JP2003316117A

JP2003316117A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置

Info

Publication number: JP2003316117A
Application number: JP2002117784A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Morikawa; 陽介森川; 公博 ▲吉▼村; Kimihiro Yoshimura; Shinji Takagi; 進司高木; Daisuke Tanaka; 大介田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電性も安定し、ギアの欠けもなく、低コス
トで省スペースなプロセスカートリッジ及び電子写真装
置に用いられる電子写真感光体を提供する。【解決手段】電子写真感光体と該感光体に接触配置さ
れた弾性帯電部材を有し、該電子写真感光体の長手方向
一端に設けられたフランジがギアを有し、該ギアから回
転の駆動が伝達されることにより、該帯電部材が該感光
体との接触面においてカウンター方向に回転する電子写
真装置用の電子写真感光体において、該弾性帯電部材
が、体積基準のメジアン径（Ｄ_５０）が０．１〜４．０
μｍである導電性粒子を担持し、該導電性粒子の抵抗が
１×１０^−１〜１×１０^１２Ω・ｃｍであり、該導電性
粒子の担持量が０．１〜５０ｍｇ／ｃｍ^２であり、かつ
該電子写真感光体が、潤滑性物質を含有する表面保護層
を有することを特徴とする電子写真感光体、該電子写真
感光体を用いるプロセスカートリッジ及び電子写真装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体、
プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関し、詳しく
は、残留電位が特定の関係数式を有する電子写真感光
体、この電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジ
及び電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＯｘ等のコロナ生成物による電子写真
感光体の変質の防止や省エネルギー等を目的として、特
開昭５７−１７８２６７号公報、特開昭５６−１０４３
５１号公報、特開昭５８−４０５６６号公報、特開昭５
８−１３９１５６号公報及び特開昭５８−１５０９７５
号公報等には、コロナ放電器を利用せずに、電子写真感
光体に接触配置された帯電部材を用いて電子写真感光体
を帯電する接触帯電方式が提案されている。

【０００３】しかしながら、この接触帯電方式は、コロ
ナ帯電方式に比べて帯電の均一性及び電圧を印加する際
の放電による電子写真感光体の絶縁破壊の発生といった
点で不利である。例えば、帯電の不均一性により被帯電
面の移動方向に対して直角な方向に長さ２〜２００ｍ
ｍ、幅０．５ｍｍ以下の程度で、スジ状の帯電ムラを生
じてしまうもので、正現像方式の場合に起こる白スジ
（ベタ黒またはハーフトーン画像に白いスジが現れる現
象）や、反転現像方式の場合に起こる黒スジといった画
像欠陥となる。

【０００４】この画像欠陥を解決するために、直流電圧
に交流電圧を重畳した脈流電圧を、帯電部材に印加する
方法が提案されている（特開昭６３−１４９６６８号公
報参照）が、重畳する交流電圧がパッシェンの法則に従
う放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上のピーク間電位（Ｖｐ
ｐ）があることが必要である。

【０００５】重畳する交流電圧のピーク間電位を大きく
すると脈流電圧の最大印加電圧が上昇するため、電子写
真感光体のわずかな欠陥部位においても放電による絶縁
破壊が起こり易くなってしまう。特に、比較的絶縁耐圧
の低い有機光導電体を用いた電子写真感光体の場合に
は、その傾向が著しい。この場合、正現像方式において
は、接触部分の長手方向に（転写材の幅方向）に沿っ
て、画像が白ヌケし、また反転現像方式においては黒ス
ジが発生してしまう。また、微少空隙における放電であ
るため、電子写真感光体に与えるダメージも大きく、電
子写真感光体が削れ易いという問題もあった。

【０００６】これらの点を鑑み、放電をほとんど伴わず
に、電子写真感光体に電荷を直接注入することによって
帯電を行う、所謂注入帯電方式が検討されている。

【０００７】注入帯電方式においては、帯電部材と電子
写真感光体表面との接触点がより多い方が、帯電が安定
することが知られている。また、その実現手段として、
帯電部材を電子写真感光体と帯電部材との接触部及び接
触部近傍に安定に存在させるために、帯電部材の回転を
電子写真感光体の回転と従動ではなく、周速差をもって
回転すること、さらに、前記接触部においてカウンター
方向に回転することも知られている。ここでいうカウン
ター方向とは、電子写真感光体と帯電部材を断面図的に
同方向に回転させ、これらの接触部では互いにカウンタ
ー方向に移動するような方向である。

【０００８】帯電部材が電子写真感光体と接触面におい
てカウンター方向に回転させる方法として、各部材の回
転の駆動を電子写真装置から直接伝達するシステムが考
えられるが、この場合、電子写真装置本体が大型化した
り、コストアップにつながり易い。一方、電子写真感光
体のフランジギアから帯電部材に直接駆動を伝達する
と、電子写真装置本体の大きさはほとんど変わらず、コ
ストにもほとんど影響を与えない。このような駆動の伝
達は、現像ローラーの駆動や転写ローラーの駆動に関し
ては、既に多くのレーザービームプリンターにおいて行
われている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の場合は、帯電部材は特に駆動系はもたず、電子写真感
光体に接触しているために、電子写真感光体の回転に従
動する形で回転するのみである。特開平８−２４８７１
５号公報には、帯電部材をドラムギアから回転駆動を伝
達するシステムも記載されているが、帯電部材は接触型
導電性ブラシであり、接触面においてカウンター方向し
ていてもそれほど大きなトルクはかからない。さらに、
本体の転写ローラーの駆動も電子写真感光体の回転と周
速差をもって駆動させているが、前記周速差はせいぜい
数％であり、かつ、順方向であるために特に大きなトル
クがかかることはない。帯電部材の駆動方向が電子写真
感光体との接触面においてカウンター方向であり、さら
に、周速差は通常５０％以上２００％以下であり、大き
なトルクがかかるため、帯電部材の駆動を電子写真感光
体のフランジギアから得るということは、前記フランジ
ギアに大きな力がかかるということであり、そのために
ギア欠けという問題が発生し、正常な回転を得にくくな
るという問題があった。電子写真感光体の直径が小さく
なると、ギアの数をある程度とるためには、ギアの歯の
一つ一つの幅も小さくなるので、例えば、電子写真感光
体の外径が３１ｍｍ以下、特には２５ｍｍ以下である
と、この問題は、非常に顕著に生じ易かった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、電子写
真感光体と該感光体に接触配置された弾性帯電部材を有
し、該電子写真感光体の長手方向一端に設けられたフラ
ンジがギアを有し、該ギアから回転の駆動が伝達される
ことにより、該帯電部材が該電子写真感光体との接触面
においてカウンター方向に回転する電子写真装置用の電
子写真感光体において、該弾性帯電部材が、体積基準の
メジアン径（Ｄ_５０）が０．１〜４．０μｍである導電
性粒子を担持し、該導電性粒子の抵抗が１×１０^−１〜
１×１０ ^１２Ω・ｃｍであり、該導電性粒子の担持量が
０．１〜５０ｍｇ／ｃｍ^２であり、かつ該電子写真感光
体が、導電性支持体上に少なくとも感光層及び表面保護
層を有し、該表面保護層が潤滑性物質を含有することを
特徴とする電子写真感光体が提供される。

【００１１】また、本発明に従って、上記電子写真感光
体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置が提
供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプロセスカートリ
ッジ及びこれを装着可能な電子写真装置について、図を
参照して具体的に説明する。図１はプロセスカートリッ
ジＢを装着した電子写真装置Ａの模式断面説明図、図２
はプロセスカートリッジの模式断面説明図である。

【００１３】図１に示すように、この電子写真装置（レ
ーザービームプリンター）Ａは、光学系１から画像情報
に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体である
感光体ドラム７へ照射して該感光体ドラム７に潜像を形
成し、この潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現
像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成
と同期して、記録媒体２を収容した給紙カセット３ａか
らピックアップローラー３ｂ及びこれに圧接する圧接部
材３ｃで一枚ずつ分離給送すると共に、搬送手段３ｆで
搬送し、且つプロセスカートリッジＢとしてカートリッ
ジ化された電子写真感光体に形成したトナー像を転写手
段としての転写ローラー４に電圧印加することによって
記録媒体２に転写し、その記録媒体２を搬送手段３ｆに
よって定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動
ローラー５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５
ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成した
定着回転体５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び
圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記
録媒体２を排出ローラー対３ｄで搬送し、反転搬送経路
を通して排出部６へと排出する如く構成している。

【００１４】一方、プロセスカートリッジＢは、電子写
真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたも
のである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写
真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成
された潜像を現像する現像手段等がある。本実施の形態
のプロセスカートリッジＢは、図２に示すように、感光
層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転
し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印加して前記感
光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した感光
体ドラム７に対して前記光学系１からの光像を露光開口
部９を介して露光して潜像を形成し、該潜像を現像手段
１０によって現像するように構成している。

【００１５】前記現像手段１０は、トナー収納枠体１０
ａ内のトナー送り手段である回転可能なトナー送り部材
１０ｂ_２でトナー現像枠体１０ｆ_１の開口部１０ｋを通
じて現像室１０ｉへ送り出し、固定磁石１０ｃを内蔵し
た現像回転体である現像ローラー１０ｄを回転させると
共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与
したトナー層を現像ローラー１０ｄの表面に形成し、そ
のトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させ
ることによってトナー像を形成して可視像化するもので
ある。

【００１６】そして転写ローラー４に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写す
る、感光体ドラム７上に残留した転写残トナーは次工程
以降の現像時、即ち引き続き感光体ドラム７を帯電ロー
ラー８によって帯電し、露光して潜像を形成し、潜像の
現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流
電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電
位差Ｖｂａｃｋ）によって回収するよう構成されてい
る。

【００１７】なお、プロセスカートリッジＢは画像形成
装置Ａに設けたカートリッジ装着手段に対してカートリ
ッジ両端部に設けられたガイド部分用いて着脱可能に装
着される。

【００１８】次に、図３〜６を用いて感光体ドラム、帯
電ローラー等を構成するドラム枠体ユニットＣについて
説明する。図３は、本発明に係わるドラム枠体ユニット
の組み立て構成斜視図を示し、図４〜６は、本発明に係
わる帯電ローラー駆動の構成を説明する模式図を示す。

【００１９】（感光体ドラム７）感光体ドラム７の端部
にはドラムギヤ７ａを固着してある、駆動伝達部材であ
るドラムギヤ７ａには不図示の画像形成装置Ａから駆動
を受けるための被駆動伝達部である、ねじり三角柱状の
三角カップリング部７ａ_１と現像ユニットＤ側へ駆動を
伝達するギヤ７ａ_２及び帯電ローラーへ駆動を伝達する
ための第２ギヤ部７ａ_３が設けられている。一方、他端
には感光ドラム７をアースするための電極を一体に固定
したフランジが結合されている（不図示）。

【００２０】この感光体ドラム７は駆動伝達側はドラム
軸受け部が一体となったサイドホルダー１０７を介し、
他端はドラム支持軸１００を介して感光体ドラム７や帯
電ローラー８を内包するドラム枠体１０２に対して回転
可能に取付けられている。

【００２１】（帯電ローラー８）帯電ローラー８は軸部
材８ｂとその周りに一体的に形成された弾力性があり、
感光体ドラム７に接触する当接部８ａからなる。軸部材
８ｂの軸方向長さは前記当接部８ａのそれよりも長く、
当接部８ａの両端からはみ出し、露出している軸部８ｂ
_１、８ｂ_２を有している。この軸部材８ｂと当接部８ａ
は一体的に形成されている。

【００２２】製造法としては、例えば、直径６ｍｍ、長
さ２６４ｍｍのＳＵＳ製の棒を芯金とし、芯金上にウレ
タン樹脂、導電性物質としてのカーボンブラック、硫化
剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をロー
ラー状に形成し、さらに切削研磨し形状及び表面性を整
え、弾性帯電性部材として直径１２ｍｍ、長さ２３４ｍ
ｍの帯電部材８を作成することが挙げられる。

【００２３】得られた帯電部材８は、抵抗値が１０^５Ω
・ｃｍであり、硬度がアスカーＣ硬度で３０度であっ
た。

【００２４】（帯電ローラー軸受け部材１０３）帯電ロ
ーラー８の軸部８ｂ_１、８ｂ_２には、対応する帯電ロー
ラー軸受け部材１０３ｂ，１０３ａが取付けられてい
る。

【００２５】この帯電ローラー軸受け部材１０３ａ、１
０３ｂは略Ｃ形状の断面を有しており、このＣ形状の内
周面で軸部８ｂ_１、８ｂ_２と接している。さらに、帯電
ローラー軸受け部材１０３ａ，ｂは、ドラム枠体１０２
の一部と係合する係合部（不図示）を有し、帯電ローラ
ー８と帯電ローラー軸受け部材１０３の組立体を感光体
ドラム７に対して移動可能にする構成となっている。

【００２６】（圧縮コイルばね１０４）ドラム枠体１０
２と帯電ローラー軸受け部材１０３ａ，ｂの間には弾性
部材である圧縮コイルばね１０４が取付けてある。この
圧縮コイルばね１０４の両端は帯電ローラー軸受け１０
３ａ，ｂとドラム枠体１０２の取付け部に外嵌されてい
る。

【００２７】この圧縮コイルばね１０４によって帯電ロ
ーラー８を感光体ドラム７対して押圧し、接触させてい
る。具体的には帯電ローラ８の侵入量を０．２ｍｍに保
つために作動荷重が５００ｇｆの圧縮コイルばね１０４
を左右計２個使用した。この圧縮コイルばね１０４は圧
縮量が３ｍｍ程度のばね定数である。本発明において
は、帯電ローラー８の侵入量を管理する方法として圧縮
コイルばね１０４の加圧力のみで行う方法を採用した。

【００２８】（帯電ローラ駆動構成）本発明では、帯電
ローラー８の駆動によって、より密な帯電をおこない、
感光ドラム７の周速に対して帯電ローラーは、逆方向に
周速８０％になるように想定した。図４は、ドラムギヤ
７ａ_３とかみ合うアイドラ歯車（以下ギヤ）１１１、継
手歯車（以下ギヤ）１１０の位置関係を示した。

【００２９】（ドラムフランジギヤ）ドラムフランジギ
ヤ７ａの一部に帯電ローラ８を駆動するための第２ギヤ
部７ａ_３が形成されている、本実施例ではギヤ７ａ_２と
第２ギヤ部７ａ_３を別々にしている。この２つを１つの
ギヤで兼ねても良いが、軸方向長手外側でアイドラギヤ
１１１とかみ合っている。

【００３０】ドラムギアの材質は、ポリカーボネートや
ＰＯＭなどが好ましい。また、ギアの歯数は、少ない方
がよりギアの幅がとれるため強度的に好ましい。円筒状
の電子写真感光体を用いる場合は，外径が大きい方がよ
りギアの幅を広くすることができるため有利である。本
発明においては、前記課題を解決するために、電子写真
感光体の外径φ（ｍｍ）とギアの歯数ｎ（枚）との関係
が下記式（１）を満たすことが好ましい。通常、ギアの
強度を考えるとき、ギアの外径との関係を規定するが、
ドラムギアの場合は、ギアの谷の部分がほぼ電子写真感
光体の外径と同じくらいになっているため、電子写真感
光体の外径φとギアの歯数を規定する方がより好まし
い。ｎ／φ≦２．５（１）

【００３１】さらに、帯電部材が電子写真感光体に接触
して、接触面においてカウンター方向に回転する系にお
いて、帯電部材の回転駆動をドラムギアから伝達される
場合、このドラムギアには大きな力がかかるため，ギア
の歯数ｎ（枚）と電子写真感光体の外径φ（ｍｍ）との
関係が、前記式（２）を満たすことが好ましい。ｎ／φ≦１．６（２）

【００３２】（アイドラギヤ１１１）アイドラギヤ１１
１は２つのギヤ部を有する２段ギヤであり、ドラム枠体
１０２に構成された軸に回転可能に指示され、駆動かみ
合い力による軸倒れを防止するため、サイドホルダー１
０７に支持される。アイドラギヤの２つのギヤ部はそれ
ぞれ継手ギヤ部１１０ｂ、ドラムギヤ７ａの第２ギヤ部
７ａ_３と噛合い駆動を伝達する。アイドラギヤ１１１は
ドラムギヤ７ａ_３とかみ合うギヤ１１１ａと継手ギヤ１
１０とかみ合うギヤ１１１ｂの２段ギヤで構成さてお
り、ギヤ１１１ａの直径がギヤ１１１ｂの直径より大き
く構成される。

【００３３】なお、上述のような様々なギアの形状とし
ては、平歯及びハス歯等が挙げられる。平歯とは、ギア
の歯が電子写真感光体の母線方向と平行に形成された歯
の形状であり、ハス歯とは、感光体の母線方向とは平行
とならない歯の形状である。ギアがハス歯の場合は、回
転トルクが斜めに移動し、力を緩和させながら回転を伝
達できるため、平歯に比較してトルクのかかり方が緩和
されると考えられるので、より好ましい。

【００３４】（継手ギヤ１１０）継手ギヤ１１０は継手
ギヤ連結部１１０ａと継手ギヤ部１１０ｂからなる。継
手ギヤ連結部１１０ａは円柱状の突起をつないだ形状で
あり、回転軸対称に２箇所ある。また継手ギヤ部１１０
ｂはアイドラギヤ１１１とかみ合い駆動を伝達する。

【００３５】帯電ローラーの駆動かみ合い力により、継
手ギヤ１１０には回転中心軸を倒す方向に力が加わる。
その力の影響を防ぐために、継手ギヤは、軸方向両端を
支持することが好ましい。継手ギヤ１１０には、回転中
心軸に平行に軸方向連結部側に一定の直径をもつ軸１１
０ｃが形成され、ドラム枠体１０２に設けられた、貫通
穴１０８に回転可能に支持されている。一方、他端側に
は一定径の穴１１０ｄが形成され、支持部材１０６の軸
に回転可能に支持されている。支持部材１０６はサイド
ホルダー１０７とともにドラム枠体１０２に結合され
る。継手ギヤ１１０は中間継手１１２の中間継手第１連
結部１１２ａと連結し駆動を伝達する。

【００３６】（中間継手１１２）中間継手１１２は継手
１０９と継手ギヤ１１０に挟持される形で配置される。
継手１０９と対向する面には、継手連結部１０９ｃが嵌
り、連結する長穴形状の中間継手第２連結部１１２ｂ
が、さらに、継手ギヤ１１０と対向する面には継手ギヤ
連結部１１０ａが嵌り、連結する外側端開放の長穴形状
の中間継手第１連結部１１２ａが形成されている。

【００３７】中間継手第１連結部１１２ａの長穴は回転
軸対称に２箇所、同様に中間継手第２連結部１１２ｂの
一端開放の長穴は回転軸対称に２箇所配置する。そし
て、中間継手第１連結部１１２ａと中間継手第２連結部
１１２ｂのなす角は平行以外の角度に設定する、好まし
くは直角をなすようにする。

【００３８】（継手１０９）帯電ローラ８の軸部８ｂ_１
には帯電ローラ８を回転駆動するための駆動を受けるた
めの、被駆動伝達部材である継手１０９が取付けてあ
る。継手１０９の中心には、帯電ローラ８の軸部８ｂ_１
のＤカット異形状に合うような異形状の穴が形成され、
継手１０９が取付けられている。

【００３９】継手１０９には円柱状の突起で構成された
継手連結部１０９ｃが形成され、それらは中心軸対称に
形成されている。この継手連結部１０９ｃは中間継手１
１２の中間継手第２連結部１１２ｂと連結し駆動を受け
る。

【００４０】（連結部）中間継手１１２が継手ギヤ１１
０と連結した状態（穴部に突起が嵌っている）で、中間
継手第１連結部１１２ａが長穴形状であるために中間継
手１１２は長穴方向にがたをもち、スライド可能となっ
ている。

【００４１】また、中間継手１１２が継手１０９と連結
した状態（穴部に突起が嵌っている）で、中間継手第２
連結部１１２ｂが長穴形状であるために中間継手１１２
は長穴方向にがたをもち、スライド可能となっている。

【００４２】図６は継手ギヤ１１０と中間継手１１２と
継手１０９の連結状態を説明する断面図である。

【００４３】継手ギヤ１１０は継手ギヤ連結部１１０ａ
のみ、継手１０９は継手連結部１０９ｃのみ図示した。
継手ギヤ連結部１１０ａと継手連結部１０９ｃの区別を
するために継手ギヤ連結部１１０ａには斜線を付してあ
る。

【００４４】以上説明したように、帯電ローラーは、感
光ドラムとの接触部において、感光体ドラムとカウンタ
ー方向に摺擦し、より密な接触点を持つように構成され
る。

【００４５】本発明においては、この帯電ローラーに、
下記の導電性粒子を１０ｍｇ／ｃｍ ^２を塗布し、担持さ
せて用いる。

【００４６】（導電性粒子）感光体ドラム７の外周面と
帯電ローラー８の当接部８ａ間には導電性粒子を帯電粒
子として、また、トルク緩和のための潤滑粒子として介
在させる。

【００４７】本例では、導電性粒子として、比抵抗が１
０^６Ω・ｃｍの導電性酸化スズを用いた。

【００４８】導電性粒子の抵抗測定は、錠剤法により測
定し正規化して求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ^２の
円筒内に凡そ０．５ｇの導電性粒子を入れ上下電極に１
４７Ｎ（１５ｋｇｆ）の加圧を行うと同時に、１００Ｖ
の電圧を印加して抵抗値を計測、その後正規化して比抵
抗を算出した。比抵抗としては、１×１０^−１〜１×１
０^１２Ω・ｃｍであり、好ましくは、１×１０^−１〜１
×１０^９Ω・ｃｍである。

【００４９】また、導電性粒子の粒径は、帯電均一性及
び感光体へのキズを抑えるために体積基準の５０％平均
粒径であるメジアン径（Ｄ_５０）を０．１〜４．０μｍ
とするが、０．４〜４．０μｍであることが好ましい。

【００５０】また、本発明においては、前記導電性粒子
の体積基準の１０％平均粒径（Ｄ_１ _０）が、０．３μｍ
以上であることが好ましく、さらに、９０％平均粒径
（Ｄ_９ _０）が、４．０μｍ以下であることが好ましい。

【００５１】なお、本発明において、粒子が凝集体を構
成している場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径
として定義した。ここで、導電性粒子のＤ_１０、
Ｄ_５０、Ｄ _９０、は以下のようにして測定する。

【００５２】レーザー回折式粒度分布測定装置「ＬＳ−
２３０型」（コールター社製）にリキッドモジュールを
取り付けて０．０４〜２０００μｍの粒径を測定範囲と
し、得られる体積基準の粒度分布により粒子のＤ_１０、
Ｄ_５０、Ｄ_９０を算出する。測定は、メタノール１０ｍ
ｌに粒子を約１０ｍｇ加え、超音波分散機で２分間分散
した後、測定時間９０秒間、測定回数１回の条件で測定
を行う。導電性粒子の平均粒径は、通常帯電部材への塗
布前に測定できる。既に導電性粒子を担持した帯電部材
の場合は、該帯電部材、電子写真感光体及びクリーニン
グブレードをプロセスカートリッジ及び／または電子写
真装置本体に設置し、かつ、現像器を取りはずした状態
で、帯電部材に−７００Ｖの直流電圧とピーク間電圧が
１００Ｖの交流電圧を印加することにより帯電部材から
導電性粒子を排出し、クリーニング部材により回収した
導電性粒子を測定する。

【００５３】本実施例に用いた導電性粒子は、体積基準
の１０％平均粒径（Ｄ_１０）０．８μｍ、５０％平均粒
径（Ｄ_５０）１．４μｍ、９０％平均粒径（Ｄ_９０）
２．３２μｍのものを用いた。

【００５４】導電性粒子は電子写真感光体の帯電に用い
る場合には潜像露光の妨げにならないように白色または
透明に近いことが好ましい。

【００５５】帯電部材に該導電性粒子を担持させると、
注入帯電性がより向上すると同時に、導電性粒子が帯電
部材と感光体との接触面に介在し、該接触面における摩
擦を減らすことができ、ギアにかかるトルクも小さくで
きる。

【００５６】帯電部材に導電性粒子を担持させる量は、
０．１〜５０ｍｇ／ｃｍ^２である。帯電部材への担持量
の測定は、導電性粒子を担持していない状態で測定した
質量と導電性粒子を塗布した後の質量との差で測定でき
る。また、既に導電性粒子を担持した帯電部材の場合
は、該帯電部材の質量を測定後、エタノール／水を質量
比で５／５に混合した溶剤中でブラシで１０分間擦りと
り、その後４０℃で減圧乾燥した後に質量を測定するこ
とにより行う。その減量分が全体の担持量の９０％であ
ることが実験的に明らかになっているため、該減量分よ
り全担持量が求められる。

【００５７】一般に球形と仮定される粒子がほぼ平面と
仮定される部材と接触する場合、接点数は１である。こ
れは導電性粒子と、帯電部材、トナー粒子や感光体との
接触についても当てはまる。そこで帯電部材や感光体と
の接点数を増やすには、材料表面に多数の凹凸を形成す
れば接触する凸部が増加し、接触点を増やすことができ
る。帯電部材と感光体の間に存在する導電性粒子が帯電
部材や感光体との接触点が小さく多くなることにより、
帯電部材と感光体との摩擦力も弱まりギアにかかるトル
クも小さくなることは想像できる。さらに、金属化合物
微粒子表面に凹凸を形成すれば、トナー粒子のみならず
帯電部材との接触点も増加するため、帯電部材の設計な
どは簡単化され好ましい。

【００５８】即ち、導電性粒子の表面に多数の凹凸を形
成して使用することは、プリンタ本体や用いるトナーに
特殊仕様の必要が無く、広い範囲で応用可能な技術なの
である。

【００５９】この粒子表面の凹凸の数の指標として、粒
子粉末の比表面積が通常用いられる。但し、一般に用い
られる比表面積はその単位、ｃｍ^２／ｇ、からも分かる
ように、単位重量当たりの表面積であり、この数値を用
いる議論では比重の異なる材料での比較あるいは最適化
が容易ではない。

【００６０】そこで本発明者らは比表面積として、微粒
子１個当たりの表面積に対応する物性である、ｃｍ^２／
ｃｍ^３単位を採用し、導電性粒子とトナー及び帯電部材
との接触点数と、画像特性及び帯電性との関係を鋭意検
討した。

【００６１】その結果、本件における導電性粒子の比表
面積が５×１０^５〜１００×１０^５ｃｍ^２／ｃｍ^３であ
る場合、帯電性並びに画像特性、及び、帯電部材と感光
体との摩擦力が大きく改善された。これは導電性粒子と
トナー及び帯電部材との接触点数を増加させた効果によ
ることは間違いないと思われる。好ましくは１０×１０
^５〜８０×１０^５ｃｍ^２／ｃｍ^３とすることで、より好
ましくは１２×１０^５〜４０×１０^５ｃｍ^２／ｃｍ^３と
することで、帯電性及び帯電部材と感光体との摩擦力が
より一層良化する。

【００６２】かかる導電性粒子の比表面積は以下のよう
にして求めた。

【００６３】まず、ＢＥＴ法に従い、比表面積測定装置
「ジェミニ２３７５Ｖｅｒ．５．０」（島津製作所社
製）を用いて資料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多
点法を用いてＢＥＴ比表面積（ｃｍ^２／ｇ）を算出す
る。

【００６４】次に、乾式自動密度計「Ａｃｃｕｐｙｃ
１３３０」（島津製作所社製）を用いて真密度（ｇ／ｃ
ｍ^３）を求める。この際、１０ｃｍ^３の試料容器を用
い、試料前処理としてはヘリウムガスパージを最高圧１
９．５ｐｓｉｇで１０回行う。この後、容器内圧力が平
衡に達したか否かの圧力平衡判定値として、試料室内の
圧力の振れが０．００５０／ｍｉｎを目安とし、この値
以下であれば平衡状態とみなして測定を開始し、真密度
を自動測定する。測定は５回行い、その平均値を求め、
真密度とする。

【００６５】そして、粉体の比表面積は以下の式から求
める。比表面積（ｃｍ^２／ｃｍ^３）＝ＢＥＴ比表面積（ｃｍ^２
／ｇ）×真密度（ｇ／ｃｍ^３）

【００６６】導電性粒子の比表面積は、帯電部材へ担持
前の状態ではその状態で測定が可能であり、帯電部材へ
担持されている状態においては、平均粒径と同様に、帯
電部材、電子写真感光体及びクリーニングブレードをプ
ロセスカートリッジ及び／または電子写真装置本体に設
置し、かつ、現像器を取りはずした状態で、帯電部材に
−７００Ｖの直流電圧とピーク間電圧が１００Ｖの交流
電圧を印加することにより帯電部材から導電性粒子を排
出し、クリーニング部材により回収した導電性粒子を測
定する。

【００６７】クリーニング部材内にはトナー等も含まれ
る場合もある可能性があるが、トナーの比表面積は前記
導電部材に比べて非常に小さい値であり、ほぼ無視でき
る値である。

【００６８】さらに、導電性粒子に訂正な表面処理を施
して使用することは高温高湿環境下での特性を改良する
うえから好ましい。金属化合物微粒子が吸湿すると、ト
ナーの摩擦帯電特性改良効果が著しく低下し、画質が低
下する、帯電部材から脱離しやすく、帯電性改良効果が
低減する、等の問題が起こり易い。そういう意味で、疎
水化処理することが好ましく、処理剤としてはシラン化
合物が撥水性が高いので好ましい。本実施例において
は、ｉｓｏ−ブチルトリメトキシシランを導電性粒子に
対して２質量％となるように表面処理を行った。

【００６９】本発明に用いられる電子写真感光体は、導
電性支持体上に少なくとも感光層及び表面保護層を有
し、かつ、該表面保護層に潤滑性物質を含有する電子写
真感光体である。表面保護層としては、結着樹脂を含有
し、かつ少なくとも導電性粒子または電荷輸送物質のど
ちらか一方を含有することが好ましい。

【００７０】潤滑性物質としては、潤滑性粒子、フッ素
原子含有化合物、脂肪酸エステル及びワックスが挙げら
れる。

【００７１】潤滑性粒子としては、フッ素原子含有樹脂
粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリオレフィン粒子等から
選ばれる有機粒子、またはＳｉＯ_２粒子、アルミナ粒子
等から選ばれる無機粒子が挙げられる。

【００７２】フッ素原子含有樹脂微粒子としては、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及びこれ
らの共重合体の中から１種あるいは２種以上を適宜選択
するのが好ましいが、特に、四フッ化エチレン樹脂及び
フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂微粒子の分子量
は適宜選択することができ、特に制限されるものではな
い。

【００７３】シリコーン樹脂粒子としては、例えばオル
ガノポリシロキサン等のシリコーン樹脂、その他アクリ
ル変性シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、
アルキッド変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性シリ
コーン樹脂、ウレタン変性シリコーン樹脂等が挙げられ
る。

【００７４】ポリオレフィン粒子としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びそれらの共重合体等が挙げられ
る。

【００７５】また、ＳｉＯ_２粒子やアルミナ粒子等の無
機粒子は、単独では潤滑性粒子としては働かないかもし
れないが、これらを分散、添加することにより、表面保
護層の表面の面粗さが大きくなり、電子写真感光体表面
に接するものに対して、接触点が少なくなり、結果的に
表面保護層の潤滑性が増すことが知られている。ここで
いう潤滑性粒子とは、潤滑性を付与する粒子も含めて表
している。

【００７６】脂肪酸エステルとしては、例えば、ステア
リン酸メチル、エチレングリコールモノステアレート、
グリセリルトリ（１，２―オキシルステアート）等が挙
げられる。

【００７７】ワックスとしては、例えばポリエチレング
リコール、メトキシポリエチレングリコール等が挙げら
れる。

【００７８】本発明においては、感光体の表面層に潤滑
性物質を含有すること、及び帯電部材と電子写真感光体
の接触面において請求項に示される導電性粒子を介在す
ることにより、帯電性とトルク減の２つの効果を同時に
達成することができるが、帯電性という観点ではミクロ
的に接触点が多いことが必要であり、潤滑性という観点
ではマクロ的に接していないことが必要であり、電子写
真感光体の表面保護層が含有する潤滑性物質としては、
有機粒子や無機粒子のような粒子分散系の方がより好ま
しい。

【００７９】表面保護層用の結着樹脂としては、硬化性
樹脂が好ましく、特にはフェノール樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂及びシロキサン樹
脂であることが好ましい。中でも、表面保護層の抵抗の
環境変動が小さい点からフェノール樹脂を用いることが
好ましい。特には、表面硬度が硬く、耐磨耗性に優れ、
微粒子の分散性、分散後の安定性にも優れるという点か
ら熱硬化型レゾール型フェノール樹脂を用いることが好
ましい。

【００８０】また、表面保護層は、硬化性フェノール樹
脂を溶剤等で溶解または希釈して得た塗工液を感光層上
に塗工して成形することが好ましく、これによって塗工
後に重合反応が起きて硬化層が形成される。重合の形態
として、熱による付加及び縮合反応により進行し、表面
保護層を塗工後、加熱することで重合反応を起こし高分
子硬化層を生成する。

【００８１】なお、本発明において「樹脂が硬化してい
る」とは、樹脂または保護層が、溶液状態で存在する時
の溶媒に湿潤しても表面保護層がほぼ溶解しない状態の
ことをいう。例えば、樹脂がフェノール樹脂を用いた表
面保護層の場合は、溶媒のメタノールやエタノール等の
アルコール溶剤に湿潤しても表面保護層がほぼ溶解しな
い状態のことをいう。

【００８２】表面保護層に用いられる導電性粒子として
は、金属、金属酸化物及びカーボンブラックなどが挙げ
られる。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、またはこれらの金
属をプラスチック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。

【００８３】導電性粒子の平均粒径は、表面保護層の透
明性の点で０．３μｍ以下であることが好ましく、特に
は０．１μｍ以下であることが好ましい。また、上述し
た導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物粒子を用
いることが特に好ましい。

【００８４】表面保護層に含有することのできる電子輸
送物質は、分子内にフェノール基を少なくとも１つ有す
る化合物、分子内にヒドロキシアルキル基及びヒドロキ
シアルコキシ基より選ばれる置換基を少なくとも１つ有
する化合物が好ましい。

【００８５】本発明の電子写真感光体は、積層構造を有
することが好ましい。図７の電子写真感光体は、導電性
支持体６４の上に電荷発生層６３、電荷輸送層６２が順
に設けており、さらに最表面に表面保護層６１を設けて
いる。また、図８及び９のように導電性支持体と電荷発
生層の間に、接着機能及びバリアー機能を有する結着層
６５、さらには干渉縞防止等を目的とする導電層６６を
設けてもよい。

【００８６】導電性支持体６４としては、支持体自身が
導電性を持つもの、例えばアルミニウム、アルミニウム
合金、ステンレス等を用いることができ、その他にアル
ミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化ス
ズ合金等を真空蒸着によって被膜形成された層を有する
前記導電性支持体やプラスチック、導電性微粒子（例え
ばカーボンブラック、酸化スズ、酸化チタン、銀粒子
等）を適当なバインダーとともにプラスチックや紙に含
浸した支持体、導電性バインダーを有するプラスチック
などを用いることができる。

【００８７】導電性支持体の形状は、円筒形のドラムタ
イプである。

【００８８】結着層６５は感光層の接着性改良、塗工性
改良、支持体の保護、支持体の欠陥の被覆、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。結着層にはカゼイン、ポリビニ
ルアルコール、エチルセルロース、エチレン−アクリル
酸コポリマー、ポリアミド、変性ポリアミド、ポリウレ
タン、ゼラチン、酸化アルミニウム等によって形成でき
る。結着層の膜厚は、５μｍ以下が好ましく、０．１〜
３μｍがより好ましい。

【００８９】本発明に用いられる電荷発生物質として
は、（１）モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系
顔料、（２）金属フタロシアニン及び非金属フタロシア
ニン等のフタロシアニン系顔料、（３）インジゴ及びチ
オインジゴ等のインジゴ系顔料、（４）ペリレン酸無水
物及びペリレン酸イミド等のペリレン系顔料、（５）ア
ンスラキノン及びピレンキノン等の多環キノン系顔料、
（６）スクワリリウム色素、（７）ピリリウム塩及びチ
アピリリウム塩類、（８）トリフェニルメタン系色素、
（９）セレン、セレンーテルル、アモルファスシリコン
等の無機物質、（１０）キナクリドン顔料、（１１）ア
ズレニウム塩顔料、（１２）シアニン染料、（１３）キ
サンテン色素、（１４）キノンイミン色素、（１５）ス
チリル色素、（１６）硫化カドミウム及び（１７）酸化
亜鉛等が挙げられる。

【００９０】電荷発生層６３に用いる結着樹脂として
は、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレー
ト樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹
脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹
脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂及び塩過ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体樹脂等が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。これらは単独、混合あるいは共重合体ポ
リマーとして１種または２種以上用いることができる。

【００９１】電荷発生層用塗料に用いる溶剤は、使用す
る樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択さ
れるが、有機溶剤としてはアルコール類、スルホキシド
類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族ハロゲ
ン化炭化水素類または芳香族化合物などを用いることが
できる。

【００９２】電荷発生層６３は、前記の電荷発生物質を
０．３〜４倍量の結着剤樹脂、および溶剤と共に、ホモ
ジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトラ
イター、ロールミル等の方法でよく分散し、塗布、乾燥
されて形成される。その厚みは、５μｍ以下、特には
０．０１〜１μｍの範囲が好ましい。

【００９３】また、電荷発生層６３には、種々の増感
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤または公知の電
荷発生物質を必要に応じて添加することもできる。

【００９４】電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質とし
ては、各種トリアリ−ルアミン系化合物、各種ヒドラゾ
ン系化合物、各種スチリル系化合物、各種スチルベン系
化合物、各種ピラゾリン系化合物、各種オキサゾ−ル系
化合物、各種チアゾ−ル系化合物、各種トリアリ−ルメ
タン系化合物等が挙げられる。

【００９５】電荷輸送層６２を形成するのに用いられる
結着剤樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、
ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレー
ト、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ
樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂及び不飽和樹脂
などから選ばれる樹脂が好ましい。特に好ましい樹脂と
しては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ス
チレンーアクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート
樹脂及びジアリルフタレート樹脂が挙げられる。

【００９６】電荷輸送層６２は、一般的には前記の電荷
輸送物質と結着剤樹脂を溶剤に溶解し、塗布して形成す
る。電荷輸送物質と結着剤樹脂との混合割合は２：１〜
１：２程度である。

【００９７】溶剤としてはアセトン、メチルエチルケト
ンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエス
テル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、
クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などの塩素
系炭化水素類などが用いられる。この溶液を塗布する際
には、例えば浸漬コーティング法、スプレーコーティン
グ法、スピンナーコーティング法などのコーティング法
を用いることができ、乾燥は１０〜２００℃、好ましく
は２０〜１５０℃の範囲の温度で、５分〜５時間、好ま
しくは１０分〜２時間の時間で送風乾燥または静止乾燥
下で行うことができる。

【００９８】電荷輸送層は、上述の電荷発生層と電気的
の接続されており、電界の存在下で電荷発生層から注入
された電荷キヤリアを受け取ると共に、これ等の電荷キ
ヤリアを保護層との界面まで輸送する機能を有してい
る。この電荷輸送層は電荷キヤリアを輸送する限界があ
るので必要以上に膜厚を厚くすることができないが、５
〜４０μｍ、特には７〜３０μｍの範囲が好ましい。

【００９９】さらに、電荷輸送層中に酸化防止剤、紫外
線吸収剤、可塑剤または公知の電荷輸送物質を必要に応
じて添加することもできる。

【０１００】本発明ではさらに、この電荷輸送層の上に
前記表面保護層を塗布、硬化させて成膜する。表面保護
層の膜厚は、０．５〜７μｍ、より好ましくは、０．５
〜５．５μｍである。

【０１０１】以下、実施例により、本願発明をさらに詳
細に説明する。なお、実施例中の「部」及び「％」は、
それぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。

【０１０２】

【実施例】（実施例１）上記発明の実施の形態で説明し
たように、本実施例ではヒューレット・パッカード社製
レーザージェット１２００を改造して用いた。

【０１０３】導電性粒子として、比抵抗が１０^６Ω・ｃ
ｍの導電性酸化スズを用いた。酸化スズの含有量は、９
１質量％であった。該導電酸化スズ粒子は、体積基準の
１０％平均粒径（Ｄ_１０）０．８μｍ、５０％平均粒径
（Ｄ_５０）１．４μｍ、９０％平均粒径（Ｄ_９０）２．
３２μｍであり、比表面積は、２．８×１０^６ｃｍ^２／
ｃｍ^３であり、かつ、帯電部材への担持量は１０ｍｇ／
ｃｍ^２であった。

【０１０４】さらに、レーザージェット１２００に用い
られているトナーを、さらに帯電部材に担持している導
電性粒子と同じ導電性粒子を外添したものを用いた。ま
た、クリーニングブレードは取り除き、所謂クリーナー
レスシステムで行った。

【０１０５】帯電部材への印加電圧は、−６００Ｖの直
流電圧のみであり、その時の電子写真感光体の暗部電位
Ｖｄは−５８０Ｖであり、注入帯電が行われていること
がわかる。

【０１０６】電子写真感光体に関しては、以下に示す。

【０１０７】φ２４ｍｍ×２４６ｍｍのアルミニウムシ
リンダーを支持体として、その上に以下の材料により構
成される塗料を浸漬コーティング方で塗布し、１４５℃
で３０分熱硬化することによって、膜厚が１５μｍの下
引き層（導電性被覆膜）を形成した。

【０１０８】導電性顔料：酸化スズ・酸化アンチモンコ
ート処理酸化チタン・・・１０部抵抗調節用顔料：酸化チタン・・・１０部結着樹脂：フェノール樹脂（大日本インキ化学工業
（株）製、プライオーフェンＪ３２５）・・・１０部レベリング剤：シリコーンオイル（信越化学（株）製、
ＳＨ２８ＰＡ）・・・０．００１部溶剤：メタノール／メトキシプロパノール＝１／１（質
量比）・・・２０部次に、この上に共重合ポリアミド樹脂（アミランＣＭ−
８０００、東レ（株）製）１０部、及び、メトキシメチ
ル化６ナイロン樹脂（トレジンＥＦ−３０Ｔ，帝国化学
（株）製）３０部をメタノール４００部及びｎ―ブタノ
ール２００部の混合溶媒中に溶解した塗料を浸漬コーテ
ィング法で塗布し、９０℃／５分間熱風乾燥させ、膜厚
が０．６μｍの中間層を得た。

【０１０９】次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブ
ラッグ角（２θ±０．２°）の７．４°及び２８．２°
に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニ
ン結晶２部とポリビニルブチラール樹脂（商品名：エス
レックＢＸ−１、積水化学工業社製）１部をシクロヘキ
サノン１２０部に添加し、１ｍｍφガラスビーズを用い
たサンドミルで３時間分散し、これに酢酸エチル１２０
部を加えて希釈して電荷発生層用塗工液を調製した。下
引き層上に、この電荷発生層用塗工液を浸漬塗布し、１
００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．１５μｍの電荷
発生層を形成した。

【０１１０】図１０に上記ヒドロキシガリウムフタロシ
アニン結晶の粉末Ｘ線回折図を示す。粉末Ｘ線回折の測
定にはＣｕＫα線を用い、次の条件で行った。

【０１１１】使用測定機：マック・サイエンス社製、全
自動Ｘ線回折装置ＭＸＰ１８Ｘ線管球：Ｃｕ管電圧：５０ＫＶ管電流：３００ｍＡスキャン方法：２θ／θスキャンスキャン速度：２ｄｅｇ．／ｍｉｎサンプリング間隔：０．０２０ｄｅｇ．スタート角度（２θ）：５ｄｅｇ．ストップ角度（２θ）：４０ｄｅｇ．ダイバージェンススリット：０．５ｄｅｇ．スキャッタリングスリット：０．５ｄｅｇ．レシービングスリット：０．３ｄｅｇ．湾曲モノクロメーター使用

【０１１２】次に下記構造式で示される化合物を６．３
部、

【外１】

【０１１３】下記構造式で示される化合物を０．７部、

【外２】

【０１１４】及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート
（ユーピロンＺ４００、三菱ガス化学（株）製）１０部
をモノクロロベンゼン５０部、ジメトキシメタン２６部
に溶解し、調製した溶液を、上記電荷発生層上に浸漬コ
ーティング法により塗布し、１２０℃で３０分加熱乾燥
して、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成した。

【０１１５】次に、表面保護層として、平均粒径０．０
２μｍのアンチモンドープ酸化スズ微粒子（商品名Ｔ−
１、三菱マテリアル（株）製）１００部を下記構造式の
フッ素原子含有化合物（商品名ＬＳ−１０９０、信越シ
リコーン（株）製）７部で表面処理した処理済み酸化ス
ズ２０部、

【外３】

【０１１６】及びメチルハイドロジェンシリコンオイル
（商品名ＫＦ９９、信越シリコーン（株）製）で表面処
理した（２０％）アンチモンドープ酸化スズ微粒子３０
部、エタノール：１５０部を、サンドミルにて、６６時
間かけて分散を行い、さらに、ポリテトラフルオロエチ
レン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）：１７部を加えて
２時間分散を行った。その後、熱硬化性レゾール型フェ
ノール樹脂（商品名：ＰＬ―４８５２、群栄化学工業
（株）製）を樹脂成分として１５部、さらに熱硬化性レ
ゾール型フェノール樹脂（ＸＰＬ−８２６４Ｂ、群栄化
学工業（株）製）を樹脂成分として１５部を溶解し、調
合液とした。

【０１１７】この調合液を用いて、先の電荷輸送層上に
浸漬塗布法により、膜を形成し、６０℃の温度で３０秒
前乾燥した後、１５５℃の温度で、１時間、熱風乾燥し
て硬化性の保護層を得た。このとき、得られた保護層の
膜厚測定は、薄膜のため光の干渉による瞬間マルチ測光
システムＭＣＰＤ―２０００（大塚電子（株）製）を用
いて測定し、その膜厚は２μｍであった。また、保護層
調合液の分散性は良好で、膜表面はムラのない均一な面
であった。

【０１１８】この時のドラムフランジの２種のギアは、
どちらもハス歯であり、電子写真感光体の端部より第１
のギア、第２のギアとしたとき、第１のギアの歯数は３
３枚（ｎ／φ＝１．３８）であり、第２のギア（帯電部
材を駆動させる）の歯数は２８枚（ｎ／φ＝１．１７）
であった。電子写真本体の転写ローラーもこのギア形状
にあわせた形に改造した。ドラムフランジの材質は、Ｐ
ＯＭ（ＬＡ５４１、旭化成（株）製）であった。この時
の電子写真感光体と帯電部材との回転は、接触面におい
てカウンター方向であり、その周速差は８０％であっ
た。

【０１１９】評価は、前述のように改造したレーザージ
ェット１２００を用いて、５℃の環境下で、１枚間欠モ
ードで５０００枚の耐久を行い、さらに、新しい同処方
の電子写真感光体及び現像剤に交換して、同じフランジ
ギアを付け替えて５回繰り返して評価を行った。

【０１２０】その結果、５回の耐久を繰り返しても、ギ
ア欠けは発生しなかった。なお、本発明においては、４
回の耐久でもギア欠けが発生しない場合は、本発明の効
果が十分に得られていると判断した。

【０１２１】（実施例２）実施例１において、電子写真
感光体の表面保護層に用いる熱硬化型フェノール樹脂に
かえて、下記構造式のアクリルモノマー３５部にかえ、

【外４】

【０１２２】光重合開始剤として２―メチルチオキサン
ソン２部を溶解し、さらに、ポリテトラフルオロエチレ
ン粒子にかえて、ポリオレフィン粒子にかえて調合液を
作成し、前記感光層上に浸漬塗布法により膜を形成し、
高圧水銀灯にて８００ｍＷ／ｃｍ２の光強度で３０秒間
光硬化を行い、その後１２０℃、１００分熱風乾燥して
表面保護層を作成した。また、帯電部材へ担持している
導電性粒子を酸化亜鉛に変え、前記導電性粒子の比表面
積を５×１０^４（ｃｍ^２／ｃｍ^３）にかえた以外は、実
施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価し
た。

【０１２３】その結果、５回の耐久を繰り返しても、ギ
ア欠けは発生しなかった。

【０１２４】（実施例３）実施例２において、帯電部材
への導電性粒子の担持量を０．１ｍｇ／ｃｍ^２とした以
外は、実施例２と同様にして評価した。

【０１２５】その結果、５回目の耐久の３８００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１２６】（実施例４）実施例２において、帯電部材
への導電性粒子の担持量を５０ｍｇ／ｃｍ^２とした以外
は、実施例２と同様にして評価した。

【０１２７】その結果は、５回の耐久を通じて、ギア欠
けは発生しなかった。

【０１２８】（実施例５）実施例２において、帯電部材
が担持している導電性粒子を酸化スズから酸化亜鉛にか
えて、粒径を体積基準のメジアン径（Ｄ_５０）を０．１
μｍにかえた以外は、実施例２と同様にして評価した。

【０１２９】その結果、５回目の耐久の３５００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１３０】（実施例６）実施例２において、帯電部材
が担持している導電性粒子を酸化スズから酸化亜鉛にか
えて、粒径を体積基準のメジアン径（Ｄ_５０）を４．０
μｍにかえた以外は、実施例２と同様にして評価した。

【０１３１】その結果、５回の耐久を通じて、ギア欠け
は発生しなかった。

【０１３２】（実施例７）実施例２において、帯電部材
が担持している導電性粒子を酸化スズから酸化亜鉛にか
えて、比抵抗を１０^１２Ω・ｃｍとした以外は、実施例
２と同様にして評価した。

【０１３３】その結果、５回の耐久を通じて、ギア欠け
は発生しなかったが、若干の帯電性の悪化が見られた。

【０１３４】（実施例８）実施例２において、帯電部材
が担持している導電性粒子を酸化スズから酸化亜鉛にか
えて、比抵抗を１０^−１Ω・ｃｍとした以外は、実施例
２と同様にして評価した。

【０１３５】その結果、５回の耐久を通じて、ギア欠け
は発生しなかったが、この感光体を温度３０℃、湿度８
０％ＲＨの環境下で画像を確認したところ、若干のドッ
ト再現性が悪化していた。

【０１３６】（比較例１）実施例６において、電子写真
感光体の表面保護層に用いられる酸化スズの表面処理剤
２種のどちらも使用せず、かつ、潤滑性物質であるポリ
オレフィン微粒子を添加しなかった以外は、実施例６と
同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。

【０１３７】その結果、３回目の耐久において、第２ギ
アの欠けが発生した。

【０１３８】（比較例２）実施例６において、帯電部材
への導電性粒子の担持量を０．０８ｍｇ／ｃｍ^２にかえ
た以外は、実施例６と同様にして評価した。

【０１３９】その結果、２回目の耐久において、第２ギ
アの欠けが発生した。

【０１４０】（比較例３）実施例６において、帯電部材
への導電性粒子の担持量を６０ｍｇ／ｃｍ^２にかえた以
外は、実施例６と同様にして評価した。

【０１４１】その結果、３回目の耐久後に、導電性粒子
が電子写真感光体上に付着することにより像露光である
レーザー光をさえぎったことに起因した白ポチ画像が発
生した。

【０１４２】（比較例４）実施例６において、導電性粒
子の粒径を体積基準のメジアン径（Ｄ_５０）μｍを５．
０μｍにかえた以外は、実施例６と同様にして評価し
た。

【０１４３】その結果、３回目の耐久において、キズが
多発した。

【０１４４】（比較例５）実施例６において、導電性粒
子の粒径を体積基準のメジアン径（Ｄ_５０）μｍを０．
０８μｍにかえた以外は、実施例６と同様にして評価し
た。

【０１４５】その結果、耐久４回目において、第２ギア
の欠けが発生した。

【０１４６】（比較例６）実施例７において、導電性粒
子の抵抗を１０^１３Ω・ｃｍとした以外は、実施例７と
同様にして評価した。

【０１４７】その結果、２回目の耐久において、帯電不
良が発生し、電子写真感光体の暗部電位Ｖｄが−４３０
Ｖとなった。

【０１４８】（比較例７）実施例７において、導電性粒
子の抵抗を１０^−２Ω・ｃｍとした以外は、実施例７と
同様に評価した。

【０１４９】その結果、３回目の耐久において、導電性
粒子が電子写真感光体表面に付着することとにより、１
ドット再現性が若干劣ったため、これを温度３０℃、湿
度８０ＲＨ％の環境下で画像を確認したところ、画像ボ
ケが発生した。

【０１５０】（実施例９）実施例７において、電子写真
感光体の表面保護層に用いる硬化型アクリル樹脂をポリ
ウレタン樹脂（関西ペイント（株）製）２５部及び硬化
剤としてコロネートＨＬ（日本ポリウレタン（株）製）
を２部にかえ、さらに、ポリオレフィン粒子をシリコー
ン微粒子（平均粒径０．２５μｍ）にかえて調合した以
外は、実施例７と同様にして電子写真感光体を作成し
た。

【０１５１】この時のドラムフランジの２種のギアは、
どちらもハス歯であり、電子写真感光体の端部より第１
のギア、第２のギアとしたとき、第１のギアの歯数は３
３歯（ｎ／φ＝１．３８）であり、第２のギアの歯数は
３９歯（ｎ／φ＝１．６３）であった。電子写真本体の
転写ローラーもこのギア形状にあわせた形に改造した。
この時の電子写真感光体と帯電部材との回転は、接触面
においてカウンター方向であり、その周速差は１２０％
であった。また、帯電部材へ担持する導電性粒子のＺｎ
Ｏ_２粒子の抵抗を１０^５Ω・ｃｍとした。上記変更点以
外は、実施例２と同様に行った。

【０１５２】その結果、５回目の耐久の３８００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１５３】（比較例８）実施例９において、電子写真
感光体の表面保護層に用いられる酸化スズの表面処理剤
２種のどちらも使用せず、かつ潤滑性物質であるシリコ
ーン微粒子を添加しなかった以外は、実施例９と同様に
して電子写真感光体を作成し、評価した。

【０１５４】その結果、３回目の耐久の２０００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１５５】（比較例９）実施例９において、帯電部材
への導電性粒子の担持をせず、トナーにも導電性粒子を
外添しなかった以外は、実施例９と同様にして評価し
た。

【０１５６】その結果、２回目の耐久の１０００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。また、帯電性も悪化し、電
子写真感光体の暗部電位Ｖｄは、−３５０Ｖであった。

【０１５７】（実施例１０）実施例７において、電子写
真感光体の表面保護層に用いられる酸化スズの表面処理
を行わず５０部用い、溶剤をエタノールからトルエンに
し、さらにアクリル樹脂をエポキシ樹脂にかえ、ポリオ
レフィン粒子をアルミナ微粒子（粒径０．２μｍ）にか
えた調合液を用い、スプレー塗布により表面保護層を形
成した以外は、実施例７と同様にして電子写真感光体を
作成した。

【０１５８】また、この時のドラムフランジの２種のギ
アは、どちらもハス歯であり、電子写真感光体の端部よ
り第１のギア、第２のギアとしたとき、第１のギアの歯
数は６０枚（ｎ／φ＝２．５）であり、第２のギアの歯
数は３８枚（ｎ／φ＝１．５８）であった。電子写真本
体の転写ローラーもこのギア形状にあわせた形に改造し
た。この時の電子写真感光体と帯電部材との回転は、接
触面においてカウンター方向であり、その周速差は１５
０％であった。また、帯電部材へ担持する導電性粒子の
ＺｎＯ_２粒子の抵抗を１０^５Ω・ｃｍとした。上記変更
点以外は、実施例２と同様にして評価した。

【０１５９】その結果、５回目の耐久の３５００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１６０】（実施例１１）実施例１０において、導電
性粒子の比表面積を１．１×１０^６ｃｍ^２／ｃｍ^３にか
えた以外は、実施例１０と同様にして評価した。

【０１６１】その結果、５回目の耐久後に第２ギアに若
干のヒビがはいっていた。

【０１６２】（実施例１２）実施例１０において、導電
性粒子の比表面積を８．０×１０^５ｃｍ^２／ｃｍ^３にか
えた以外は、実施例１０と同様にして評価した。

【０１６３】その結果、５回目の耐久の５０００枚耐久
後に第２ギアの欠けが発生した。

【０１６４】（実施例１３）実施例４において、導電性
粒子の比表面積を５．０×１０^５（ｃｍ^２／ｃｍ^３）に
かえた以外は、実施例４と同様にして評価した。

【０１６５】その結果、５回目の耐久の４５００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１６６】（比較例１０）実施例１０において、電子
写真感光体の表面保護層に用いられるアルミナ粒子を添
加しなかった以外は、実施例１０と同様にして電子写真
感光体を作成し、評価した。

【０１６７】その結果、３回目の耐久の３０００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１６８】（比較例１１）実施例１０において、帯電
部材へ導電性粒子を担持しなかった以外は、実施例１０
と同様にして評価した。

【０１６９】その結果、２回目の耐久で第２ギアの欠け
が発生した。

【０１７０】（実施例１４）実施例１０において、電子
写真感光体のシリンダーをφ３０ｍｍ×２６０．５ｍｍ
にかえて、表面保護層に用いたアルミナ粒子にかえて、
脂肪酸エステルとしてステアリン酸メチルを１０部添加
した以外は、実施例１０と同様にして電子写真感光体を
作成した。

【０１７１】また、電子写真装置もヒューレット・パッ
カード（株）社製レーザージェット４０００にかえて実
施例１０と同様の改造を行った以外は、実施例１０と同
様にして評価した。この時のギアはどちらも平歯であ
り、第１のギアの歯数は８０枚（ｎ／φ＝２．６７）で
あり、第２のギアの歯数は５０枚（ｎ／φ＝１．６７）
であった。

【０１７２】その結果、４回目の耐久までは問題なかっ
たが、５回目の耐久の初期において第２ギアの欠けが発
生した。

【０１７３】（比較例１２）実施例１４において、電子
写真感光体の表面保護層のステアリン酸メチルを添加し
なかった以外は、実施例１４と同様にして電子写真感光
体を作成し、評価した。

【０１７４】その結果、３回目の耐久の３０００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１７５】（比較例１３）実施例１４において、帯電
部材へ導電性粒子を担持しなかった以外は、実施例１４
と同様にして評価した。

【０１７６】その結果、２回目の耐久の４０００枚時
に、第１、第２ギアのどちらにもギアの欠けが発生し
た。

【０１７７】（実施例１５）実施例１４において、電子
写真感光体の表面保護層に用いたエポキシ樹脂をシロキ
サン樹脂にかえ、さらにステアリン酸メチルをＳｉＯ_２
微粒子（平均粒径０．１μｍ）にかえた以外は、実施例
１４と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。

【０１７８】その結果、５回目の耐久の１０００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１７９】（比較例１４）実施例１５において、電子
写真感光体の表面保護層にＳｉＯ_２微粒子を添加しなか
った以外は、実施例１５と同様にして電子写真感光体を
作成し、評価した。

【０１８０】その結果、２回目の耐久の４０００枚時に
第２ギアの欠けが発生した。

【０１８１】（比較例１５）実施例１５において、帯電
部材へ導電性粒子を担持しなかった以外は、実施例１５
と同様にして評価した。

【０１８２】その結果、２回目の耐久の２０００枚時に
第１、第２のギアのどちらにもギア欠けが発生した。

【０１８３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、帯電性
も安定し、ギアの欠けもなく、低コストで省スペースな
プロセスカートリッジ及び電子写真装置に用いられる電
子写真感光体を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるプロセスカートリッジ
Ｂを装着した電子写真装置Ａの構成を説明する模式断面
説明図である。

【図２】本発明の実施例に係わるプロセスカートリッジ
の構成を説明する模式断面図である。

【図３】本発明の実施例でのドラム枠体ユニットの組み
立て構成斜視図である。

【図４】本発明の実施例に係わる帯電ローラー駆動の構
成を説明する模式図である。

【図５】本発明に実施例に係わる帯電ローラー駆動の構
成を説明する模式図である。

【図６】本発明に実施例に係わる帯電ローラー駆動の構
成を説明する模式図である。

【図７】本発明における電子写真感光体の層構成を示す
図である。

【図８】本発明における電子写真感光体の層構成を示す
図である。

【図９】本発明における電子写真感光体の層構成を示す
図である。

【図１０】本発明の実施例の電子写真感光体に用いたヒ
ドロキシガリウムフタロシアニン結晶のＸ線解析図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 5/147 ５０２Ｇ０３Ｇ 5/147 ５０２３Ｊ１０３５０３５０３５０４５０４ 15/00 ５５０ 15/00 ５５０ 21/00 ３５０ 21/00 ３５０ (72)発明者高木進司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者田中大介東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB03 CB04 CD05 CD14 CE05 CG03 2H068 AA03 AA04 AA05 AA06 AA21 AA32 AA54 AA58 BA01 BA03 BA58 BB03 BB06 BB29 BB30 BB31 BB33 BB34 BB35 CA06 CA33 CA37 FA12 FA25 FA27 FC01 2H171 FA02 FA03 FA09 FA24 FA25 FA26 GA03 GA04 GA09 JA23 JA27 JA29 JA34 KA04 LA08 LA09 QA02 QA08 QA11 QA13 QA17 QB05 QB07 QB54 TA14 TA15 TB13 UA02 UA03 UA05 UA22 2H200 FA02 FA09 GA15 GA23 HA03 HA21 HB12 HB17 HB23 HB45 HB46 HB47 HB48 LA23 LA29 LA38 MA03 MA12 MA20 MB01 MB04 MC02 MC15 NA02 3J030 AC03 AC10 BA05 BB06 BC01 BD06 CA10 3J103 AA02 AA13 AA74 FA12 GA57 GA58 GA60 HA20 HA43 HA47 HA60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体と該感光体に接触配置さ
れた弾性帯電部材を有し、該電子写真感光体の長手方向
一端に設けられたフランジがギアを有し、該ギアから回
転の駆動が伝達されることにより、該帯電部材が該電子
写真感光体との接触面においてカウンター方向に回転す
る電子写真装置用の電子写真感光体において、該弾性帯
電部材が、体積基準のメジアン径（Ｄ_５０）が０．１〜
４．０μｍである導電性粒子を担持し、該導電性粒子の
抵抗が１×１０^−１〜１×１０ ^１２Ω・ｃｍであり、該
導電性粒子の担持量が０．１〜５０ｍｇ／ｃｍ^２であ
り、かつ該電子写真感光体が、導電性支持体上に少なく
とも感光層及び表面保護層を有し、該表面保護層が潤滑
性物質を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】前記導電性粒子は、体積抵抗が１０^９Ω
・ｃｍ以下であり、比表面積が５×１０^５〜１×１０^７
ｃｍ^２／ｃｍ^３であり、体積基準のメジアン径
（Ｄ_５０）が０．４〜４．０μｍで、かつトナーの質量
平均粒径未満である請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】前記導電性粒子の比表面積が１．０×１
０^６〜８．０×１０ ^６ｃｍ^２／ｃｍ^３である請求項１ま
たは２記載の電子写真感光体。
【請求項４】前記導電性粒子の比表面積が１．２×１
０^６〜４．０×１０ ^６ｃｍ^２／ｃｍ^３である請求項３記
載の電子写真感光体。
【請求項５】前記ギアが２種類であり、少なくとも１
つのギアがハス歯ギアである請求項１〜４のいずれかに
記載の電子写真感光体。
【請求項６】前記２種類のギアが、すべてハス歯ギア
である請求項５記載の電子写真感光体。
【請求項７】前記のギアの歯数ｎ（枚）と電子写真感
光体の外径φ（ｍｍ）との関係が、下記式（１）を満た
す請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真感光体。ｎ／φ≦２．５（１）
【請求項８】前記ギアの歯数ｎ（枚）と電子写真感光
体の外径φ（ｍｍ）との関係が、下記式（２）を満足す
る請求項７記載の電子写真感光体。ｎ／φ≦１．６（２）
【請求項９】前記電子写真感光体が、外径が３１ｍｍ
以下の円筒状である請求項１〜９のいずれかに記載の電
子写真感光体。
【請求項１０】前記電子写真感光体の外径が２５ｍｍ
以下である請求項９記載の電子写真感光体。
【請求項１１】前記潤滑性物質が、潤滑性粒子、フッ
素原子含有化合物、脂肪酸エステル及びワックス類の少
なくとも一つである請求項１〜１０のいずれかに記載の
電子写真感光体。
【請求項１２】前記潤滑性粒子が、フッ素含有樹脂粒
子、シリコーン樹脂粒子、ポリオレフィン微粒子から選
ばれる有機系粒子、またはＳｉＯ_２粒子、アルミナ粒子
から選ばれる無機粒子の少なくとも一種の潤滑性粒子で
ある請求項１１記載の電子写真感光体。
【請求項１３】前記表面保護層が、結着樹脂を含有
し、かつ少なくとも導電性粒子または電荷輸送物質のど
ちらか一方を含有する請求項１〜１２のいずれかに記載
の電子写真感光体。
【請求項１４】前記結着樹脂が、フェノール樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂及びシロ
キサン系樹脂から選ばれる少なくとも一種の硬化性樹脂
である請求項１３記載の電子写真感光体。
【請求項１５】電子写真感光体と該電子写真感光体に
接触配置された弾性帯電部材を有し、該電子写真感光体
の長手方向一端に設けられたフランジがギアを有し、該
ギアから回転の駆動を伝達されることにより、該帯電部
材が電子写真該感光体との接触面においてカウンター方
向に回転する帯電手段を一体に支持し、電子写真装置本
体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、該
電子写真感光体が、請求項１〜１４のいずれかに記載の
電子写真感光体であることを特徴とするプロセスカート
リッジ。
【請求項１６】電子写真感光体と該電子写真感光体に
接触配置された弾性帯電部材を有し、該電子写真感光体
の長手方向一端に設けられたフランジがギアを有し、該
ギアから回転の駆動を伝達されることにより、該帯電部
材が該電子写真感光体との接触面においてカウンター方
向に回転する帯電手段を一体に支持する電子写真装置本
体に着脱自在であるプロセスカートリッジを用いる電子
写真装置において、該電子写真感光体が、請求項１〜１
４のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴
とする電子写真装置。