JP2004240303A

JP2004240303A - 電子写真装置

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Publication number: JP2004240303A
Application number: JP2003031103A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Omori; 弘之大森; Hirofumi Kumoi; 郭文雲井; Shinji Takagi; 進司高木; Hiroshi Saito; 宏齊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】クリーナーレスシステムにおいて、ドラム割れ、トナー融着を抑制して電子写真感光体の耐久性を向上させる。
【解決手段】少なくともその表面層に、放射線重合により重合または架橋し硬化させた樹脂を含有する電子写真感光体を作製する。放射線照射時に、該電子写真感光体を構成する円筒状の支持体をその円筒軸を中心に回転させて表面を形成する。該樹脂の原料として下記式で表されるものが例示される。また、該放射線として１〜１００Ｍｒａｄ／ｓｅｃの電子線が例示される。
【化１】

【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置に関するものであり、詳しくは、クリーナー手段を必要としない電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機またはプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた電子写真装置は、潜像担持体である感光体、その感光体を帯電処理する帯電装置、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像装置、紙などの転写材に上記トナーを転写する転写装置、その後の感光体上に残された残留トナーをクリーニングするクリーニング装置、転写材上のトナーを定着させる定着装置などから構成されている。
【０００３】
近年、環境保全や資源の有効利用の点から、クリーニング装置にて回収されている転写残トナーいわゆる廃トナーを現像装置に戻し再利用する画像形成装置が開発されている。この一つの方式に、クリーニング装置を廃し、転写残トナーの清掃は現像装置において現像工程と同時に行うというクリーナーレス方式というものがある。
【０００４】
転写後の感光体に残存する転写残トナーはクリーニング装置によって感光体面から除去されて廃トナーとなるが、クリーナーをなくし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し、現像装置に回収・再使用する装置構成にしたクリーナーレスプロセスの電子写真装置等が提案されている。例えば、帯電手段である帯電ローラの上流側に帯電手段と同極性でしかもより高い電位に転写残トナーを帯電させる補助帯電手段を設けて帯電ローラへの転写残トナー付着による汚れを防止すると同時に、帯電ローラにＡＣ電圧を重畳することで均一な帯電を行うと同時に転写残トナーの除電を行い現像装置での回収を行うというものである（例えば、特許文献１参照。）。更に転写残トナーの回収性を改善させ、画質を安定させるために転写残トナー均一化手段（残留現像剤像均一化手段）を設けた電子写真装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながらこのプロセスは転写残トナーを帯電させる現像剤帯電量制御手段、さらには残留現像剤像均一化手段等といった感光体に対して接する補助帯電部材（一般には導電性のブラシ）を設けることにより、クリーニングブレードを有しないプロセスであっても感光体の削れ量が多くなり、寿命が短くなってしまう問題をかかえている。また、現像剤成分がドラムの表面に融着し画像欠陥を起こしてしまうことがある。これは感光体の表面に補助帯電部材等によって細かいキズが作られ、クリーニングブレードを有しないために感光体表面を平滑化することが出来ず、いったん融着を起こすと増加させてしまうと考えられる。
これら表面層の摩耗、キズが発生するという問題点を解決する手段として、硬化性の樹脂を電荷輸送層用の樹脂として用いる試みが、開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
このように電荷輸送層用の樹脂に硬化性の樹脂を用い、電荷輸送層を硬化、架橋することによって機械的強度が増し、繰り返し使用時の耐削れ性、耐傷性は大きく向上する。しかしながら有機物電荷輸送材料と結着樹脂とで構成される電荷輸送層においては電荷輸送能の樹脂に対する依存度が大きく、例えば硬度が十分高い硬化性樹脂では電荷輸送能が十分ではなく繰り返し使用時に残留電位の上昇が見られる等、これまでの系では高い硬度と十分な電荷輸送能の両立が達成されていなかった。
【０００７】
この問題に対し、電子写真感光体の表面層が、少なくとも放射線照射によって重合可能な官能基を有する化合物を放射線照射により硬化させた樹脂を含有することによって上記課題が大幅に改善されることが開示された（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、円筒状の導電性支持体上に上記、放射線照射により硬化させた樹脂を含有する表面層を有する感光体を形成しようとする場合には、放射線の照射方法によって感光体の特性が大きく変化することが判明し、従って、感度等の電気的特性と硬さ、耐磨耗性が両立する円筒状の電子写真感光体を安定的に製造するためには更なる研究を必要とした。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０８−１３７３６８号公報第２頁−第３頁
【特許文献２】
特開２００１−２１５７９８号公報第４頁
【特許文献３】
特開平２−１２７６５２号公報第１頁請求の範囲
【特許文献４】
特開平１１−２６５０８５号公報第２頁請求項１
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる問題を防止したクリーナーレスシステムの電子写真装置、プロセスカートリッジの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電手段と、帯電処理された該電子写真感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、該静電潜像に現像剤を供給し該静電潜像を可視化する現像手段と、可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、該帯電手段より上流に位置していて、該電子写真感光体面上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段とを有し、転写工程後の該電子写真感光体上に残余する現像剤を前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記電子写真感光体面を帯電すると同時に、適正帯電量にする電子写真装置、もしくは転写残トナー均一化手段（残留現像剤像均一化手段）を設けた電子写真装置において、該電子写真感光体をが、円筒状の導電性支持体と、該支持体上に形成される感光層とを有し、且つ該電子写真感光体の少なくとも表面を形成する層が放射線照射により重合または架橋し硬化された樹脂を含有する電子写真感光体であって、該放射線照射時に、該支持体をその円筒軸を中心に回転させることによって表面を形成した電子写真感光体とすることで、本件の問題を解決させることが可能となった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次にこのクリーナーレス方式の電子写真装置について、図１を用いて説明する。図１は従来例の概略構成図で、本例においては、帯電ローラに負のＤＣ電圧とＡＣ電圧を同時に印加し、感光体を負に帯電し、レーザ光により静電潜像を書き込み、負に帯電した現像剤を現像装置により感光体上の露光部に現像する、反転現像方式の例を示した。
【００１２】
図１において、まず感光体１は矢印の方向に回転し、帯電装置（帯電ローラ）２により帯電処理される。その後露光手段３により画像情報が静電潜像として書き込まれ、現像装置４によりトナー像として顕像化される。顕像化された感光体上のトナー像は、転写装置（転写ローラ）５により転写材６に転写され、その後転写材６は不図示の定着装置へと搬送される。転写工程後、感光体１上に残った残留トナーは、補助帯電装置７により帯電と同極性でかつより高い電位に帯電され、上記帯電工程において交流による除電が行われる。そして露光工程を通過した後、現像装置により現像容器内に回収され、再び現像処理に用いられる。以後上記の工程が繰り返される。図１に記載されている補助帯電手段は固定のブラシ状部材を用いたが、ブラシ回転体、弾性ローラ体、シート状部材など任意の形態の部材にすることが出来る。また、この部材は感光体に対してその長手方向にスラストさせ、電位付与性をより均一にさせることもできる。
【００１３】
さらに補助帯電手段として現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段（上述の補助帯電装置７）より上流、かつ転写手段より下流に残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段としての補助帯電装置８を追加することもできる。
【００１４】
図２は補助帯電装置を２つ有する場合を示す。
【００１５】
補助帯電手段（残留現像剤像均一化手段）８の部材にはこの図では固定のブラシ状部材を用いたが、ブラシ回転体、弾性ローラ体、シート状部材など任意の形態の部材にすることが出来る。また、この部材は感光体に対してその長手方向にスラストさせ、電位付与性をより均一にさせることもできる。さらに補助帯電装置８は接地させても、必要に応じてバイアスを印加させることもできる。
【００１６】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体は少なくとも表面層が放射線照射により重合または架橋し硬化させた樹脂を含有する電子写真感光体である。感光体表面層に放射線照射により重合または架橋し硬化させた樹脂を含有させる方法としては、放射線放射線照射により重合または架橋し硬化さることが可能な化合物を溶解、含有する感光体表面層用の塗布溶液を用いて円筒状導電性支持体上に塗布し、その後に放射線を照射して硬化させる。この溶解液を円筒状導電性支持体上に塗布する方法は、例えば浸漬コーティング法、スプレイコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティング法などが知られている。電子写真感光体を効率よく大量生産するには浸漬コーティング法が最良であり、本発明においも浸漬塗布は可能である。
【００１７】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体の構成は、円筒状の導電性基体上に感光層として電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層した構成または逆に電荷輸送層、電荷発生層をこの順に積層した構成、さらには電荷発生物質と電荷輸送物質を結着樹脂中に分散した単層より構成されるもののいずれの構成をとることも可能である。さらに前記感光層上に表面保護層を形成することも可能である。本発明は少なくとも感光体の表面層に放射線照射により重合または架橋し硬化させた樹脂を含有ればよい。ただし、電子写真感光体としての特性、特に残留電位等の電気的特性及び耐久性の点より電荷発生層／電荷輸送層をこの順に積層した機能分離型の感光体構成又は前記電荷発生層／電荷輸送層をこの順に積層した機能分離型の感光層上に保護層を形成した構成が好ましく、本発明の利点も電荷輸送性を損なうことなく電荷輸送層または保護層を硬化することが可能になった点にある。従って感光体表面に保護層を形成する構成の場合には、該保護層中の構成物質として電荷輸送機能を有する化合物が含有されていることが好ましい。
【００１８】
本発明で使用する、放射線照射により重合または架橋し硬化さることが可能な化合物は放射線照射によって硬化が可能であれば特に他の制約はない。ただし、中でも分子内に不飽和重合性官能基を持つ化合物は反応性の高さ、反応速度の速さ、放射線照射による硬化によって達成される硬度の高さの点で好ましく、さらにその中でもアクリル基、メタクリル基又はスチレン基を持つ化合物は特に好ましい。
【００１９】
本発明における不飽和重合性官能基を有する化合物は、その構造単位の繰り返しよりモノマーとオリゴマーに大別される。モノマーとは不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返しがなく、比較的分子量の小さいものを示し、オリゴマーとは不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返し数が２〜２０程度の重合体である。また、ポリマー又はオリゴマーの末端のみに不飽和重合性官能基を有するマクロノマーも本発明の表面層用の硬化性化合物として使用可能である。本発明では感光体の耐久性と電気的な特性の両立という点からモノマーを使用することが好ましい。
【００２０】
また、本発明における不飽和重合性官能基を有する化合物は、電荷輸送化合物であることが、感光体の耐久性と電気的な特性の両立という点から特に好ましい。中でも正孔輸送化合物であることが更に好ましい。不飽和重合性官能基を有する正孔輸送化合物としては公知の正孔輸送化合物の一部に不飽和重合性官能基を付加した化合物であればよい。公知の正孔輸送化合物の例としてはヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、トリフェニルアミン化合物等が挙げられるが特に限定されるものではなく、正孔輸送能を有する化合物であればいかなる化合物も使用可能である。さらに、本発明において感光体表面層の硬度を十分に確保するために、不飽和重合性官能基を有する化合物は１分子中に複数の不飽和重合性官能基を有する化合物を使用することが好ましい。
【００２１】
本発明に用いることのできる放射線放射線照射により重合または架橋し硬化さることが可能な化合物の例を表１〜表１３に示すが、これに限られるものではない。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
【表３】

【００２５】
【表４】

【００２６】
【表５】

【００２７】
【表６】

【００２８】
【表７】

【００２９】
【表８】

【００３０】
【表９】

【００３１】
【表１０】

【００３２】
【表１１】

【００３３】
【表１２】

【００３４】
【表１３】

なぜ前記放射線照射によって硬化した表面層を電子写真感光体に用いた場合に、十分な硬度を示す上に感光体特性を劣化させず残留電位の上昇が起こらないのかに関して、明確な理由は判明していない。ただ、一つには、感光層においては良好な特性を発現させる上で極性の強い物質または酸化電位の低い物質は大きな弊害となることが知られていることより、従来の硬化樹脂の系と比較して本発明の樹脂ではそのような極性の強い物質または酸化電位の低い物質が硬化反応の過程で生じないか又は非常に少ないことは想像できる。更にまた、同じ構造式の官能基を有する化合物でもこれを熱又は紫外線で硬化する場合には、熱又は光反応開始剤の添加が必要となり、この硬化樹脂を感光層に用いた場合には残留電位の増加や感度の低下といった感光体特性の劣化が起こることより、本発明で反応開始剤を用いずに硬化を行っていることも良好な感光体特性発現のためには有効であるものと考えられる。
【００３５】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体は円筒状の導電性支持体上に形成される。該電子写真感光体が有する支持体は、円筒状の形状で且つ導電性を有するものであればよい。例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレススチール等の金属や合金を円筒状成形したもの、アルミニウム及び銅等の金属泊を円筒状プラスチックにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫等を円筒状プラスチックに蒸着したもの、導電性物質を単独または結着樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、円筒状プラスチック及び紙等が挙げられる。本発明においては導電性支持体の上には、バリアー機能と接着機能をもつ下引き層を設けることができる。
【００３６】
下引き層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、基体上の欠陥の被覆、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。下引き層の材料としては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、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、ゼラチンなどが知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０．１〜２μｍ程度が好ましい。
【００３７】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体が機能分離型の感光体である場合には電荷発生層及び電荷輸送層を積層する。電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、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結晶系、具体的には例えばα、β、γ、ε、Ｘ型などの結晶型を有するフタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニンまたは前記したアモルファスシリコーンなどが挙げられる。
【００３８】
機能分離型感光体の場合、電荷発生層は前記の電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの方法でよく分散し、分散液を塗布、乾燥されて形成されるか、又は前記電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。
【００３９】
また、電荷輸送化合物としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾールなどのカルバゾール系化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチル−Ｎ−フェニルヒドラゾン、ｐ−ピロリジノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、１，３，３−トリメチルインドレニン−ω−アルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルベンズアルデヒド−３−メチルベンズチアゾリノン−２−ヒドラゾンなどのヒドラゾン系化合物、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、１−フェニル３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［キノリル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［６−メトキシ−ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（３）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（α−メチル−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（α−ベンジル−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、スピロピラゾリンなどのピラゾリン系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−ジエチルアミノベンズオキサゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−５−（２−クロロフェニル）オキサゾ−ルなどのオキサゾール系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−ジエチルアミノベンズチアゾールなどのチアゾール系化合物、ビス（４−ジエツルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタンなどのトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス−４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタンなどのポリアリールアルカン類などが挙げられる。一般的には、電荷輸送層は上記電荷輸送化合物を成膜性の樹脂、たとえばポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート樹脂等と混合し、成膜して電荷輸送層とする。
【００４０】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体おいて、電荷輸送層／電荷発生層の順に円筒状の導電性支持体上に感光層が積層される場合には電荷発生層に、電荷発生層／電荷輸送層をこの順に積層した感光体においては電荷輸送層に放射線照射により重合または架橋し硬化させた樹脂を含有させる。すなわち、電荷発生層又は電荷輸送層用の塗布溶液に放射線照射により重合または架橋し硬化さることが可能な化合物を含有させ、これを用いて塗布し、その後に放射線を照射して硬化させる。
【００４１】
次に単層構成の感光体の場合には、少なくとも電荷発生化合物、電荷輸送化合物及び／又は放射線照射により重合または架橋し硬化さることが可能な化合物を分散又は溶解した溶液を用いて感光層を塗布、乾燥、放射線照射による硬化を行うことにより感光層を形成する。
【００４２】
また本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体は、円筒状の導電性支持体上に形成した積層構成又は単層構成の感光層の上に保護層を形成することも可能であり、この場合には保護層中に放射線照射により重合または架橋し硬化させた樹脂を含有させる。
【００４３】
本発明の感光体の表面層には各種添加剤を添加することができる。該添加剤とは酸化防止剤、紫外線吸収剤等の劣化防止剤やテトラフルオロエチレン樹脂粒子、弗化カーボン等の滑剤などである。
【００４４】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体においては、円筒状導電性支持体上の電子写真感光体表面層を放射線照射によって硬化する。本発明において使用する放射線とは電子線及びガンマ線であるが、装置の大きさ、安全性、コストの面で電子線が有利である。電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型、ラミナー型などいずれの形式も使用することができる。
【００４５】
本発明の電子写真装置に使われる電子写真感光体では円筒状の導電性支持体上に感光層を有した感光体の表面層を放射線照射により重合または架橋し硬化させるものであるが、該電子写真感光体への放射線照射時に、該感光体をその円筒軸を中心に回転させることが非常に重要である。
【００４６】
電子写真感光体においては、電子写真画像の均一性や繰り返し画像形成時の画像安定性の観点から、感度、残留電位等の電気特性や表面の硬さ、滑り性の感光体面方向の均一性が非常に重要となる。ところが感光体に放射線照射した場合には感光体の感度及び残留電位は照射した放射線量によって変化し、また表面層の放射線照射による硬化においても表面層の硬化度は放射線量に依存し、且つ滑り性等の表面特性も放射線量によって変化する。
【００４７】
一方、放射線照射装置は一般的に一方向からの照射であり、とくに装置コスト面及び汎用性に優れる小型で自己遮蔽型の電子線照射装置を用いる場合には電子線の照射は一方向からとなる。中でも電子線を照射する装置が、図２に示す、線状の陰極から放出された熱電子を電子線として取り出し、前記電子線を加速する電子線発生部と、電子写真感光体に電子線を照射する照射室と、前記電子線発生部内の真空雰囲気と照射室雰囲気とを仕切るとともに前記電子線を透過させる隔膜を備える電子線照射装置を用いることは、生産装置のコストを抑え、後述の電子写真感光体を製造する上での電子線の好適な加速電圧、照射線量率を達成できるという点で非常に有利であるが、円筒状の被照射物に完全に均一に放射線を照射することは困難である。そこで本研究者らの鋭意検討の結果、円筒状の電子写真感光体に上記感光体の特性の均一性を保ち且つ表面層を十分硬化させることのできる放射線の照射は、放射線照射時に、該感光体をその円筒軸を中心に回転させることで達成され、特に放射線照射が一方向からであり、放射線照射時間内に該感光体をその円筒軸を中心に２回転以上回転させることで達成されることが判明した。
【００４８】
本発明の円筒状の電子写真感光体においては、電気特性及び耐久性能を発現させ、且つそれらの均一性を実現する上で放射線の照射条件が非常に重要である。放射線が電子線の場合に、特に重要な条件は電子線照射線量率（単位時間単位面積あたりの電子線照射量）、感光体への電子線照射線量、電子線の加速電圧及び電子線照射時間内での感光体の回転回数である。本発明においてはこれらの因子を好適に設定することにより、電気特性、耐久性能及び均一性を満足し、かつ本発明における現像剤帯電量制御手段、さらには残留現像剤像均一化手段等といった感光体に対して接する部材を有するクリーナーレスの電子写真装置において高寿命で現像剤の融着を起こさない円筒状の電子写真感光体の製造が可能となる。
【００４９】
放射線が電子線の場合に、電子線照射線量率は１〜１００Ｍｒａｄ／ｓｅｃの範囲が好適であり、低すぎると表面層の硬化度が低下し、高すぎる場合には表面層の硬さ、表面自由エネルギーが不均一になる傾向にある。感光体への電子線照射線量は１〜１００Ｍｒａｄが好ましく、更に好ましくは５〜５０Ｍｒａｄの範囲である。照射線量が低すぎる場合には表面層の硬化が十分ではなく、高すぎる場合には感光体の感度、残留電位が悪化する。電子の加速電圧は３００ＫＶ以下が好ましく、さらに好ましくは５０〜２００ＫＶの範囲である。３００ＫＶ以上では導電性支持体を含めて電子写真感光体の劣化が顕著となり、加速電圧が低すぎると表面層の硬化が膜厚保方向で不均一となる。電子線照射時間内での感光体の回転数は２回以上１０回転以下が適している。１回では均一性が低下し、１０回を超えると、表面層の硬化性が低下する。放射線が電子線の場合には上記４つの条件が好適に設定されることによって感度、残留電位等の電気特性が良好で均一性の高い円筒状の電子写真感光体を、安定的に製造することができる。
【００５０】
本発明の好ましい実施態様は以下のとおりである。
【００５１】
［実施態様１］電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電手段と、帯電処理された該電子写真感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、該静電潜像に現像剤を供給し該静電潜像を可視化する現像手段と、可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、該帯電手段より上流に位置していて、該電子写真感光体面上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段とを有し、転写工程後の該電子写真感光体上に残余する現像剤を前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記電子写真感光体面を帯電すると同時に、適正帯電量にする電子写真装置において、該電子写真感光体が、円筒状の導電性支持体と、該支持体上に形成される感光層とを有し、且つ該電子写真感光体の少なくとも表面を形成する層が放射線照射により重合または架橋し硬化された樹脂を含有する電子写真感光体であって、該放射線照射時に、該支持体をその円筒軸を中心に回転させることによって表面を形成した電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置。
【００５２】
［実施態様２］前記現像剤帯電量制御手段より上流、かつ前記転写手段より下流に位置していて、前記現像剤像を前記転写材に転写した後の前記電子写真感光体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段を有し、前記現像剤像転写後の前記電子写真感光体上に残留する該残留現像剤像を前記残留現像剤像均一化手段で均一化し、その均一化された前記電子写真感光体上の残留現像剤を前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記電子写真感光体面を帯電すると同時に、適正帯電量にすることを特徴とする実施態様１記載の電子写真装置。
【００５３】
［実施態様３］前記帯電手段は接触帯電方式であり、かつ振動電界を印加することを特徴とする実施態様１または実施態様２記載の電子写真装置。
【００５４】
［実施態様４］前記電子写真感光体への放射線照射が一方向からであり、該放射線照射の時間内に、前記電子写真感光体が２回転以上回転することを特徴とする実施態様１〜３のいずれかに記載の電子写真装置。
【００５５】
［実施態様５］前記放射線が電子線であることを特徴とする実施態様１〜４のいずれかに記載の電子写真装置。
【００５６】
［実施態様６］前記電子線の照射時間内の前記電子写真感光体の回転数が２回以上２０回転以内であることを特徴とする実施態様４または５記載の電子写真装置。
【００５７】
［実施態様７］前記電子写真感光体の表面層が分子内に不飽和重合性官能基をもつ化合物を放射線照射によって重合または架橋し硬化した樹脂であることを特徴とする実施態様１〜６のいずれかに記載の電子写真装置。
【００５８】
［実施態様８］前記不飽和重合性基が少なくともアクリル基、メタクリル基又はスチレン基のいずれかを含むことを特徴とする実施態様７記載の電子写真装置。
【００５９】
［実施態様９］前記分子内に不飽和重合性官能基をもつ化合物が正孔輸送化合物であることを特徴とする実施態様８記載の電子写真装置。
【００６０】
［実施態様１０］実施態様１〜９記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像剤帯電量制御手段、残留現像剤像均一化手段、及び現像手段からなる群より選択される少なくともひとつの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００６１】
【実施例】
（実施例１）
図２は補助帯電装置を２つ持つ本発明の電子写真装置である。
【００６２】
ａ）帯電手段
２は感光体１の周面を一様に帯電処理する帯電手段としての接触帯電装置（接触帯電器）であり、本例は帯電ローラ（ローラ帯電器）である。
【００６３】
この帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ不図示の軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押し圧ばね２ｅによって感光体方向に付勢して感光体１の表面に対して所定の押圧力を持って圧接させており、感光体１の回転に従動して回転する。感光体１と帯電ローラ２との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。
【００６４】
帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより回転する感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に接触帯電処理される。本例において、帯電ローラ２に対する帯電バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。
【００６５】
より具体的には、
直流電圧；−５００Ｖ
交流電圧；周波数ｆ１０００Ｈｚ
ピーク間電圧；Ｖｐｐ１４００Ｖ
正弦波とを重畳した振動電圧であり、感光体１の周面は−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００６６】
帯電ローラ２の長手長さは３２０ｍｍであり、図３の層構成模型図のように、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄを下から順次に積層した３層構成である。下層２ｂは帯電音を軽減するための発泡スポンジ層であり、中間層２ｃは帯電ローラ全体として均一な抵抗を得るための導電層であり、表層２ｄは感光体１上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【００６７】
より具体的には、本例の帯電ローラ２の仕様は下記のとおりである。
【００６８】
芯金２ａ；直径６ｍｍのステンレス丸棒
下層２ｂ；カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ^３、体積抵抗値
１０^２〜１０^９Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ
中間層２ｃ；カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１０^２〜１０^５Ωｃｍ、層厚７００μｍ
表層２ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カーボンを分散、体積抵抗値１０^７〜１０^１０Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）、１．５μｍ、層厚１０μｍ
図３において、２ｆは帯電ローラクリーニング部材であり、本例では可撓性を持つクリーニングフィルムである。このクリーニングフィルム２ｆは帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され且つ同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材２ｇに一端を固定され、自由端測近傍の面において帯電ローラ２と接触ニップを形成するよう配置されている。支持部材２ｇがプリンタの駆動モーターによりギア列を介して長手方向に対し一定量の往復運動駆動されて帯電ローラ表層２ｄがクリーニングフィルム２ｆで摺擦される。これにより帯電ローラ表層２ｄの付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００６９】
ｃ）情報書き込み手段
図２において、３は帯電処理された感光体１の面に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置であり、本例は半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。不図示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンタ側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して回転する感光体１の一様帯電処理面を露光位置ｂにおいてレーザ走査露光Ｌ（イメージ露光）する。このレーザ走査露光Ｌにより感光体１面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで、回転感光体１面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【００７０】
ｄ）現像手段
図２において、４は感光体１上の静電潜像に現像剤（トナー）を供給し静電潜像を可視化する現像手段としての現像装置（現像器）であり、本例は二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。
【００７１】
４ａは現像容器、４ｂは非磁性の現像スリーブであり、この現像スリーブ４ｂはその外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４ａ内に回転可能に配設してある。４ｃは非回転に固定して現像スリーブ４ｂ内に挿設したマグネットローラ、４ｄは現像剤コーティングブレード、４ｅは現像容器４ａに収容した二成分現像剤、４ｆは現像容器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪拌部材、４ｇはトナーホッパーであり、補給用トナーを収容させてある。
【００７２】
現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅはトナーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。本例において磁性キャリアの抵抗は約１０^１３Ωｃｍ、粒径は約４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【００７３】
現像スリーブ４ｂは感光体１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐと称する）を３５０μｍに保たせて感光体１に近接させて対抗配設してある。この感光体１と現像スリーブ４ｂとの対向部が現像部ｃである。現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光体１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。この現像スリーブ４ｂの外周面に該スリーブ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として吸着保持され、該スリーブの回転に伴い回転搬送され、現像剤コーティングブレード４ｄにより所定の薄層に整層され、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して感光ドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂには電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。本例において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧；−３５０Ｖと交流電圧；１６００Ｖとを重畳した振動電圧である。
【００７４】
而して、回転する現像スリーブ４ｂの面に薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によって感光体１面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー画像として現像される。本例の場合は感光体１面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。このとき感光体上に現像されたトナーの帯電量は−２５μＣ／ｇである。
【００７５】
現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【００７６】
現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度が不図示の例えば光学式トナー濃度センサーによって検知され、その検知情報に応じてトナーホッパー４ｇが駆動制御されて、トナーホッパー内のトナーが現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅに補給される。二成分現像剤４ｅに補給されたトナーは攪拌部材４ｆにより攪拌される。
【００７７】
ｅ）転写手段・定着手段
図２において、５は転写装置であり、本例は転写ローラである。この転写ローラ５は感光体１に所定の押圧力をもって圧接させており、その圧接ニップ部が転写部ｄである。この転写部ｄに不図示の給紙機構部から所定の制御タイミングにて転写材（被転写部材、記録材）Ｐが給送される。
【００７８】
転写部ｄに給送された転写材Ｐは回転する感光体１と転写ローラ５の間に狭持されて搬送され、その間、転写ローラ５に電源Ｓ３からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス、本例では＋２ｋＶが印加されることで、転写部ｄを狭持搬送されていく転写材Ｐの面に感光体１面側のトナー画像が順次に静電転写されていく。
【００７９】
転写部ｄを通ってトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは回転する感光体１面から順次に分離されて定着装置６（例えば熱ローラ定着装置）へ搬送されてトナー画像の定着処理を受けて画像形成物（プリント、コピー）として出力される。
【００８０】
（２）クリーナーレスシステムおよびトナー帯電量制御
本例のプリンタはクリーナーレスであり、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム１面に若干量残留する転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置は具備させていない。転写後の感光体１面上の転写残トナーは引き続く感光体１の回転に伴い帯電部ａ、露光部ｂを通って現像部ｃに持ち運ばれて、現像装置４により現像同時クリーニング（回収）される（クリーナーレスシステム）。
【００８１】
本実施例においては現像装置４の現像スリーブ４ｂは前述したように現像部ｃにおいて、感光体１面の進行方向とは逆方向に回転させており、これは感光体１上の転写残トナーの回収に有利である。
【００８２】
感光体１面上の転写残トナーは感光部ｂを通るので露光工程はその転写残トナー上からなされるが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は現れない。
【００８３】
ただ、前述のように、転写残トナーには帯電極性が正規極性のもの、逆極性のもの（反転トナー）、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部ａを通過する際に帯電ローラ２に付着することで帯電ローラが許容以上にトナー汚染して帯電不良を生じることになる。
【００８４】
また、感光体１面上の転写残トナーの現像装置３による現像同時クリーニングを効果的に行わせるためには、現像部ｃに持ち運ばれる感光体１上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置によって感光体１の静電潜像を現像できるトナーの帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光体上から現像装置に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。
【００８５】
また、近年のユーザニーズの多様化に伴い、写真画像などといった高印字率な画像などの連続の印字動作などにより、一度に大量の転写残トナーの発生により、上述のような問題を更に助長させてしまうのである。
【００８６】
そこで本実施例においては、転写部ｄよりも感光体回転方向下流側の位置において、感光体１上の転写残トナーを均一化するための、転写残トナー（残留現像剤像）均一化手段８を設け、この転写残トナー均一化手段８よりも感光体回転下流側で、帯電部ａよりも感光体１の回転方向上流側の位置において、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー（現像剤）帯電量制御手段７を設けている。
【００８７】
転写残トナー均一化手段８を設けることにより、転写部ｄからトナー帯電量制御手段７へ持ち運ばれる感光体１上のパターン状の転写残トナーはトナー量が多くても、そのトナーが感光体１面に分散安定化され、非パターン化されるので、トナー帯電量制御手段７の一部にトナーが集中することがなくなり、該トナー帯電量制御手段７による転写残トナーの全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残トナーの帯電ローラ２への付着防止が効果的になされる。転写残トナー像パターンのゴースト像の発生も厳に防止される。
【００８８】
本実施例では、上記の転写残トナー均一化手段８とトナー帯電量制御手段７は、適度の導電性を持ったブラシ状部材であり、ブラシ部を感光体１面に接触させて配設してある。ｆは転写残トナー均一化手段８と感光体１面の接触部である。ｅはトナー帯電量制御手段７と感光体１面の接触部である。
【００８９】
転写残トナー均一化手段８はアース電位かもしくは正極性の電圧が電源Ｓ５より印加されており、トナー帯電量制御手段７には負極性の電圧が電源Ｓ４より印加されている。
【００９０】
転写部ｄにおける転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光体１上に残留の転写残トナーは引き続く感光体１の回転で転写残トナー均一化手段８と感光体１との接触部ｆに至り、一旦転写残トナー均一化手段８に吸引する。ここで、転写残トナー均一化手段８が抱え得るトナー量には限界があるため、飽和状態に達した後は徐々にトナーが離脱して感光体１面に付着して搬送されるが、感光体１面におけるトナーの付着状態、すなわち感光体１面に付着するトナーの分布は均一化されるのである。
【００９１】
転写残トナー均一化手段８で均一化された感光体面上の転写残トナーは引き続き感光体１の回転でトナー帯電量制御手段７と感光体１との接触部ｅに至り、このトナー帯電量制御手段７を通過する感光体１上の転写残トナーはその帯電極性が正規極性である負極性に揃えられる。
【００９２】
転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えることにより、さらに下流に位置する帯電部ａで、該転写残トナーの上から感光体１面上を帯電処理する際に、感光体１への接触力を大きくし、転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止するのである。
【００９３】
この為に転写残トナーに必要な帯電量は現像時のトナー帯電量と比較すると、２．２倍以上必要である。
【００９４】
ここで、トナー帯電量制御手段７への印加電圧と、トナー帯電量制御手段７を通過後のトナー帯電量の関係を図６に示す。トナー帯電量制御手段７に電圧を印加させていないときは、上述したように、転写残トナーには画像部の負極性トナー、非画像部の正極性トナー、転写の正極性の電圧に影響され極性が正極性に反転してしまったトナーが含まれるため、帯電量は不定である。また、トナー帯電量制御手段７に電圧を印加させていくことにより、トナー帯電量制御手段７を通過後のトナー帯電量を増加していき、ある値以上において飽和していることがわかる。本実施例において使用したトナーにおいて、飽和したときの帯電量は−９０μＣ／ｇであった。
【００９５】
次に帯電部ａに転写残トナーが進入前の、転写残トナー量を１としたときの、転写残トナー帯電量と帯電ローラ２への付着量の関係を表したグラフを図７に示す。転写残トナーの帯電量を大きくすることによって、付着量が低下していることがわかる。また、このときの転写残トナーの帯電ローラ２への付着による帯電不良画像の発生は、−５５μＣ／ｇ以下の転写残トナーの帯電量の時に発生した。
【００９６】
よって、転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止し、帯電不良画像の発生を抑制するためには、転写残トナーの帯電量を、現像時のトナー帯電量と比較すると、２．２倍以上必要であることがわかる。
【００９７】
本実施例においては、トナー帯電量制御手段７への印加電圧は−８００Ｖとし、トナー帯電量制御手段７を通過後の転写残トナーの帯電量は、−７０μＣ／ｇとした。
【００９８】
次に、現像工程における転写残トナーの回収について述べる。
【００９９】
現像装置４は上述したとおりで、現像と同時に転写残トナーを清掃するクリーナーレス方式である。感光体１上の現像された帯電量は前述したように、本実施例においては−２５μＣ／ｇである。ここで、本実施例における現像条件において、転写残トナーが現像装置４に回収されるための帯電量との関係を表１４に示す。
【０１００】
【表１４】

感光体１上の転写残トナーが現像装置４に回収されるためのトナー帯電量は、現像時のトナー帯電量（−２５μＣ／ｇ）と比較すると０．５〜１．８倍であることが必要である。
【０１０１】
しかしながら、上述したように帯電ローラ２へのトナー付着を防止するために、トナー帯電量制御手段７によって−７０μＣ／ｇと負極性に大きく帯電された転写残トナーを、現像装置４において回収させる為には、除電を行う必要がある。
【０１０２】
ここで帯電量が−７０μＣ／ｇの感光体１上のトナーが、帯電ローラ２を通過した後のトナー帯電量と、帯電ローラ２への印加交流電圧のＶｐｐとの関係を図８に示す。交流電圧のＶｐｐを大きくするにつれ、除電されていることが分かる。
【０１０３】
帯電ローラ２には感光体１の周面を帯電処理するために、交流電圧（周波数ｆ１０００Ｈｚ、Ｖｐｐ１４００Ｖ）が印加されていることにより、転写残トナーは交流除電されるのである。よって、帯電部ａを通過後のトナー帯電量は−３０μＣ／ｇとなる。現像工程においては、トナーが現像されるべきではない感光体１上の転写残トナーは、上記の理由で現像装置４に回収される。
【０１０４】
かくして、転写部ｄから帯電部ａへ持ち運ばれる感光体１上の転写残トナーの極性をトナー帯電量制御手段７で正規極性である負極性に揃えて帯電処理することで転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止しつつ、帯電ローラ２で感光体１を所定の電位に帯電すると同時に、上記のトナー帯電量制御手段７で正規極性である負極性に帯電処理された転写残トナーの帯電量を、現像装置４によって感光体の静電潜像を現像できる適切な帯電量に制御することで現像装置での転写残トナーの回収も効率的になされるもので、これにより、帯電不良や不良画像がなく、しかもクリーナーレスシステムのメリットを生かした電子写真装置を提供できる。
【０１０５】
次に本発明に用いる電子写真感光体について述べる。
【０１０６】
まず、導電層用の塗料を以下の手順で調製した。１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０部（質量部、以下同様）、フェノ−ル樹脂２５部、メチルセロソルブ２０部、メタノ−ル５部及びシリコ−ンオイル（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３，０００）０．００２部をφ１ｍｍガラスビ−ズ入りサンドミル装置で２時間分散して調製した。この塗料をφ３０ｍｍ、長さ３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダ−上に浸漬塗布方法で塗布し、１４０℃で３０分間乾燥して、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【０１０７】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、中間層用塗料を調製した。この塗料を前記の導電層上に浸漬塗布方法によって塗布し、１００℃で２０分間乾燥し、０．６μの中間層を形成した。
【０１０８】
次に、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２°の７．４°、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３．５部とポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＨ−Ｓ、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ガラスビーズ入りサンドミルで３時間分散し、これにメチルエチルケトン１２０部を加えて希釈して作製した電荷発生層用塗料を調製した。この塗料を前記の中間層の上に浸漬塗布方法で塗布して、１００℃で１５分間乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１０９】
次いで、表４の化合物例Ｎｏ．１１の化合物４０部をジクロロメタン２０部、トルエン４０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を前記の電荷発生層上に浸漬塗布方法で塗布し、５０℃で１５分間乾燥した後、図２に示す電子線照射装置を用いて電子線を照射した。電子線照射装置は、円筒軸方向の電子線照射幅４５０ｍｍ、電子線照射窓部におけるＡ方向の有効電子線照射幅（電子線密度がピーク位置での密度の１／ｅ以上である幅）が３ｃｍ、円筒状の電子写真感光体はＡ方向にベルトコンベアにより一定速度で移動しながら電子線照射窓部の有効電子線照射幅の中を通過する際に電子線照射を受ける構造となっている。電子線照射条件は、加速電圧１５０ＫＶ、照射線量率２０Ｍｒａｄ／ｓｅｃ（有効電子線照射幅内での平均）、コンベア速度１０ｍｍ／ｓｅｃ、回転速度６０ｒｐｍとし、この場合の電子線照射時間内（感光体の円筒軸が有効電子線照射幅内にいる時間）での感光体の円筒軸中心の回転数は３回転であり、照射線量は１８Ｍｒａｄであった。以上の条件にて電子線を照射し樹脂を硬化することによって膜厚１８μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製した。
【０１１０】
この様にして作製した電子写真感光体を上述の電子写真装置に装着し、２３℃／５０％の環境下において５００００枚の通紙耐久を行い、ドラム削れ量、現像剤の融着による画像欠陥、及び暗部、明部の電位変動の評価を行った。結果は表１５に示す。
【０１１１】
（実施例２〜５）
感光体電荷輸送層に用いる化合物を表１６に示すように代えた他は、実施例１と同様にして実施例２〜５に対応する電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１５に示す。
【０１１２】
（実施例６）
実施例１と同様にして電荷発生層まで形成した。
【０１１３】
ついで、表１３の化合物例Ｎｏ．４６を１５部及び下記構造式［Ａ］のスチリル化合物２５部
【０１１４】
【化１】

をジクロロメタン２０部、トルエン４０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を前記の電荷発生層上に浸漬塗布方法で塗布し、５０℃で１５分間乾燥した後、実施例１と同条件で電子線を照射し、膜厚１５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製し評価した。結果を表１５に示す。
【０１１５】
（実施例７）
実施例１と同様にして電荷発生層まで形成した。
【０１１６】
ついで、表８の化合物例Ｎｏ．３２を３０部及び下記構造式［Ｂ］の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂（数平均分子量２０，０００）１０部
【０１１７】
【化２】

をジクロロメタン２０部、トルエン４０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を前記の電荷発生層上に浸漬塗布方法で塗布し、５０℃で１５分間乾燥した後、実施例１と同条件で電子線を照射し、膜厚１３μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製し評価した。結果を表１５に示す。
【０１１８】
（実施例８）
実施例１と同様にして電荷発生層まで形成した。
【０１１９】
ついで、上記構造式［Ａ］のスチリル化合物２０部、及び上記構造式［Ｂ］の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂（数平均分子量２０，０００）１０部をモノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン２０部の混合溶媒中に溶解して調製した電荷輸送層用塗料を用いて、前記電荷発生層上に電荷輸送層を形成した。この時の電荷輸送層の膜厚は１０μｍであった。
【０１２０】
次いで、表１０の化合物Ｎｏ．３８の６０部をブチルアルコール５０部／エチルアルコール５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料を浸漬コーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、実施例１と同じ条件で電子線を照射し感光体表面保護層を硬化し、膜厚５μｍの表面保護層を形成し、電子写真感光体を得た。この感光体を実施例１と同様にして評価した。結果を表１５に示す。
【０１２１】
（実施例９）
実施例８において表面保護層に用いる化合物を表３の化合物Ｎｏ．９に代えた他は、実施例８と同様にして実施例９の電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１５に示す。
【０１２２】
（実施例１０）
実施例８において表面保護層用に用いる化合物を表１１の化合物Ｎｏ．４１及び４５を質量比１：１の混合物に代えた他は、実施例８と同様にして実施例１０の電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１５に示す。
【０１２３】
（実施例１１〜１６）
実施例８において、感光体表面層塗布後の電子線照射条件のうち、照射線量率を、ビーム電流を変化させることにより、各々０．５、２．０、１０．０、５０．０、１００、１５０Ｍｒａｄ／ｓｅｃ（有効電子線照射幅内での平均）とし、コンベア速度及び回転速度を照射線量率に応じて調節することにより、電子線照射時間内（感光体の円筒軸が有効電子線照射幅内にいる時間）での感光体の円筒軸中心の回転数を３回転、照射線量を１８Ｍｒａｄに固定して電子線を照射した以外は実施例８と同様にして感光体を作製し、評価した。評価結果を表１５に示す。
【０１２４】
（実施例１７〜２１）
実施例８において、感光体表面層塗布後の電子線照射条件のうち、回転速度を変化させ、各々、電子線照射時間内（感光体の円筒軸が有効電子線照射幅内にいる時間）での感光体の円筒軸中心の回転数を１、２、１０、２０、３０回転とした以外は実施例８と同様にして感光体を作製し、評価した。評価結果を表１７に示す。
【０１２５】
（実施例２２〜２８）
実施例８において、感光体表面層塗布後の電子線照射条件のうち、コンベアスピードと回転速度の調節により、感光体表面への電子線照射線量を各々１、５、１０、３０、５０、７０、１００Ｍｒａｄとし、照射線量率及び電子線照射時間内（感光体の円筒軸が有効電子線照射幅内にいる時間）での感光体の円筒軸中心の回転数を固定した以外は実施例８と同様にして感光体を作製し、評価した。評価結果を表１７に示す。
【０１２６】
（実施例２９〜３３）
実施例８において、感光体表面層塗布後の電子線照射条件のうち、電子線の加速電圧を各々４０、７０、１００、２００、３００ＫＶとした以外は実施例８と同様にして感光体を作製し、評価した。評価結果を表１７に示す。
【０１２７】
（実施例３４）
実施例８において、感光体表面層塗布後の電子線照射において、コンベアを用いず、円筒状の電子写真感光体を図２の電子線照射装置の電子線照射部に設置し、６０ｒｐｍの回転速度で回転させた後、加速電圧のオンオフによって３秒間電子線を照射した以外は実施例８と同様にして感光体を作製し、評価した。評価結果を表１７に示す。
【０１２８】
（比較例１）
実施例８において表面保護層を設けず、電荷輸送層の膜厚を２０μｍにした感光体を比較例１の感光体とし、評価した。評価結果を表１７に示す。
【０１２９】
（比較例２）
比較例１において電荷輸送層のポリカーボネート樹脂を数平均分子量４０，０００に変えた以外は比較例１と同様に感光体を作製し同様に評価した。結果を表１７に示す。
【０１３０】
（比較例３〜４）
比較例２において、電荷輸送層上の表面保護層として、下記構造式［Ｃ］で表面処理した（処理量７％）アンチモンドープ酸化スズ超微粒子：２０部、
【０１３１】
【化３】

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（処理量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、更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）：２０部を加えて２時間分散を行った後、下記構造式［Ｄ］の樹脂を３０部、光重合開始剤として２―メチルチオキサンソン６部を溶解して調合液を作製し、前記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／ｃｍ^２の光強度で３０秒間光硬化を行い、その後１２０℃、１００分熱風乾燥して膜厚３μｍと５μｍの表面保護層を形成させた。こうして作製した感光体を比較例３、４とし、実施例１と同様な評価を行った。結果は表１７に示す。
【０１３２】
【化４】

【０１３３】
【表１５】

【０１３４】
【表１６】

【０１３５】
【表１７】

【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、本件の問題であるドラム削れによる寿命が短くなるといった問題、また現像剤成分がドラムの表面に融着し画像欠陥を起こしてしまう問題を解決させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成模型図である。
【図２】補助帯電手段を２つ持つ実施例の画像形成装置の概略構成模型図である。
【図３】感光体と帯電ローラの層構成模型図である。
【図４】本発明の実施例で用いた電子線照射装置の概略図である。
【図５】本発明の感光体構成を示す図である。
【図６】トナー帯電量制御手段に対する印加電圧と転写残トナーの帯電量の関係図である。
【図７】転写残トナーの帯電量と帯電ローラに対するトナー付着量の関係図である。
【図８】帯電ローラを通過した後のトナー帯電量と印加交流電圧のＶｐｐとの関係図である。
【符号の説明】
１・・感光体
１ａ・・基体（アルミニウムシリンダー）
１ｂ・・導電層
１ｃ・・中間層
１ｄ・・電荷発生層
１ｅ・・電荷輸送層
１ｆ・・表面保護層
２・・帯電ローラ
３・・レーザビームスキャナ
４・・現像装置
５・・転写ローラ
６・・定着装置
７・・トナー帯電量制御手段（現像剤帯電量制御手段）
８・・転写残トナー均一化手段（残留現像剤均一化手段）
１０・・電子線発生部
１２・・電子線発生ターミナル
１２ａ・フィラメント
１２ｂ・ガン構造体
１２ｃ・グリッド
１４・・加速管
２０・・照射室
２２・・照射空間
３０・・照射窓部
３２・・窓箔
３４・・窓枠構造体
Ａ→・・感光体の移動方向
Ｂ→・・電子線照射時の感光体回転方向
Ｓ１〜Ｓ５・・バイアス電圧印加電源

Claims

電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電手段と、帯電処理された該電子写真感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、該静電潜像に現像剤を供給し該静電潜像を可視化する現像手段と、可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、該帯電手段より上流に位置していて、該電子写真感光体面上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段とを有し、転写工程後の該電子写真感光体上に残余する現像剤を前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記電子写真感光体面を帯電すると同時に、適正帯電量にする電子写真装置において、該電子写真感光体が、円筒状の導電性支持体と、該支持体上に形成される感光層とを有し、且つ該電子写真感光体の少なくとも表面を形成する層が放射線照射により重合または架橋し硬化された樹脂を含有する電子写真感光体であって、該放射線照射時に、該支持体をその円筒軸を中心に回転させることによって表面を形成した電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置。