光体Ｃに対して所定の圧力でモールドＢを当接させ形状転写を行う。その後、加圧を一旦解除し、感光体Ｃを回転させた後に、再度加圧そして形状転写工程を行う。この工程を繰り返すことにより、感光体全周にわたって所定の凹形状部を形成することが可能である。

また、例えば図６に示したように、まず、加圧装置Ａに感光体Ｃの全周長程度の所定のモールドＢを取り付ける。その後、感光体Ｃに対して所定の圧力をかけながら、感光体を回転、移動させることにより、感光体全周にわたって所定の凹形状部を形成することが可能である。

他の例として、シート状のモールドをロール状の加圧装置と感光体の間に挟み、モールドシートを送りながら表面加工することなども可能である。

なお、形状転写を効率的に行う目的で、モールドや感光体を加熱してもよい。

モールド自体の材質や大きさ、形状は適宜選択することができる。材質としては、微細表面加工された金属や樹脂フィルム、シリコンウエハーなどの表面にレジストによりパターンニングをしたもの、微粒子が分散された樹脂フィルム、所定の微細表面形状を有する樹脂フィルムに金属コーティングされたものなどが挙げられる。モールド形状の一例を図７に示す。

また、感光体に対して圧力の均一性を付与する目的で、モールドと加圧装置との間に弾性体を設置することも可能である。

本発明による電子写真感光体の表面形状の形成方法として、さらに、電子写真感光体の表面層形成時に表面を結露させることによる表面形状の形成方法が挙げられる。

電子写真感光体の表面層形成時に表面を結露させた表面の形成方法とは、次の順で行われる。結着樹脂及び特定の芳香族有機溶剤を含有し、芳香族有機溶剤の含有量が表面層用塗布液中の全溶剤質量に対し５０質量％以上８０質量％以下で含有する表面層用塗布液を作製し、該塗布液を塗布する塗布工程を経る。次いで、該塗布液を塗布された支持体を保持し、該塗布液を塗布された支持体の表面を結露させた支持体保持工程を経る。その後、支持体を加熱乾燥する乾燥工程により表面に各々独立した凹形状部が形成された表面層を作製する。上記、結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂及び不飽和樹脂が挙げられる。特には、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂あるいはジアリルフタレート樹脂が好ましい。さらには、ポリカーボネート樹脂あるいはポリアリレート樹脂であることが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として１種または２種以上用いることができる。上記、特定の芳香族有機溶剤は、水に対して親和性の低い溶剤である。具体的には、１，２−ジメチルベンゼン、１，３−ジメチルベンゼン、１，４−ジメチルベンゼン、１，３，５−トリメチルベンゼンあるいはクロロベンゼンが挙げられる。上記、表面層用塗布液中に、芳香族有機溶剤を含有していることが重要であるが、凹形状部を安定的に作製する目的で、表面層用塗布液中に、さらに水との親和性の高い有機溶剤あるいは水を表面層用塗布液中に含有してもよい。水との親和性の高い有機溶剤としては、（メチルスルフィニル）メタン（慣用名：ジメチルスルホキシド）、チオラン−１，１−ジオン（慣用名：スルホラン）であることが好ましい。また、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルボキシアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルボキシアミド、ジメチルアセトアミドあるいは１−メチルピロリジン−２−オンであることが好ましい。これらの有機溶剤は単独で含有することも、２種以上混合して含有することもできる。

上記、支持体の表面を結露させた支持体保持工程とは、表面層用塗布液を塗布された支持体を、支持体の表面が結露する雰囲気下に一定時間保持する工程を示す。この表面形成方法における結露とは、水の作用により表面層用塗布液を塗布された支持体に液滴が形成されたことを指す。支持体の表面を結露させる条件は、支持体を保持する雰囲気の相対湿度及び塗布液溶剤の揮発条件（例えば気化熱）によって影響される。しかし、表面層用塗布液中に、芳香族有機溶剤を全溶剤質量に対し５０質量％以上含有しているため、塗布液溶剤の揮発条件の影響は少なく、支持体を保持する雰囲気の相対湿度に主に依存する。支持体の表面を結露させる相対湿度は、４０％以上１００％以下である。さらに相対湿度７０％以上であることが好ましい。支持体保持工程には、結露による液滴形成が行われるのに必要な時間があればよい。生産性の観点から好ましくは１秒以上３００秒以下であり、さらには１０秒以上１８０秒以下程度であることが好ましい。支持体保持工程には、相対湿度が重要であるが、雰囲気温度としては２０℃以上８０℃以下であることが好ましい。

上記、加熱乾燥する乾燥工程により、支持体保持工程によって表面に生じた液滴を、感光体表面の凹形状部として形成できる。均一性の高い凹形状部を形成するためには、速やかな乾燥であることが重要であるため、加熱乾燥が行われる。乾燥工程における乾燥温度は、１００℃以上１５０℃以下であることが好ましい。加熱乾燥する乾燥工程の時間は、支持体上に塗布された塗布液中の溶剤及び結露工程によって形成した水滴が除去される時間があればよい。乾燥工程の時間は、２０分以上１２０分以下であることが好ましく、さらには４０分以上１００分以下であることが好ましい。

上記、電子写真感光体の表面層形成時に表面を結露させた表面の形成方法により、感光体の表面には、各々独立した凹形状部が形成される。電子写真感光体の表面層形成時に表面を結露させた表面の形成方法は、水の作用により形成される液滴を、水との親和性の低い溶剤及び結着樹脂を用いて凹形状部を形成する方法である。この製造方法により作製された電子写真感光体の表面に形成された凹形状部の個々の形は、水の凝集力により形成されるため、均一性の高い凹形状部となっている。この製造方法は、液滴あるいは液滴が十分に成長した状態から液滴を除去する工程を経る製造方法であるため、電子写真感光体の表面の凹形状部は、例えば、液滴形状あるいはハニカム形状（六角形状）の凹形状部が形成される。液滴形状の凹形状部とは、感光体表面の観察では、例えば、円形状あるいは楕円形状に観察される凹形状部であり、感光体断面の観察では、例えば、部分円状あるいは部分楕円状に観察される凹形状部を示す。また、ハニカム形状（六角形状）の凹形状部とは、例えば、電子写真感光体の表面に液滴が最密充填されたことにより形成された凹形状部である。具体的には、感光体表面の観察では、例えば、凹形状部が円状、六角形状あるいは角の円い六角形状であり、感光体断面の観察では、例えば、部分円状あるいは角柱のような凹形状部を示す。

本発明において、所望の凹形状部を形成するために、表面層用塗布液中の溶剤種、溶剤含有量、支持体保持工程における相対湿度、保持工程における保持時間、加熱乾燥温度などによる制御が可能である。

＜現像剤＞
現像方式は公知の現像方式を使用することができる。本発明で使用できる現像剤としては、磁性トナーを使用する１成分現像剤であっても、非磁性トナーと磁性キャリアとを使用する２成分現像剤であってもよい。１成分現像剤を用いる、ジャンピング現像方式は長寿命であり、また感光体への機械的な負荷も少ないことなどからメンテナンス製の観点で好適である。また、２成分現像剤を用いる方式は、いわゆる画質の点で好適に使用できる。なお、磁性キャリアは、周知のキャリアを使用することができる。

現像剤を構成するトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と、外添剤とからなっているとよい。トナーを製造する際は、トナー粒子の粒径、形状、また外添剤の種類、量、外添強度などを考慮するとよい。

本発明で使用する現像剤を構成するトナーの粒径は、高画質の観点から、重量平均粒径が３μｍ以上８μｍ以下が好ましい。より好ましくは５μｍ以上７μｍ以下である。

なお、感光体とクリーニングブレードとの接する近傍における阻止領域へのトナーの侵入等を防止するため、或いは高精細な画質の観点から、トナーの粒径の分布（粒度分布）はシャープな方が良く、該粒径の標準偏差としては２μｍ以下であることが好ましい。

さらに、トナー滞留域、及び阻止領域を制御するためには、トナーの円形度の制御及び外添剤の規定を行うとよい。

トナーの重量平均粒径については、種々の方法によって測定できる。

測定装置としてはコールターカウンターのマルチサイザーＩＩ型（コールター社製）を用い、個数分布，体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−１パーソナルコンピューター（キヤノン製）を接続する。電解液としては特級または１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測定法としては前記電解水溶液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１ｍｌ以上５ｍｌ以下加え、さらに測定試料を２ｍｇ以上２０ｍｇ以下加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１分間以上３分間以下分散処理を行い、前記コールターカウンターのマルチサイザーＩＩ型により、アパーチャーとして、トナー粒径を測定するときは１００μｍアパーチャーを用いて測定する。また、無機微粉末粒径を測定するときは１３μｍアパーチャーを用いて測定する。トナー及び無機微粉末の体積，個数を測定して、体積分布と、個数分布とを算出した。それから体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径を求める。

本発明で使用できる外添剤としては、流動化付与剤、スペーサー剤、帯電制御剤などが挙げられる。

これらは、単体で使用しても良いし、各種機能の必要性に応じて複数の外添剤を使用しても良い。

本発明で用いられる外添剤としては、無機微粉体が好ましく、その中でも金属酸化物系微粉体が好ましく、さらに好ましくはシリコーン系無機微粉体が挙げられる。

また無機微粉体の粒径は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるが、これに限定されるものではない。

例えば、流動性付与剤としては、金属酸化物（酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど）カーボンブラック、シリカなどの小粒径無機微粒子が挙げられ、それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。これにより、高い流動性をもたせ、均一かつ高い帯電性による良好な現像性、転写性を得ることが知られている。例えば、粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下の範囲であり、疎水化度が２０％以上８０％以下である酸化チタン微粒子等が挙げられる。

また、トナー表面が、現像器内壁、キャリア、他のトナー等と直接接するのを防ぎ、ストレスを低減する、或いは小粒径無機微粒子の、トナー粒子への埋没を低減させるため、大粒径無機微粒子をスペーサー剤として併用するとよい。大粒径無機微粒子としてシリカを用いることが好ましい。大粒径無機微粒子は小粒径無機微粒子に比べてトナー表面への静電的な付着力が相対的に弱く、トナー表面から遊離しやすいため、現像等で消費されて減少し、スペーサー効果が長続きしない傾向にある。ここでシリカは、無機粉体の中でも帯電量が大きく、トナー表面への付着力も大きいため、遊離も抑えられ、スぺーサー効果を持続させることができる。例えば、ＢＥＴ比表面積５０ｍ^２／ｇ以上３００ｍ^２／ｇ以下の疎水性シリカ微粒子を含有させること等が好ましい。

トナーに離型剤を含有させることも、オイルレス定着を達成するための良好な形態である。本発明に使用可能な離型剤としては、以下のものが挙げられる。パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、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ポリメチレンワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、ケトンワックス、エステルワックス。またこれらのグラフト化合物、ブロック化合物等の誘導体が挙げられ、必要に応じて蒸留などしても構わない。

なお、該外添剤は周知の方法で、トナー粒子に外添を施すことができ、また、その種類や量は現像方式やトナー粒子により、適宜選択される。

＜本発明による電子写真感光体＞
次に、本発明による電子写真感光体について説明する。

上述のとおり、本発明の電子写真感光体は、支持体と、この支持体上に設けられた有機感光層（以下、単に「感光層」ともいう。）とを有する。本発明による電子写真感光体は、一般的には、円筒状支持体上に感光層を形成した円筒状有機電子写真感光体が広く用いられるが、ベルト状或いはシート状などの形状も可能である。

感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに分離した積層型（機能分離型）感光層であってもよい。本発明による電子写真感光体は、電子写真特性の観点から、積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層であっても、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層であってもよい。本発明による電子写真感光体において、積層型感光層を採用する場合、また、電荷発生層を積層構造としてもよく、また、電荷輸送層を積層構成としてもよい。さらに、耐久性能向上等を目的とし感光層上に保護層を設けることも可能である。

支持体の材料としては、導電性を示すもの（導電性支持体）であればよい。例えば、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、スズ、アンチモン、インジウム、クロム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製（合金製）などが挙げられる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体などを用いることもできる。

支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。

支持体と、後述の中間層または感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。

導電層は、カーボンブラック、導電性顔料や抵抗調節顔料を結着樹脂に分散及び／または溶解させた導電層用塗布液を用いて形成されてもよい。導電層用塗布液には、加熱または放射線照射により硬化重合する化合物を添加してもよい。導電性顔料や抵抗調節顔料を分散させた導電層は、その表面が粗面化される傾向にある。

導電層の膜厚は、０．２μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、さらには１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、さらには５μｍ以上３０μｍ以下であることがより一層好ましい。

導電層に用いられる結着樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンなどのビニル化合物の重合体／共重合体が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂などが挙げられる。

導電性顔料及び抵抗調節顔料としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀、ステンレスなどの金属（合金）の粒子や、これらをプラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどが挙げられる。また、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズなどの金属酸化物の粒子でもよい。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合するだけでもよいし、固溶体や融着の形にしてもよい。

支持体または導電層と感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、バリア機能や接着機能を有する中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。

中間層の材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロースなどが挙げられる。また、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチンなどが挙げられる。中間層は、これらの材料を溶剤に溶解させることによって得られる中間層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。

中間層の膜厚は０．０５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましく、さらには０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。

次に本発明における感光層について説明する。

本発明において感光層に用いられる電荷発生物質としては、例えば、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び各種の結晶系（α、β、γ、ε、Ｘ型など）を有するフタロシアニン顔料が挙げられる。また、アントアントロン顔料や、ジベンズピレンキノン顔料や、ピラントロン顔料や、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、インジゴ顔料や、キナクリドン顔料や、非対称キノシアニン顔料や、キノシアニン顔料などが挙げられる。さらに、アモルファスシリコンであってもよい。これら電荷発生物質は１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。

本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、ピレン化合物、Ｎ−アルキルカルバゾール化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物などが挙げられる。また、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物などが挙げられる。

感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離する場合、電荷発生層は、以下の方法で形成することができる。つまり、まず、電荷発生物質を０．３倍量以上４倍量以下（質量比）の結着樹脂及び溶剤とともに、ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライターまたはロールミルなどを用いる方法で分散する。分散して得た電荷発生層用塗布液を塗布する。これを乾燥させることによって、電荷発生層を形成することができる。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜としてもよい。

電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂とを溶剤に溶解させることによって得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。また、上記電荷輸送物質のうち単独で成膜性を有するものは、結着樹脂を用いずにそれ単独で成膜し、電荷輸送層とすることもできる。

電荷発生層及び電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンなどのビニル化合物の重合体及び共重合体などが挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂などが挙げられる。

電荷発生層の膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、さらには０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。

電荷輸送層の膜厚は５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、さらには１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。

前述したように、電子写真感光体に要求される特性の一つである耐久性能の向上にあたっては、上述の機能分離型感光体の場合、表面層となる電荷輸送層の材料設計は重要である。その例としては、高強度の結着樹脂を用いたり、可塑性を示す電荷輸送物質と結着樹脂との比率をコントロールしたり、高分子電荷輸送物質を使用するなどが挙げられるが、より耐久性能を発現させるためには表面層を硬化系樹脂で構成することが有効である。

本発明においては、電荷輸送層自体を硬化系樹脂で構成することが可能である。また上述の電荷輸送層上に第二の電荷輸送層或いは保護層として硬化系樹脂層を形成することが可能である。硬化系樹脂層に要求される特性は、膜の強度と電荷輸送能力の両立であり、電荷輸送物質及び重合或いは架橋性のモノマーやオリゴマーから構成されるのが一般的である。

電荷輸送物質としては、公知の正孔輸送性化合物及び電子輸送性化合物を用いることができる。重合あるいは架橋性のモノマーやオリゴマーとしては、アクリロイルオキシ基やスチレン基を有する連鎖重合系の材料、水酸基やアルコキシシリル基、イソシアネート基などを有する逐次重合系の材料が挙げられる。得られる電子写真特性、汎用性や材料設計、製造安定性などの観点から正孔輸送性化合物と連鎖重合系材料の組み合わせが好ましく、さらには正孔輸送性基及びアクリロイルオキシ基の両者を分子内に有する化合物を硬化させる系が特に好ましい。

硬化手段としては、熱、光、放射線など公知の手段が利用できる。

硬化層の膜厚は、電荷輸送層の場合は前述と同様５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、さらには１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。第二の電荷輸送層あるいは保護層の場合は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、さらには１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。

本発明においては上述の方法により作製された表面層を有する電子写真感光体に対して、前述のレーザー加工あるいはモールドによる圧接形状転写加工を行うことにより、所望の凹形状部を形成することが可能である。また、表面層形成時に表面を結露させることによる表面形状の形成方法を用いる場合には、前述のように表面層の製造方法を制御することにより、所望の凹形状部を形成することが可能である。

本発明による電子写真感光体は、上述の通り、特定の凹形状部をその表面に有する。この形状は、表面が摩耗しにくい電子写真感光体を適用したときに最も効果的に作用する。上述のとおり、表面が摩耗しにくい電子写真感光体は、高耐久である一方で、クリーニング性能や各種の画像欠陥などの問題が顕著になるからである。

本発明による表面が磨耗しにくい電子写真感光体とは、その表面の弾性変形率が、４０％以上であることが好ましく、４５％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがより一層好ましい。弾性変形率が４０％未満である場合には、表面が磨耗しやすい傾向にある。

また、本発明による電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、１５０Ｎ／ｍｍ^２以上であることが好ましい。

弾性変形率が４０％未満である場合やユニバーサル硬さ値が１５０Ｎ／ｍｍ^２未満である場合には、表面が磨耗しやすい傾向にある。

以上のように表面が摩耗しにくい電子写真感光体は、上記の微細表面形状が初期から繰り返し使用後まで変化が非常に小さく、或いは変化しないため、長期間繰り返し使用した場合にも初期の性能を良好に維持することができる。

本発明において、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）及び弾性変形率は、２５℃／５０％ＲＨ環境下、微小硬さ測定装置フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定した値である。このフィシャースコープＨ１００Ｖは、測定対象（電子写真感光体の周面）に圧子を当接し、この圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる装置である。

本発明においては、圧子として対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用い、電子写真感光体の周面に圧子を押し当て、以下の条件で行った。

圧子に連続的にかける荷重の最終（最終荷重）：６ｍＮ
圧子に最終荷重６ｍＮをかけた状態を保持する時間（保持時間）：０．１秒
また、測定点は２７３点とした。

図８は、フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの概略を示す図である。また、図９は、フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの一例を示す図である。図８及び図９において、縦軸は圧子にかけた荷重Ｆ（ｍＮ）を、横軸は圧子の押し込み深さｈ（μｍ）を示す。図８は、圧子にかける荷重を段階的に増加させて荷重が最大になった（Ａ→Ｂ）後、段階的に荷重を減少させた（Ｂ→Ｃ）ときの結果を示す。図９は、圧子にかける荷重を段階的に増加させて最終的に荷重を６ｍＮとし、その後、段階的に荷重を減少させたときの結果を示す。

ユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、圧子に最終荷重６ｍＮをかけたときの該圧子の押し込み深さから下記式により求めることができる。なお、下記式中、ＨＵはユニバーサル硬さ（ＨＵ）を、Ｆ_ｆは最終荷重を、Ｓ_ｆは最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積をそれぞれ示す。また、ｈ_ｆは最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さ（ｍｍ）を示す。

また、弾性変形率は、圧子が測定対象（電子写真感光体の周面）に対して行った仕事量（エネルギー）、すなわち、圧子の測定対象（電子写真感光体の周面）に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めることができる。具体的には、弾性変形仕事量Ｗｅを全仕事量Ｗｔで除した値（Ｗｅ／Ｗｔ）が弾性変形率である。なお、全仕事量Ｗｔは図８中のＡ−Ｂ−Ｄ−Ａで囲まれる領域の面積であり、弾性変形仕事量Ｗｅは図８中のＣ−Ｂ−Ｄ−Ｃで囲まれる領域の面積である。

本発明の電子写真感光体の各層には各種添加剤を添加することができる。添加剤としては、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの劣化防止剤や、フッ素原子含有樹脂粒子などの潤滑剤などが挙げられる。

＜電子写真装置＞
次に、本発明による電子写真装置について説明する。図１０は、本発明の電子写真
感光体を備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。

図１０において、１は円筒状の電子写真感光体であり、軸２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。

回転駆動される電子写真感光体１の周面は、帯電手段（一次帯電手段：帯電ローラなど）３により、正または負の所定電位に均一に帯電される。次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段（図示せず）から出力される露光光（画像露光光）４を受ける。こうして電子写真感光体１の周面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。なお、帯電手段３は、図１０に示すような帯電ローラなどの電子写真感光体に接触配置された帯電部材を用いた接触帯電手段である。

電子写真感光体１の周面に形成された静電潜像は、現像手段５の現像剤に含まれるトナーにより現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体１の周面に形成担持されているトナー像が、転写手段（転写ローラなど）６からの転写バイアスによって、転写材（紙など）Ｐに順次転写されていく。なお、転写材Ｐは、転写材供給手段（図示せず）から電子写真感光体１と転写手段６との間（当接部）に電子写真感光体１の回転と同期して給送されてもよい。また、転写材の代わりに、一旦中間転写体や中間転写ベルトにトナー像を転写した後、さらに転写材（紙など）に転写するシステムも可能である。

トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体１の周面から分離されて定着手段８へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。

トナー像転写後の電子写真感光体１の周面は、クリーニング手段（クリーニングブレードなど）７によって転写残りの現像剤（転写残トナー）の除去を受けて清浄面化される。さらに前露光手段（図示せず）からの前露光光（図示せず）により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。また、クリーニングブレードを用いないクリーニングレスシステムに対しても、本発明による電子写真感光体は有効である。

なお、図１０に示すように、帯電手段３が帯電ローラなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。

上述の電子写真感光体１、帯電手段３、現像手段５、転写手段６及びクリーニング手段７などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成してもよい。このプロセスカートリッジは、複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図１０では、電子写真感光体１と、帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段７とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段１０を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ９としている。

＜帯電手段＞
次に、本発明による帯電手段について説明する。

本発明に係る帯電手段に使用される帯電部材は、周知の接触帯電部材を使用することができ、特に帯電部材として帯電ローラを用いた手段が帯電の安全性という点から好ましい。

また、本発明の帯電部材の表面層にはアクリルフッ素系ポリマー或いはアクリルシリコーン系ポリマーが含有されており、非常に離型性が高い。このため、帯電部材の表面の物性は、硬度がアスカーＣ硬度で９０°以下、かつ、表面粗さがＪＩＳＢ０６０１−１９９４による十点平均粗さＲｚで０．５μｍ以上２０μｍ以下、かつ、接触角が７０度以上１２０度以下であることが、好ましい。

以下に本発明に用いる帯電ローラの一例について詳細に説明する。

図１１に本発明の帯電ローラの断面図を示す。図１１（ａ）に示すように帯電ローラ１１は、芯金１２上にエピクロルヒドリン系ゴム基材からなる弾性層１４を有するものであり、弾性層１４は表面に表面処理層を有する。また、図１１（ｂ）に示すように、帯電ローラ１１は、芯金１２上とエピクロルヒドリン系ゴム基材からなる弾性層１４との間に発泡体からなる発泡層１３を有していてもよい。

本発明における帯電ローラ１１の弾性層１４は、エピクロルヒドリン系ゴム基材からなりかつ表面に以下の表面処理層を有する弾性体である。アクリルフッ素系ポリマーと、アクリルシリコーン系ポリマーと、イソシアネート化合物を含む表面処理液を吹き付け処理することにより形成された表面処理層。

弾性層１４を形成するエピクロルヒドリン系ゴムとしては、以下の化合物等を挙げることができる。エピクロルヒドリン単独重合体。エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合体。エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体。エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体。なお、弾性層１４には導電性付与剤が添加されていてもよい。導電性付与剤としては、電子導電性付与剤、イオン導電付与剤、またはこれらの両者を混合して用いることができる。また、弾性層１４の外表面は研磨されていても研磨されていなくてもよいが、研磨されていないほうが表面が平滑になるため、帯電ロール表面に汚れが付着しにくいという効果がある。

表面処理層は、表面処理液を弾性層１４に吹き付け処理することにより、表面処理液を弾性層１４に含浸させて形成する。この表面処理液は、アクリルフッ素系ポリマーと、アクリルシリコーン系ポリマーと、イソシアネート化合物とを有機溶剤に溶解させたものである。

表面処理液に含まれるイソシアネート化合物としては、以下の化合物などを挙げることができる。２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）。４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）。パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）。１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）。これらの化合物の多量体及び変性体。

また、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、またはカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。

本発明におけるアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーに好ましい化合物例を表１〜２に挙げるが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。

表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対し、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーの総量を１０質量％以上７０質量％以下となるようにするのが好ましい。ポリマーの総量が１０質量％より少ないとカーボンブラック等を表面処理層中に保持する効果が小さくなる傾向がある。一方、ポリマーの総量が７０質量％より多いと、帯電ローラの電気抵抗値が上昇し放電特性が低下するという問題や、相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できないという問題が生じやすい。

アクリルフッ素系ポリマーと、アクリルシリコーン系ポリマーとの配合割合は、アクリルフッ素系ポリマー：アクリルシリコーン系ポリマーが１：３以上１：１以下（質量比）であることが好ましい。アクリルフッ素系ポリマーの割合がこの範囲よりも小さいと、後述する帯電ローラ表面の離型性を良くし汚染性を向上させるという効果が顕著ではなくなり、この範囲よりも大きいと表面処理液が泡立ちやすい等の製法上の不都合がある。

また、表面処理液には、導電性付与剤及び補強剤としてさらにアセチレンブラック等のカーボンブラックやポリエーテル系ポリマー等のイオン導電性ポリマーを添加してもよい。

表面処理液中のカーボンブラック及びイオン導電性ポリマーは、イソシアネート成分に対して０質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。４０質量％より多いと脱落、物性低下等の問題が生じ好ましくないからである。なお、カーボンブラック及びイオン導電性ポリマーは、いずれか一方を使用しても、併用してもよい。

また、表面処理液に含まれるポリエーテル系ポリマーは、有機溶剤に可溶であるのが好ましく、また、活性水素を有して、イソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものが好ましい。好適には、水酸基を有するのが好ましく、ポリオールまたはグリコールを挙げることができる。また、ポリエーテル系ポリマーはアリル基を有しているのが好ましい。このポリエーテル系ポリマーは水酸基またはアリル基を両末端に備えたものより片末端のみのものの方が望ましい。さらに、ポリエーテル系ポリマーは、数平均分子量が３００以上１０００以下であることが好ましい。これは表面処理層に弾性を付与するために好ましいからである。

このようなポリエーテル系ポリマーとしては、以下の化合物等を挙げることができる。ポリアルキレングリコールモノメチルエーテル。ポリアルキレングリコールジメチルエーテル。アリル化ポリエーテル。ポリアルキレングリコールジオール。ポリアルキレングリコールトリオール。

このように表面処理液にポリエーテル系ポリマーを添加することで、表面処理層の柔軟性や強度が向上し、その結果、帯電性能を維持しつつ、感光体等を汚染せずかつ現像剤等による汚染が少なくなる。

さらに、表面処理液は、これらアクリルフッ素系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、イソシアネート化合物及びポリエーテル系ポリマーを溶解する溶剤を含有する。溶剤としては特に限定されないが、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。

表面処理層は、上記表面処理液を弾性層１４に吹き付け処理により塗布し、その後加熱して、形成しなければならない。すなわち、イソシアネート化合物とアクリルフッ素系ポリマーとアクリルシリコーン系ポリマーとを含む表面処理液を弾性層１４に吹き付けて、表面処理層を弾性層１４上に形成する。こうすると、加熱により乾燥する際にフッ素、シリコーン等の常温固体成分が結晶析出しやすく帯電ローラ表面に表れやすいためか、帯電ローラの離型性、すなわちトナー成分等の付着防止性能が大幅に向上し、汚れが付着しにくい帯電ローラとすることができる。さらに、常温固体成分の結晶化により、帯電ローラ内部から表面にブリードする汚染物質をブロックするというブリード防止効果も向上する。

なお、弾性層を表面処理液に浸漬する等の方法で表面処理液を弾性層に塗布して、表面処理層を形成した場合は、フッ素、シリコーン等が帯電ローラ表面に析出し難く、帯電ローラ表面がイソシアネート過剰になるためか、上記離型性の向上等の効果は得られない。

また、本発明においては、弾性層１４上に表面処理液を用いて成膜するのではなく、弾性層１４に表面処理液を含浸させるものである。すなわち、弾性層１４表面に一体的に設けられた表面処理層にはアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマー等が一体的に含有されている。表面処理液をより多く含浸させるためには、表面処理液を複数回スプレーするとよい。このように表面処理液が含浸するように形成された表面処理層は、表面から内部に向かって漸次疎になるように一体的に形成される。従って、帯電ローラ表面への可塑剤等汚染物質のブリードを防ぐことができるため、感光体への汚染性に優れた帯電ローラ１１となる。

芯金１２と弾性層１４との間に任意に設けることができる発泡層１３としては、例えば、ニトリル系ゴム発泡体、特に中高ニトリルまたは高ニトリル系ゴムを挙げることができる。帯電ローラに求められる導電性を満たすためには発泡層１３に十分量の導電性付与剤を添加する必要があるが、導電性付与剤を添加すると硬度が高くなり十分なニップが得られなくなる。一方、低硬度とするために可塑剤の添加量を多くすると、可塑剤が帯電ローラの外表面に移行して、当接した感光体を汚染してしまい、また、低硬度とするための発泡を困難にする。従って、低ガス透過性であり高発泡とすることができるニトリル系ゴム発泡体とすることが好ましい。なお、発泡層は、独立気泡でも連通気泡でもよい。

本発明の感光体と高離型性の帯電部材（帯電ローラ）を組み合わせて使用することにより、感光体の表面に均一に設けられた微小な形状部分により、帯電部材表面へ、微量の外添剤を均一に付着させることが可能となった。そして、このことが帯電部材の帯電をムラ無く均一とし、放電電流量を安定させ、耐久時に発生する砂地を防止させることを可能とした。

以下、本発明を実施例にしたがってより詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。

＜帯電ローラの作成＞
＜帯電ローラ製造例Ｔ１＞
（ローラの製造）
エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ−１０２；ダイソー社製）１００部に、導電剤としてトリフルオロ酢酸ナトリウム０．５部、亜鉛華３部、ステアリン酸２部、加硫剤１．５部をそれぞれ添加してロールミキサーで混練りした。これを、直径６ｍｍの芯金の表面にプレス成形し、直径１４ｍｍに研磨加工して、芯金表面に弾性層が形成されたローラを得た。

（表面処理液の調製）
以下の材料をボールミルで３時間分散混合した。酢酸エチル１００部。イソシアネート化合物（ＭＤＩ；大日本インキ社製）１０部。アクリルフッ素ポリマー（モディバーＦ６００；日本油脂社製）１．５部。アクリルシリコーンポリマー（モディバーＦＳ７００；日本油脂社製）１．５部。

（ローラの表面処理）
前記表面処理液を２３℃でスプレーにてローラの弾性層に４回吹き付けて、表面処理液を弾性層に含浸させた。これを１２０℃で加熱乾燥して、製造例Ｔ１の帯電ローラを作製した。

＜帯電ローラ製造例Ｔ２＞
表面処理液の配合を以下のようにした以外は製造例Ｔ１と同様にして製造例Ｔ２の帯電ローラを作製した。酢酸エチル１００部。イソシアネート化合物（ＭＤＩ；大日本インキ社製）１０部。アセチレンブラック（電気化学工業社製）２部。アクリルフッ素ポリマー（モディバーＦ６００；日本油脂社製）１．５部。アクリルシリコーンポリマー（モディバーＦＳ７００；日本油脂社製）１．５部。

＜帯電ローラ製造例Ｔ３＞
表面処理液の配合を以下のようにした以外は製造例Ｔ１と同様にして製造例Ｔ３の帯電ローラを作製した。酢酸エチル１００部。イソシアネート化合物１０部。アクリルフッ素ポリマー１．５部。アクリルシリコーンポリマー１．５部。ポリエチレングリコールジアリルエーテル（分子量４５０）２部。

＜帯電ローラ製造例Ｔ４＞
表面処理液の配合を、酢酸エチル１００部、イソシアネート化合物１０部、アクリルフッ素ポリマー２部、アセチレンブラック（電気化学工業社製）２部とした以外は、製造例Ｔ１と同様にして製造例Ｔ４の帯電ローラを作製した。

＜帯電ローラ製造例Ｔ５＞
表面処理液の配合を、酢酸エチル１００部、イソシアネート化合物１０部、アセチレンブラック（電気化学工業社製）２部、アクリルシリコーンポリマー２部とした以外は、製造例Ｔ１と同様にして製造例Ｔ５の帯電ローラを作製した。

＜帯電ローラ製造例Ｔ６＞
表面処理液の配合を酢酸エチル１００部、イソシアネート化合物（ＭＤＩ；大日本インキ社製）１５部とした以外は、製造例Ｔ１と同様にして製造例Ｔ６の帯電ローラを作製した。

＜帯電ローラ製造例Ｔ７＞
クロロプレンゴム１００部に導電性カーボン５部を溶融混練し、中心にステンレス軸を通して成形し、帯電ローラの基層を設けた。

次に、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドのコポリマー化より得られたヒドリンゴム１００部に導電性カーボン０．５部を溶融混練しゴム層上にローラーコーティング法で塗布して、帯電ローラの抵抗層を設けた。

次に、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン−６（アルコキシメチル化率３０％）１００部に導電性カーボン５部を混練したものをメタノール９０部に溶解し、帯電ローラ抵抗層の上にローラーコーティング法で塗布して、製造例Ｔ７の帯電ローラを作製した。

＜試験例１＞表面物性
上記各製造例の帯電ローラについて、表面物性（アスカーＣ硬度、表面粗さ、接触角）の測定を行った結果を表３に示した。

＜感光体の製造＞
（感光体製造例Ｋ１）
直径３０ｍｍ、長さ３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体（円筒状支持体）とした。

次に、以下の成分からなる溶液を約２０時間、ボールミルで分散し導電層用塗料を調製した。

酸化スズの被覆層を有する硫酸バリウム粒子からなる粉体６０部
（商品名：パストランＰＣ１、三井金属鉱業（株）製）
酸化チタン１５部
（商品名：ＴＩＴＡＮＩＸＪＲ、テイカ（株）製）
レゾール型フェノール樹脂４３部
（商品名：フェノライトＪ−３２５、大日本インキ化学工業（株）製、固形分７０質量％）
シリコーンオイル０．０１５部
（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レシリコーン（株）製）
シリコーン樹脂３．６部
（商品名：トスパール１２０、東芝シリコーン（株）製）
２−メトキシ−１−プロパノール５０部
メタノール５０部

このようにして調製した導電層用塗料をアルミニウムシリンダー上に浸漬法によって塗布し、１４０℃のオーブンで１時間加熱硬化することにより、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。

次に、以下の成分をメタノール４００部／ｎ−ブタノール２００部の混合液に溶解した溶液を、上述の導電層の上に浸漬塗布し、１００℃のオーブンで３０分間加熱乾燥することにより、膜厚が０．４５μｍの中間層を形成した。

共重合ナイロン樹脂１０部
（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ（株）製）
メトキシメチル化６ナイロン樹脂３０部
（商品名：トレジンＥＦ−３０Ｔ、帝国化学（株）製）
次に、以下の成分を、直径１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、酢酸エチル７００部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。

ヒドロキシガリウムフタロシアニン２０部
（ＣｕＫα特性Ｘ線回折において、７．４°及び２８．２°（ブラッグ角２θ±０．２°）に強いピークを有するもの）
下記構造式（１）のカリックスアレーン化合物０．２部

ポリビニルブチラール１０部
（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学（株）製）
シクロヘキサノン６００部

これを浸漬コーティング法で塗布し、８０℃のオーブンで１５分間加熱乾燥することにより、膜厚が０．１７０μｍの電荷発生層を形成した。

次いで、以下の成分をモノクロロベンゼン６００部及びメチラール２００部の混合溶媒中に溶解して電荷輸送層用塗料を調製した。これを用いて、前記電荷発生層上に電荷輸送層を浸漬塗布し、１１０℃のオーブンで３０分間加熱乾燥することにより、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成した。

下記構造式（２）の正孔輸送性化合物７０部

ポリカーボネート樹脂１００部
（ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製）

次いで、分散剤として、以下の成分を、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン（商品名：ゼオローラＨ、日本ゼオン（株）製）２０部及び１−プロパノール２０部の混合溶剤に溶解した。

フッ素原子含有樹脂（商品名：ＧＦ−３００、東亞合成（株）製）０．５部
これに、潤滑剤として４フッ化エチレン樹脂粉体（商品名：ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製）１０部を加えた。その後、これを、高圧分散機（商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ、米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）で５９ＭＰａ（６００ｋｇｆ／ｃｍ^２）の圧力で４回の処理を施し均一に分散させた。さらに、これをポリフロンフィルター（商品名ＰＦ−０４０、アドバンテック東洋（株）製）で濾過を行い、潤滑剤分散液を調製した。その後、下記構造式（３）の正孔輸送性化合物９０部、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン７０部及び１−プロパノール７０部を潤滑剤分散液に加えた。これを、ポリフロンフィルター（商品名：ＰＦ−０２０、アドバンテック東洋（株）製）で濾過を行い、第二電荷輸送層用塗料を調製した。

この塗料を用いて、前記電荷輸送層上に第二電荷輸送層を塗布した後、大気中５０℃のオーブンで１０分間乾燥した。その後、窒素中において加速電圧１５０ＫＶ、ビーム電流３．０ｍＡの条件でシリンダーを２００ｒｐｍで回転させながら１．６秒間電子線照射を行った。引き続いて、窒素中において２５℃から１２５℃まで３０秒かけて昇温させ硬化反応を行った。なお、このときの電子線の吸収線量を測定したところ１５ＫＧｙであった。また、電子線照射及び加熱硬化反応雰囲気の酸素濃度は１５ｐｐｍ以下であった。その後、これを、大気中において２５℃まで自然冷却し、１２０℃のオーブンで３０分間、大気中で、後加熱処理を行って、膜厚５μｍの保護層（第二電荷輸送層）を形成し、電子写真感光体を得た。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
この電子写真感光体に対して、図６に示す構成の装置において、図１２に示した形状転写用のモールド（長軸径：０．５μｍ、間隔：０．５μｍ、高さ：２．０μｍの円柱形状）を設置し、表面加工を行った。加工時の電子写真感光体表面の温度が１２０℃になるように、電子写真感光体及びモールドの温度を制御し、２．９４ＭＰａ（３０ｋｇ／ｃｍ^２）の圧力で加圧しながら、感光体を周方向に回転させ形状転写を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図１３に示すように、長軸径：０．５μｍ、深さ：１．０μｍの円柱状の凹形状部が０．５μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

（弾性変形率及びユニバーサル硬さ（ＨＵ）の測定）
得られた電子写真感光体を、２３℃／５０％ＲＨ環境下に２４時間放置した後、弾性変形率及びユニバーサル硬さ（ＨＵ）を測定した。その結果、弾性変形率値は５５％、ユニバーサル硬さ（ＨＵ）値は１８０Ｎ／ｍｍ^２であった。

＜感光体製造例Ｋ２＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
感光体製造例Ｋ１で使用したモールドを、図１４に示した形状転写用のモールド（長軸径：５．０μｍ、間隔：０．５μｍ、高さ：２．０μｍの六角柱形状）にかえた以外は、感光体製造例Ｋ１と同様に加工を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図１５に示すように、長軸径：５．０μｍ、深さ：１．０μｍの六角柱状の凹形状部が０．５μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ３＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
実施例Ｋ１で使用したモールドを、図１６に示した形状転写用のモールド（裾部長軸径：１．１μｍ、間隔：２．０μｍ、高さ：２．０μｍの山形形状）にかえた以外は、感光体製造例Ｋ１と同様に加工を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図１７に示すように、長軸径：１．１μｍ、深さ：１．０μｍの山形形状の凹形状部が２．０μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ４＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
感光体製造例Ｋ１で使用したモールドを、図１８に示した形状転写用のモールド（長軸径：４．２μｍ、間隔：１．０μｍ、高さ：２．０μｍの四角柱形状）にかえた以外は、感光体製造例Ｋ１と同様に加工を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図１９に示すように、長軸径：４．２μｍ、深さ：１．０μｍの四角柱形状の凹形状部が１．０μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ５＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
感光体製造例Ｋ１で使用したモールドを、図２０に示した形状転写用のモールド（長軸径：６．０μｍ、短軸径：３．０μｍ、間隔：１．０μｍ（長軸側）、１．０μｍ（短軸側）、高さ：２．０μｍの楕円柱形状）にかえた。これ以外は、感光体製造例Ｋ１と同様に加工を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図２１に示すように、長軸径：６．０μｍ／短軸径：３．０μｍ、深さ：１．０μｍの楕円柱形状の凹形状部が、長軸側：１．０μｍ／短軸側：１．０μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ６＞
感光体製造例Ｋ１と同様に、膜厚５μｍの保護層（第二電荷輸送層）を有する電子写真感光体を作製した。次にモールド圧接形状転写のかわりに、以下のレーザー加工により、電子写真感光体の表面形状加工を行った。

（エキシマレーザーによる凹形状部の形成）
得た電子写真感光体の最表面層にＫｒＦエキシマレーザー（波長λ＝２４８ｎｍ）を用いて凹形状部を形成した。この時、図２２に示すように、直径３０μｍの円形のレーザー光透過部ｂが１０μｍ間隔で配列するパターンを有する石英ガラス製のマスクを用いて、行った。なお、エキシマレーザーの照射エネルギーは、０．９Ｊ／ｃｍ^２とし、１回照射当たりの照射面積は、２ｍｍ四方とした。図３に示すように、被加工物を回転させ、照射位置を軸方向にずらしつつ照射を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図２３に示すように、長軸径：９．０μｍ、深さ：１．０μｍのエッジを有さない円柱状の凹形状部が３．０μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ７＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
感光体製造例Ｋ１で使用したモールドを、長軸径：０．１μｍ、間隔：１５．０μｍ、高さ：２．０μｍの円柱形状にかえた以外は、感光体製造例Ｋ１と同様に加工を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、長軸径：０．１μｍ、深さ：１．０μｍの円柱形状の凹形状部が１５．０μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ８＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。

（モールド圧接形状転写による凹形状部の形成）
感光体製造例Ｋ１で使用したモールドを、長軸径：２０．０μｍ、間隔：８．０μｍ、高さ：２．０μｍの円柱形状にかえた以外は、感光体製造例１と同様に加工を行った。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、長軸径：２０．０μｍ、深さ：１．０μｍの四角柱形状の凹形状部が８．０μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜感光体製造例Ｋ９＞
感光体製造例Ｋ１と同様に電子写真感光体を作製した。が、凹形状部の形成は行わなかった。

＜感光体製造例Ｋ１０＞
感光体製造例Ｋ１と同様にして、導電層、中間層、電荷発生層を形成した。

（結露法による凹形状部の形成）
次に、モノクロロベンゼン５５０部及びメチラール２８０部、水２０部の混合溶剤に、構造式（２）の正孔輸送性化合物７０部及びポリカーボネート樹脂１００部（ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製）を溶解した。こうして、電荷輸送物質を含有する表面層用塗布液を調合した。表面層用塗布液を調合する工程は、相対湿度４５％及び雰囲気温度２５℃の状態で行った。

以上のように調製した表面層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬コーティングし、円筒状支持体上に表面層用塗布液を塗布する工程を行った。表面層用塗布液を塗布する工程は、相対湿度４５％及び雰囲気温度２５℃の状態で行った。

塗布工程終了から１８０秒後、予め装置内を相対湿度５０％及び雰囲気温度２５℃の状態にされていた円筒状支持体保持工程用装置内に、表面層用塗布液が塗布された円筒状支持体を１８０秒間保持した。

円筒状支持体保持工程終了から６０秒後、予め装置内が１２０℃に加熱されていた送風乾燥機内に、円筒状支持体を入れ、乾燥工程を６０分間行った。

このようにして、複数の凹形状部を有し膜厚２０μｍの電荷輸送層が表面層である電子写真感光体を作製した。

（形成した凹形状部の観察）
得た電子写真感光体の表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図２４に示すように、長軸径：６．０μｍ、深さ：１．０μｍの山形形状の凹形状部が０．５μｍ間隔で形成されていることがわかった。なお、１００μｍ四方あたりの凹形状部の平均長軸径、平均深さ、及び個数は表４に示した通りであった。

＜トナー粒子製造例＞
・スチレンアクリル樹脂１００部
（スチレン−ブチルアクリレート共重合比＝７８：２２）
・磁性体１００部
・サリチル酸金属化合物２部
・パラフィンワックス３部

上記を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後、分級して平均粒径７μｍの着色粒子Ｘ（トナー粒子）を得た。

＜トナー製造例＞
トナー粒子Ｘ１００部と一次粒径約７ｎｍのシリカ１００部にジメチルシリコーンオイル２０部で表面処理した疎水性シリカ（ＢＥＴ＝１３０ｍ^２／ｇ）１．２部をヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｂにて、外添してトナーＢを得た。

＜実施例１＞
上記のように作製した帯電ローラＴ１と電子写真感光体Ｋ１、トナーＢを、キヤノン（株）製の電子写真複写機ＧＰ−４０の改造機に装着し、以下のように評価を行った。

まず、３０℃／８０％ＲＨ環境下で、電子写真感光体の暗部電位（Ｖｄ）が−７００Ｖ、明部電位（Ｖｌ）が−２００Ｖになるように電位の条件を設定し、電子写真感光体の初期電位を調整した。

その後、ベタ白画像、文字画像（印字比率５％）をＡ４用紙２枚間欠で３Ｋ枚／日で５００００枚までの耐久試験を行った。初期、耐久１００００枚毎に、放電電流量と砂地発生の関係を調査するために、放電電流量の測定及びベタ白、ベタ黒の画像出力を行い、砂地の消失する放電電流量の確認を行った。結果を表５、図２５に示した。

放電電流量の算出の仕方については図２６を参照して説明する。図２６に、図１０に示される画像形成装置における印加電圧に対する電流の測定概略図を示す。

図２６の測定概略図に示すように、帯電ローラ１１を感光体１に圧接し、感光体１の回転に従動回転させながら、電源１５から帯電ローラ１１への印加交流電圧を変化させる。

このとき、感光体１の導電性支持体であるアルミニウムシリンダーからアースに流れる交流電流値を電流計Ａで測定する。実験条件の詳細を以下に示す。

感光体１の回転スピード（プロセススピード）：２１０［ｍｍ／ｓ］
印加交流電圧Ｖａｃ（Ｖｐｐ）：１．０［ｋＶ］以上２．５［ｋＶ］以下
（Ｖｐｐはピークｔｏピークを意味する。）
印加交流電圧周波数ｆ：１８４０［Ｈｚ］
帯電ローラ１１と感光体１の長手当接長さ：３２０［ｍｍ］

また、図２７に、帯電ローラ１１と感光体１との間の印加交流電圧Ｖａｃ（Ｖｐｐ）と測定された電流に単位面積で単位時間当り［Ａ・ｍｍ^２／ｓ］の値に換算した値（以下この値のことを電流ともいう。）の関係のグラフを示す。したがって、図２７は、印加交流電圧と交流電流とのグラフである。

換算は、プロセススピードＶ［ｍ／ｓ］と帯電ローラ１１と感光体１との長手当接長さＬ［ｍ］によって行った。

図２７にも示されるように、電圧Ｖａｃに対して電流Ｉａｃは放電しきい値２×Ｖｔｈ［Ｖ］以下では、線形の関係にあるが、それ以上から徐々に、電流の増加方向にずれる。

したがって、これが、放電に関与している電流の増分ΔＩａｃであることが分かる。

よって、放電しきい値２×Ｖｔｈ［Ｖ］以下の電圧Ｖａｃに対して電流Ｉａｃの比をαとしたとき、
式１・・・△Ｉａｃ＝Ｉａｃ−α・Ｖａｃ
から△Ｉａｃを放電電流量と定義できる。

放電電流量の測定は上記の方法により、感光体からアースに落ちている総電流量を電圧を変化させながら、電圧計（デジタルマルチメーター９７４ＡＨＥＷＬＥＴＴＰＡＣＫＡＲＤ社製）で測定した。なお、耐久初期に放電電流量が１００μＡとなるように、総電流量を設定して測定を行った。

耐久初期、５００００枚耐久終了後に、ベタ白、ベタ黒ハーフトーン及び文字画像（印字比率５％）などのテスト画像を出力し、画像の評価及び砂地発生有無の評価を行い表５に示した。

結果、いずれのテスト画像においても、画像ムラ、砂地の発生はなかった。また、放電電流量についても、耐久２０Ｋ以上３０Ｋ以下で値が均一となり、安定した帯電性を維持することができた。

＜実施例２＞
帯電ローラＴ２と電子写真感光体Ｋ２を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜実施例３＞
帯電ローラＴ３と電子写真感光体Ｋ３を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜実施例４＞
帯電ローラＴ４と電子写真感光体Ｋ４を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

結果、いずれのテスト画像においても、画像ムラ、砂地の発生はなかった。また、放電電流量についても、耐久３０Ｋ以上４０Ｋ以下で値が均一となり、安定した帯電性を維持することができた。

＜実施例５＞
帯電ローラＴ５と電子写真感光体Ｋ５を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜実施例６＞
帯電ローラＴ１と電子写真感光体Ｋ６を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜実施例７＞
帯電ローラＴ４と電子写真感光体Ｋ１を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜実施例８＞
帯電ローラＴ５と電子写真感光体Ｋ１を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜実施例９＞
帯電ローラＴ１と電子写真感光体Ｋ１０を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

＜比較例１＞
帯電ローラＴ６と電子写真感光体Ｋ７を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

結果、いずれのテスト画像においても、帯電砂地、画像ムラが発生した。これは、帯電ローラＴ６表面層には、アクリルフッ素ポリマー或いはアクリルシリコーンポリマーが含有されていないために、高離型性帯電ローラとなっていないためと推測される。また、感光体Ｋ７の表面の凹形状部形状の長軸径の間隔が非常に大きく、個数が少ないため、帯電ローラの表面に外添剤を均一に付着させることができないためと推測される。また同じ理由で、放電電流量についても、耐久２０Ｋ時で値が低下するが、その後耐久５０Ｋ時でも値が一定とはならず、安定した帯電性を維持することができなかった。

＜比較例２＞
帯電ローラＴ７と電子写真感光体Ｋ８を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

結果、いずれのテスト画像においても、帯電砂地、画像ムラが発生した。これは、帯電ローラＴ７表面層には、アクリルフッ素ポリマー或いはアクリルシリコーンポリマーが含有されていないために、高離型性帯電ローラとなっていないためと推測される。また、感光体Ｋ８の表面の凹形状部形状の長軸径の大きさが非常に大きく、個数も少ないため、帯電ローラの表面に外添剤を均一に付着させることができないためと推測される。また同じ理由で、放電電流量についても、耐久２０Ｋ時で値が低下するが、その後耐久５０Ｋ時でも値が一定とはならず、安定した帯電性を維持することができなかった。

＜比較例３＞
帯電ローラＴ１と電子写真感光体Ｋ８を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

結果、いずれのテスト画像においても、帯電砂地、画像ムラが発生した。これは、感光体Ｋ８の表面の凹形状部形状の長軸径の大きさが非常に大きく、個数も少ないため、帯電ローラの表面に外添剤を均一に付着させることができないためと推測される。また同じ理由で、放電電流量についても、耐久２０Ｋ時で値が低下するが、その後耐久５０Ｋ時でも値が一定とはならず、安定した帯電性を維持することができなかった。

＜比較例４＞
帯電ローラＴ１と電子写真感光体Ｋ９を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。その結果を表５、図２５に示した。

結果、いずれのテスト画像においても、帯電砂地、画像ムラが発生した。これは、感光体Ｋ９が表面に凹型形状を形成されていないため、帯電ローラの表面に外添剤を均一に付着させることができないためと推測される。また同じ理由で、放電電流量については、耐久５０Ｋ時となっても、電流量が均一とならないために、安定した帯電性を維持することができなかった。

本発明における凹形状部の凹部の例を示す図である。本発明におけるマスクの配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。本発明におけるレーザー加工装置の概略図の例を示す図である。本発明により得られた感光体最表面の凹形状部配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。本発明におけるモールドによる圧接形状転写加工装置の概略図の例を示す図である。本発明におけるモールドによる圧接形状転写加工装置の概略図の別の例を示す図である。本発明におけるモールドの形状の例を示す図である。フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの概略を示す図である。フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの一例を示す図である。本発明による電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。本発明における帯電ローラの断面図である。感光体製造例Ｋ１で使用したモールドの形状を示す図である。感光体製造例Ｋ１により得られた感光体最表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ２で使用したモールドの形状を示す図である。感光体製造例Ｋ２により得られた感光体最表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ３で使用したモールドの形状を示す図である。感光体製造例Ｋ３により得られた感光体最表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ４で使用したモールドの形状を示す図である。感光体製造例Ｋ４により得られた電子写真感光体表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ５で使用したモールドの形状を示す図である。感光体製造例Ｋ５により得られた電子写真感光体表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ６で使用したマスクの配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ６により得られた電子写真感光体表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。感光体製造例Ｋ１０により得られた電子写真感光体表面の凹形状部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。本発明における耐久時の放電電流量の推移を示した図である。本発明における印加電圧に対する電流の測定概略図である。本発明における印加交流電圧と交流電流とのグラフである。

符号の説明

１電子写真感光体
２軸
３帯電手段
４露光光
５現像手段
６転写手段
７クリーニング手段
８定着手段
９プロセスカートリッジ
１０案内手段
１１帯電ローラ
１２芯金
１３発泡層
１４弾性層
１５電源
Ａ電流計
ａレーザー光遮蔽部
ｂレーザー光透過部
ｃエキシマレーザー光照射器
ｄワーク回転用モーター
ｅワーク移動装置
ｆ電子写真感光体
ｇ凹形状非形成部
ｈ凹形状形成部
Ａ加圧装置
Ｂモールド
Ｃ感光体
Ｐ転写材

Claims

電子写真感光体、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段、
該帯電手段により帯電された該電子写真感光体の表面に露光光により静電潜像を形成するための露光手段、
該露光手段により形成された該電子写真感光体の表面の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手段、
該トナー像を転写材または中間転写体に転写するための転写手段、及び、
該電子写真感光体の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体が表面形状として、１００μｍ四方中に、各々独立した凹形状部が７１個以上形成され、該凹形状部の表面部における平均長軸径が０．１μｍ以上１１μｍ以下であり、かつ、該帯電手段が、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有し、かつ、該帯電部材の表面層がアクリルフッ素系ポリマー或いはアクリルシリコーン系ポリマーを含有することを特徴とする電子写真装置。
該凹形状部において、隣接する凹形状部の壁面間距離が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。
該帯電部材の硬度がアスカーＣ硬度で９０°以下、かつ、該帯電部材の表面粗さがＪＩＳＢ０６０１−１９９４による十点平均粗さＲｚで０．５μｍ以上２０μｍ以下、かつ、該帯電部材の接触角が７０度以上１２０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。
該トナーが、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と無機微粉体とを有していることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。