JP5458601B2 - 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関するものである。

例えば、電子写真方式を利用した画像の形成は、一般的に、画像形成装置を用いて以下のようにして行われる。すなわち、まず、帯電手段及び露光手段により、像保持体上に静電潜像を形成する。次いで、現像手段により、トナーを含有する現像剤により上記静電潜像を現像することでトナー像を形成する。続いて、転写手段及び定着手段により、用紙などの被転写体上にトナー像を転写・定着して画像を形成する。また、トナー像を転写した後、像保持体上に残留する未転写のトナーや用紙からの紙粉を、クリーニング手段を用いて除去したり、クリーニング後の像保持体に対して除電手段により表面の残留電位を除去した後、次の電子写真プロセスで再び一連のプロセスを経る。

ところで、従来、複写機、プリンター等の電子写真画像形成装置における、像保持体の摩耗量低減やクリーニング性向上を目的に、像保持体及びトナー表面の摩擦係数低減が提案されている（例えば、特許文献１乃至２）。具体的には、例えば、単独に像保持体の最表面層に潤滑剤を分散させる方法や、トナーに潤滑剤を外添させることが提案されている。

実開２００５−０６２６７８ 特開２００２-３４１５７７

本発明の課題は、特定の粒径関係を持つフッ素樹脂粒子をトナー及び像保持体に適用しない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性を確保すると共に、転写効率を向上させた画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することである。

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤により前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写手段と、
前記トナー画像の転写後に前記像保持体表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段と、
を具備し、
前記像保持体の最表面層が、第１フッ素樹脂粒子を含み、
前記トナーが、トナー粒子と第２フッ素樹脂粒子とを含み、
且つ前記第１フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径Ｄ１とし、前記第２フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径をＤ２としたとき、下記式（１）で示される関係を満たす画像形成装置。
式（１）：（Ｄ１×１．６４）＜Ｄ２

請求項２に係る発明は、
前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子との樹脂種が同種である請求項１に記載の画像形成装置。

請求項３に係る発明は、
前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子とが、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）粒子である請求項１に記載の画像形成装置。

請求項４に係る発明は、
前記転写手段が、直接、被転写体に転写する転写手段である請求項１に記載の画像形成装置。

請求項５に係る発明は、
像保持体と、
トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤により前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記像保持体表面を帯電する帯電手段、帯電した前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写手段、及び前記トナー画像の転写後に前記像保持体表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段から選択される少なくとも１種と、
を具備し、
前記像保持体の最表面層が、第１フッ素樹脂粒子を含み、
且つ前記トナーが、トナー粒子と第２フッ素樹脂粒子とを含み、
前記第１フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径Ｄ１とし、前記第２フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径をＤ２としたとき、下記式（１）で示される関係を満たすプロセスカートリッジ。
式（１）：（Ｄ１×１．６４）＜Ｄ２

請求項６に係る発明は、
前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子との樹脂種が同種である請求項５に記載のプロセスカートリッジ。

請求項７に係る発明は、
前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子とが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子である請求項５に記載のプロセスカートリッジ。

請求項８に係る発明は、
前記転写手段が、直接、被転写体に転写する転写手段である請求項５に記載のプロセスカートリッジ。

請求項１に係る発明によれば、特定の粒径関係を持つフッ素樹脂粒子を像保持体及びトナーに適用しない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。
請求項２に係る発明によれば、像保持体及トナーに適用するフッ素樹脂粒子の樹脂種が同じでない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。
請求項３に係る発明によれば、像保持体及トナーに適用するフッ素樹脂粒子の樹脂種がＰＴＦＥ粒子でない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。
請求項４に係る発明によれば、中間転写方式を採用した場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。

請求項５に係る発明によれば、特定の粒径関係を持つフッ素樹脂粒子を像保持体及びトナーに適用しない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。
請求項６に係る発明によれば、像保持体及トナーに適用するフッ素樹脂粒子の樹脂種が同じでない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。
請求項７に係る発明によれば、像保持体及トナーに適用するフッ素樹脂粒子の樹脂種がＰＴＦＥ粒子でない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。
請求項８に係る発明によれば、中間転写方式を採用した場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。

本実施形態に係る電子写真感光体（像保持体）の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の第一の例を示す全体構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の第二の例を示す全体構成図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の最表面層に第１フッ素樹脂粒子に含ませる共に、トナーに外添剤として第２フッ素樹脂粒子を含ませる。そして、第１フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径Ｄ１とし、第２フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径をＤ２としたとき、下記式（１）で示される関係を満たす。なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジも同様である。
式（１）：（Ｄ１×１．０５）＜Ｄ２
但し、本実施形態において、式（１）としては、（Ｄ１×１．６４）＜Ｄ２が採用される。

ここで、像保持体の摩擦係数低減のために、トナーに外添剤としてフッ素樹脂粒子を含ませることがよい。そして、像保持体の摩擦係数より低減させるためには、像保持体の最表面層にも、フッ素樹脂粒子を含ませることがよい。一方で、単に、像保持体の最表面層とトナーとの双方にフッ素樹脂粒子を含ませると、像保持体の摩擦係数が低減され、クリーニング性が確保されるものの、トナーの転写効率が低減することがある。特に、この転写効率の低減は、直接転写方式を採用した場合に顕著に生じることがある。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の最表面層とトナーとの双方にフッ素樹脂粒子を含ませると共に、当該双方に含ませるフッ素樹脂粒子の体積平均粒径を特定の関係を満たすものを適用する。これにより、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。

また、本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の最表面層とトナーとの双方に含ませるフッ素樹脂粒子の樹脂種を同じにする、特に４フッ化エチレン樹脂粒子を適用することで、当該樹脂が同じでない場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。ここで、樹脂種が同じとは、繰り返し単位構造種が同じであることを意味し、例えば、分子量等は異なっていてもよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置では、直接転写方式を採用すると、中間転写方式を採用する場合に比べ、像保持体の表面のクリーニング性が確保されると共に、転写効率が向上される。

本実施形態に係る画像形成装置において、上記如く、像保持体の最表面層に含ませる第１フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径Ｄ１とし、トナーに外添剤として含ませる第２フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径をＤ２としたとき、上記式（１）で示される関係を満たすが、望ましくは下記式（２）を満たすことであり、より望ましくは下記式（３）を満たすことである。
式（２）：（Ｄ１×１．１）≦Ｄ２≦（Ｄ１×５）
式（３）：（Ｄ１×１．２）≦Ｄ２≦（Ｄ１×５）

ここで、フッ素樹脂粒子（第１フッ素樹脂粒子、第２フッ素樹脂粒子）の体積平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡を用い、任意の１００個の一次粒子の直径（投影面積の円相当直径）を求め、その値から体積平均一次粒子径を算出して求めた値である。走査型電子顕微鏡としては例えば日本電子製ＪＳＭ−６７００Ｆ（ＦＥ−ＳＥＭ／ＥＤＳ）を用いることが出来、加速電圧としては、ＪＳＭ−６７００Ｆを用いた場合２〜５ｋＶ程度が好適であり、これは、装置や感光体の材料などによって適宜調整する必要がある。
本実施例に記載の体積平均一次粒子径は、感光体の場合は小片を切り出しカーボンテープ上に固定し、また、現像剤の場合はそのままカーボンテープ上に固定し、これらにグラファイトペースト及びＰｔ−Ｐｄ蒸着を行いサンプルとし、上記日本電子製ＪＳＭ−６７００Ｆ（ＦＥ−ＳＥＭ／ＥＤＳ）を用い加速電圧２ｋＶ／５０００倍で撮影し、一次粒子状の任意の１００個のフッ素樹脂微粒子像の径（投影面積円相当径）を測定する。その結果から体積平均一次粒子径を算出して求めた。

フッ素樹脂粒子（第１フッ素樹脂粒子、第２フッ素樹脂粒子）としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂、又はそれらの共重合体の粒子が挙げられるが、特に望ましくは４フッ化エチレン樹脂の粒子である。

フッ素系樹脂粒子（第１フッ素樹脂粒子、第２フッ素樹脂粒子）の体積平均粒径は０．０５μｍ以上１μｍ以下が望ましく、より望ましく０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。

フッ素系樹脂粒子のうち、像保持体の最表面層に含まれる第１フッ素樹脂粒子の含有量は、当該最表面層の固形分全量に対して１質量％以上１５質量％以下が望ましく、より望ましくは１質量％以上１２質量％以下である。

一方、フッ素系樹脂粒子のうち、トナーに外添剤として含まれる第２フッ素樹脂粒子の含有量は、トナー粒子に対して０．０５質量％以上２質量％以下が望ましく、より望ましくは０．１質量％以上１質量％以下である。

以下、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジに適用する像保持体（以下、本実施形態に係る電子写真感光体と称する）について詳細に説明する。

本実施形態に係る電子写真感光体は、例えば、導電性支持体上に感光層を少なくとも有し、最表面層がフッ素樹脂粒子を含むものであれば、その層構成等に特に限定はない。本実施形態に係る感光層は、電荷輸送能と電荷発生能とを併せ持つ機能一体型の感光層であってもよいし、電荷輸送層と電荷発生層とを含む機能分離型の感光層であってもよい。さらには、下引き層、中間層及び保護層等のその他の層を必要に応じて設けてもよい。ここで、導電性とは体積抵抗率が１０^７Ω・ｃｍ未満を意味する

本実施形態に係る電子写真感光体において、機能一体型の感光層が表面層となる場合には、該機能一体型の感光層にフッ素樹脂粒子が含有される。電荷輸送層と電荷発生層とを含む機能分離型の感光層のうちのいずれかの層が最表面層となる場合には、最表面層に該当する層にフッ素樹脂粒子が含有される。また、感光層上に最表面層として保護層が設けられる場合には、該保護層にフッ素樹脂粒子が含有される。

図１は、本実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す断面図である。図１に係る電子写真感光体１は、導電性基体２上に下引き層４、電荷発生層５及び電荷輸送層６がこの順序で積層された構造を有しており、電荷発生層５及び電荷輸送層６が機能分離型の感光層３を構成している。ここで、電荷輸送層６は電子写真感光体１における表面層（導電性基体２から最も遠い側に配置される層）である。図１に示す電子写真感光体においては、電荷輸送層６にフッ素系樹脂粒子が含有される。

以下、電子写真感光体１の各要素について説明する。

導電性基体２としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、あるいは導電性付与剤を塗布、又は含浸させた紙、及びプラスチックフィルム等が挙げられる。導電性基体２の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
導電性基体２として金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。

下引き層４は、導電性基体２表面における光反射の防止、導電性基体２から感光層３への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。下引き層４の材料としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散し、基体上に塗布したものが挙げられる。また、金属酸化物粒子は２種以上混合して用いてもよい。さらに、金属酸化物粒子へカップリング剤による表面処理を行うことで、粉体抵抗を制御して用いてもよい。

下引き層４に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。中でも、結着樹脂としては、上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が望ましく、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが望ましい。

下引き層４中の金属酸化物粒子と結着樹脂との比率は特に制限されず、所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で設定される。

下引き層４の形成の際には、上記成分を特定の溶媒に加えた塗布液が使用される。かかる溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独又は２種以上混合して用いてもよい。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものでも使用される。

また、下引き層形成用塗布液中に金属酸化物粒子を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。

このようにして得られる下引き層形成用塗布液を導電性基体２上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。下引き層４の膜厚は１０μｍ以上が望ましく、１５μｍ以上５０μｍ以下がより望ましい。下引き層４には、表面粗さ調整のために下引き層中に樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ＰＭＭＡ樹脂粒子等が挙げられる。

また、表面粗さ調整のために下引き層４の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が挙げられる。

また、図示は省略するが、電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引き層４上に中間層をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などが挙げられる。これらの化合物は、例えば、単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いる。

中間層の形成に使用される溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いてもよい。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶かす溶剤であれば、いかなるものでも使用される。

中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。

中間層は上層の塗布性改善の他に、電気的なブロッキング層の役割も果たすが、膜厚が大きすぎる場合には電気的な障壁が強くなりすぎて減感や繰り返しによる電位の上昇を引き起こす。したがって、中間層を形成する場合には、０．１μｍ以上３μｍ以下の膜厚範囲に設定される。また、この場合の中間層を下引き層４として使用してもよい。

電荷発生層５は、電荷発生材料を適当な結着樹脂中に分散して形成される。電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が挙げられ、特に、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．４゜、１６．６゜、２５．５゜及び２８．３゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．７゜、９．３゜、１６．９゜、１７．５゜、２２．４゜及び２８．８゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．５゜、９．９゜、１２．５゜、１６．３゜、１８．６゜、２５．１゜及び２８．３゜に強い回折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、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも９．６゜、２４．１゜及び２７．２゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶が挙げられる。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等も挙げられる。また、これらの電荷発生材料は、単独又は２種以上を混合して使用する。

電荷発生層５における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。これ等の結着樹脂は、単独あるいは２種以上混合して用いる。電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、１０：１乃至１：１０の範囲が望ましい。

電荷発生層５の形成の際には、上記成分を特定溶剤に加えた塗布液が使用される。かかる溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いてもよい。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものでも使用される。

電荷発生材料を樹脂中に分散させるために、塗布液には分散処理が施される。分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。

このようにして得られる塗布液を下引き層４上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。電荷発生層５の膜厚は、望ましくは０．０１μｍ以上５μｍ以下、より望ましくは０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の範囲に設定される。

電荷輸送層６は電子写真感光体１における最表面層に相当し、前述の通り、フッ素系樹脂粒子が含有される。電荷輸送層６は、具体的には、例えば、電荷輸送層としての本来的機能を発現させるための電荷輸送材料と、塗膜として形成するために結着樹脂と、フッ素樹脂粒子とを含む。

電荷輸送材料としては、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−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−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、トリ（ｐ−メチルフェニル）アミニル−４−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４′−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４′−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジン等の１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、及び上記した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。

また、電荷輸送層６に含まれる結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、及びポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等があげられる。これ等の結着樹脂は、単独あるいは２種以上混合して用いる。ここで、絶縁性とは、体積抵抗率が１０^１３Ωｃｍ以上であることをいう。以下、同様である。

また、電荷輸送層６には、フッ素系樹脂粒子が含まれるが、電荷輸送層６に、フッ素系樹脂粒子を分散させるための分散助剤として、フッ化アルキル基含有メタクリルコポリマーからなるフッ素グラフトポリマーを用いることがよい。

電荷輸送層６は、電荷輸送材料、結着樹脂、及びフッ素樹脂粒子の他に、必要に応じて用いられるその他添加剤を特定の溶剤に加えた塗布液を用いて形成される。

電荷輸送層６の形成に使用される溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、また、これらの溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものでも使用される。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（質量比）は１０：１乃至１：５が望ましい。

電荷輸送層６中にフッ素系樹脂粒子を分散させるための塗布液の分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
このようにして得られる電荷輸送層層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。

電荷輸送層６の膜厚は、望ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲に設定される。

なお、画像形成装置中で発生するオゾンや窒素酸化物、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層を構成する各層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。また、電荷輸送層６中にシリコーンオイル等のレベリング剤を添加してもよい。

本実施形態の電子写真感光体においては、最表面層として保護層を設けてもよい。保護層は、電子写真感光体の帯電時の電荷輸送層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する為に用いられる。保護層は、導電性材料を適当な結着樹脂中に含有させた塗布液を感光層上に塗布することにより形成される。また、保護層は、電荷輸送性高分子材料、又はその架橋物を含んで構成させてもよい。なお、最表面層として保護層を設けた形態の場合、当該保護層にフッ素樹脂粒子を含ませる。

導電性材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルフェロセン等のメタロセン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン化合物、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化錫、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫とアンチモン、硫酸バリウムと酸化アンチモンとの固溶体の担体、上記金属酸化物の混合物、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛又は硫酸バリウムの単一粒子中に上記の金属酸化物を混合したもの、或いは、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、又は硫酸バリウムの単一粒子中に上記の金属酸化物を被覆したもの等が挙げられる。

結着樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の公知の樹脂が用いられる。また、これらは必要に応じて互いに架橋させて使用してもよい。

保護層の膜厚は１μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましく、２μｍ以上１０μｍ以下であることがより望ましい。

保護層を形成するための塗布液の塗布方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。また、保護層を形成するための塗布液に用いる溶剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独であるいは２種以上を混合して用いるが、この塗布液が塗布される感光層を溶解しにくい溶剤を用いることが望ましい。

以下、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジに適用するトナー（現像剤）（以下、本実施形態に係るトナーと称する）について詳細に説明する。

本実施形態に係るトナーは、トナー粒子とフッ素樹脂粒子とを含むんで構成される。フッ素樹脂粒子は、トナー粒子の外添剤として当該トナー粒子表面に付着して含んでもよいし、当該トナー粒子と遊離して含んでいてもよい。

トナー粒子は、例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び必要に応じて帯電制御剤等の内添剤を含んで構成される。

結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体が挙げられる、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレンーアクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメタクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンー無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、結着樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。

着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等が代表的なものとして挙げられる。

離型剤として、は低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等が代表的なものとして挙げられる。

帯電制御剤としては、公知のものが挙げられるが、例えば、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤が挙げられる。湿式製法でトナー粒子を製造する場合、帯電制御剤としては、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが望ましい。

トナー粒子、磁性材料を内包する磁性トナー粒子、及び磁性材料を含有しない非磁性トナー粒子のいずれであってもよい。

トナー粒子は、体積平均粒径は２μｍ以上１２μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは３μｍ以上９μｍ以下である。

トナー粒子の製造方法は、限定されるものではなく、例えば、１）結着樹脂、着色剤、離型剤、及び必要に応じて帯電制御剤等の内添剤を混練、粉砕、分級する混練粉砕して得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、２）結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、及び必要に応じて帯電制御剤等の内添剤の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、３）結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の内添剤の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、４）結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が適用される。また、トナー粒子は、上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、さらに凝集粒子（樹脂粒子）を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法を使用する。これらのトナー粒子の製造方法の中でも、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が望ましく、乳化重合凝集法が特に望ましい。

本実施形態に係るトナーは、トナー粒子と外添剤としてのフッ素樹脂粒子とをヘンシェルミキサーやＶブレンダー等で混合することによって製造される。また、本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添剤としてのフッ素樹脂粒子を外添してもよい。

本実施形態に係るトナーは、トナー粒子にフッ素樹脂粒子以外の他の外添剤を外添させてもよい。他の外添剤としては、電子写真感光体表面の付着物、劣化物除去の目的等とする外添剤であって、無機粒子、有機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子等が挙げられる。他の外添剤の外添剤としては、無機粒子が特に望ましい。

他の外添剤として好適な無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に挙げられる。

他の外添剤、特に無機粒子には疎水化処理を施された粒子であることがよい。疎水化処理を施すための材料としては、シランカップリング剤（例えばテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン等）、シリコーンオイル、高級脂肪酸金属塩（ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等）等が挙げられる。

本実施形態に係るトナーは、トナーのみで構成する一成分現像剤として適用してもよいし、トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤として適用してもよい。キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、又はこれらに樹脂被覆を施したものが挙げられる。また、トナーとキャリアとの混合割合は、公知の範囲で設定される。

以下、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジを図面を参照しつつ説明する。なお、同様の機能を有する部材には、全図面を通じて同じ符合を付与し、その説明を省略することがある

。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の第一の例を示す全体構成図である。
この画像形成装置１０００は、電子写真方式を採用したモノクロの片面出力プリンタである。

本実施形態に係る画像形成装置１０００は、図２に示すように、図の矢印Ｂ方向に回転する電子写真感光体（以下、感光体と称する）６１と、電源６５ａから電力の供給を受けて、感光体６１に接触しながら回転することで感光体６１表面を帯電する帯電手段である帯電部材６５とを備えている。

また、この画像形成装置１０００には、感光体６１に向けてレーザ光を発し、感光体６１表面に、周囲より電位の高くなった静電潜像を形成する静電潜像形成手段である露光部６７、黒色トナーを含む現像剤を用いて感光体６１表面に形成された静電潜像にモノクロ（黒）のトナーを付着させることにより静電潜像を現像することでトナー画像を形成する画像形成手段である現像器６４、トナー画像が形成された感光体６１に、搬送されてくる用紙を押圧することで感光体６１表面に形成されたトナー画像を被転写体である用紙上に転写する転写手段である転写ロール６６、用紙上に転写されたトナー画像に対し熱及び圧力を加えることで転写像の用紙への定着を行う定着手段である定着器７０、感光体６１に接触し、トナー画像の転写後に感光体６１表面に付着したまま残留した残留トナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング装置６２、トナー画像の転写後に感光体６１に残留した電荷を除去する除電ランプ６７ａも備えられている。

この画像形成装置１０００では、帯電部材６５及び感光体６１は、いずれもロール状であってこれらのロールの両端は、いずれも支持部材１００ａに、ロールが回転する様態で支持されている。また、この支持部材１００ａには、上記の、クリーニング装置６２及び現像器６４も接続されており、このように帯電部材６５、感光体６１、クリーニング装置６２、及び現像器６４が支持部材１００ａに一体化されることで、プロセスカートリッジ１００が構成されている。

画像形成装置１０００にこのプロセスカートリッジが組み込まれることにより、これらのプロセスカートリッジの構成要素である各部が画像形成装置１０００に備えられることとなる。このプロセスカートリッジ１００が、本実施形態のプロセスカートリッジの一例に相当する。

以下、この画像形成装置１０００における画像形成の動作について説明する。
この画像形成装置１０００には、黒トナーが蓄えられた不図示のトナーカートリッジが備えられており、このトナーカートリッジにより現像器６４にトナーの補給が行われる。また、トナー画像が転写されるために用いられる用紙は、用紙蓄積部材８０の中に蓄えられており、ユーザから画像形成が指示されると用紙蓄積部材８０から搬送されて、転写ロール６６においてトナー画像の転写が行われた後、図の左方向に向かって搬送されていく。図２においては、この時の用紙搬送路が、左向きの矢印で示す経路として示されており、用紙はこの用紙搬送路を通って定着器７０において、用紙上に転写された転写像の定着が行われた後、左方向に排出される。

帯電部材６５が感光体６１を帯電させる際には、帯電部材６５に電圧が印加される。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体の帯電電位に応じて正又は負の５０Ｖ以上２０００Ｖ以下が望ましく、１００Ｖ以上１５００Ｖ以下がより望ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が４００Ｖ以上１８００Ｖ以下が望ましく、８００Ｖ以上１６００Ｖ以下がより望ましい。交流電圧の周波数は５０Ｈｚ以上２０，０００Ｈｚ以下、望ましくは１００Ｈｚ以上５，０００Ｈｚ以下である。

帯電部材６５としては、芯材の外周面に弾性層、抵抗層、保護層等を設けたものが好適に用いられる。帯電部材６５は、感光体６１に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも感光体６１と同じ周速度で回転し、帯電手段として機能するが、帯電部材６５に駆動手段を取り付け、感光体６１とは異なる周速度で回転させて帯電させてもよい。

露光部６７としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザ、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光する光学系装置等が適用される。

現像器６４としては、一成分系、二成分系等の正規又は反転現像剤を用いた従来より公知の現像装置等が適用される。

転写手段としては、転写ロール６６等の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。

クリーニング装置６２は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等が適用されるが、これらの中でもクリーニングブレードが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。

本実施形態に係る画像形成装置は、除電ランプ６７ａが備えられているため、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高められる。なお、本実施形態に係る画像形成装置においては必要に応じて除電ランプ６７ａを備えていればよい。

図３は、本実施形態に係る画像形成装置の第二の例を示す全体構成図である。
この実施形態の画像形成装置１００１は、片面出力用のカラープリンタである。

この画像形成装置１００１には、図の矢印Ｂｋ，Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙ方向にそれぞれ回転する、電子写真感光体である感光体６１Ｋ，６１Ｃ、６１Ｍ，６１Ｙが備えられている。ここで、感光体６１Ｋ，６１Ｃ、６１Ｍ，６１Ｙが、本実施形態に係る電子写真感光体の一例に相当する。

また、各感光体の周囲には、各感光体に接触しながら回転することで感光体表面を帯電する帯電手段である帯電部材６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ、帯電した各感光体上にレーザ光の照射によりブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色についての静電潜像を形成する静電潜像形成手段である露光部６７Ｋ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｙ、各感光体上の静電潜像を各色のトナーを含む現像剤で現像して各色のトナー画像を形成する画像形成手段である現像器６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙが備えられている。

この画像形成装置１００１では、上記の各構成要素のうち、ブラック用の、帯電部材６５Ｋ、感光体６１Ｋ、クリーニング装置６２Ｋ、及び現像器６４Ｋは、一体化されてプロセスカートリッジ１００Ｋの構成要素となっており、同様に、シアン用の、帯電部材６５Ｃ、感光体６１Ｃ、クリーニング装置６２Ｃ、現像器６４Ｃの組、マゼンタ用の、帯電部材６５Ｍ、感光体６１Ｍ、クリーニング装置６２Ｍ、現像器６４Ｍの組、及び、イエロー用の、帯電部材６５Ｙ、感光体６１Ｙ、クリーニング装置６２Ｙ、現像器６４Ｙの組が、それぞれ一体化されてプロセスカートリッジ１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｙの構成要素となっている。画像形成装置１００１にこれら４つのプロセスカートリッジが組み込まれることにより、これらのプロセスカートリッジの構成要素である各部が画像形成装置１００１に備えられることとなる。これらのプロセスカートリッジ１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｙそれぞれが、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例に相当する。

また、この画像形成装置１００１には、各感光体上で形成された各色のトナー画像の転写（１次転写）を受けて１次転写像を運搬する中間転写体である中間転写ベルト５０、中間転写ベルト５０への各色のトナー画像の１次転写が行われる１次転写ロール６６Ｋ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ、用紙への２次転写が行われる２次転写ロール対６９、用紙上の２次転写されたトナー画像の定着を行う定着手段である定着器７０、４つの現像器にそれぞれの色成分のトナーをそれぞれ補給する、４つのトナーカートリッジ４０Ｋ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ、用紙を蓄える用紙蓄積部材８０も備えられている。

なお、本実施形態に係る被転写体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体から直接、紙等の被転写体に転写する場合は、紙等が被転写体である。また、中間転写体を用いる場合には、中間転写体が被転写体である。

ここで、中間転写ベルト５０は、駆動ロール５０ａから駆動力を受けながら２次転写ロール６９ｂと駆動ロール５０ａとにより張力が付与された状態で図の矢印Ａ方向に循環移動する。

なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト５０を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト５０のようにベルト状であってもよく、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いられる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いてもよい。

次に、この画像形成装置１００１における画像形成の動作について説明する。
４つの感光体６１Ｋ，６１Ｃ、６１Ｍ，６１Ｙは、帯電部材６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙによりそれぞれ帯電され、さらに露光部６７Ｋ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｙから照射されるレーザ光を受けて各感光体上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙによってそれぞれの色のトナーを含む現像剤で現像されてトナー画像が形成される。このようにして形成された各色のトナー画像は、各色に対応した１次転写ロール６６Ｋ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙにおいて、中間転写ベルト５０上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に順次転写（１次転写）されて重ね合わされていき、多色の１次転写像が形成される。

そして、この多色の１次転写像は、中間転写ベルト５０により２次転写ロール対６９まで運搬されていく。一方、多色の１次転写像の形成と呼応して、用紙が用紙蓄積部材８０から取り出されて搬送ロール８１によって搬送され、さらに位置合せロール対８２によって位置を整えられる。そして、２次転写ロール対６９によって、上述の多色の１次転写像が、搬送されてきた用紙に転写（２次転写）され、さらに定着器７０によって用紙上の２次転写像に定着処理が施される。定着処理後、定着像を有する用紙は、送出ロール対８３を通過して、排紙受け８４に排出される。
以上が、この画像形成装置１００１における画像形成の動作についての説明である。

本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態の電子写真感光体と、前記電子写真感光体表面を帯電する帯電手段、帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、現像剤を用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段、前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写手段及び転写後の前記電子写真感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一種と、を一体に有し、画像形成装置本体から脱着される構成であればよい。

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、文中、「部」とは「質量部」を意味する。また、実施例１、３、７及び８は、参考例に該当する。

（トナー粒子の作製）
−樹脂粒子分散液の調製−
スチレン３７０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート３０ｇ、アクリル酸８ｇ、ドデカンチオール２４ｇ、及び四臭化炭素４ｇを混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６ｇ及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１０ｇをイオン交換水５５０ｇに溶解したフラスコ中で乳化重合させ、１０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４ｇを溶解したイオン交換水５０ｇを投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、４時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、１５０ｎｍであり、Ｔｇ＝５８℃、重量平均分子量Ｍｗ＝１１０００の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液が得られた。この分散液の固形分濃度は４０質量％であった。

−着色剤分散液の調製−
・カーボンブラック（モーガルＬ：キャボット製） ６０ｇ
・ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製） ６ｇ
・イオン交換水 ２４０ｇ
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して平均粒径が２５０ｎｍである着色剤（カーボンブラック）粒子が分散された着色剤分散剤を調製した。

−離型剤分散液の調製−
・パラフィンワックス（ＨＮＰ０１９０：日本精蝋（株）製、融点８５℃） １００ｇ
・カチオン性界面活性剤 （サニゾールＢ５０：花王（株）製） ５ｇ
・イオン交換水 ２４０ｇ
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が５５０ｎｍである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。

−トナー粒子の作製−
・樹脂粒子分散液 ２３４部
・着色剤分散液 ３０部
・離型剤分散液 ４０部
・ポリ水酸化アルミニウム（浅田化学社製、Ｐａｈｏ２Ｓ） ０．５部
・イオン交換水 ６００部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら４０℃まで加熱した。４０℃で３０分保持した後、体積平均粒径Ｄ５０が４．５μｍの凝集粒子が生成していることを確認した。更に加熱用オイルバスの温度を上げて５６℃で１時間保持し、体積平均粒径Ｄ５０は５．３μｍとなった。その後、この凝集体粒子を含む分散液に２６部の樹脂粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスの温度を５０℃まで上げて３０分間保持した。この凝集体粒子を含む分散液、１Ｎ水酸化ナトリウムを追加して、系のｐＨを７．０に調製した後ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら８０℃まで加熱し、４時間保持した。冷却後、このトナー粒子を濾別し、イオン交換水で４回洗浄した後、凍結乾燥してトナー粒子を得た。トナー粒子の体積平均粒径Ｄ５０が５．９μｍであった。

（キャリアの製造）
・フェライト粒子（平均粒径：５０μｍ） １００部
・トルエン １４部
・スチレン／メタクリレート共重合体（成分比：９０／１０） ２部
・カーボンブラック（Ｒ３３０：キャボット社製） ０．２部
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間スターラーで撹拌させて、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れて、６０℃において３０分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。このキャリアは、１０００Ｖ／ｃｍの印加電界時の体積固有抵抗値が１０^１１Ωｃｍであった。

（現像剤の作製）
−現像剤１の作製−
上記トナー粒子１００部に、ルチル型酸化チタン（粒径２０ｎｍ，ｎ−デシルトリメトキシシラン処理）１部、シリカ（粒径４０ｎｍ，シリコーンオイル処理，気相酸化法）２．０部、酸化セリウム（平均粒径０．７μｍ）１部、及びＰＴＦＥ粒子（体積平均一次粒径：０．０９μｍ） ０．５部を５Ｌヘンシェルミキサーで周速３０ｍ／ｓ×１５分間ブレンドを行った後、４５μｍの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー１を得た。
また、上記キャリア１００部とトナー１：８部をＶ−ブレンダーで、４０ｒｐｍ×２０分間攪拌し、２１２μｍの目開きを有するシーブで篩分することにより、現像剤１を得た。

−現像剤２の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．１０μｍの粒子を用いた以外は、現像剤１と同様の手法で現像剤２を得た。

−現像剤３の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．１１μｍの粒子を用いた以外は、現像剤１と同様の手法で現像剤３を得た。

−現像剤４の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．１８μｍの粒子を用いた以外は、現像剤１と同様の手法で現像剤４を得た。

−現像剤５の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．２０μｍの粒子を用いた以外は、現像剤１と同様の手法で現像剤５を得た。

−現像剤６の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．２２μｍの粒子を用いた以外は、現像剤１と同様の手法で現像剤６を得た。

−現像剤７の作製−
ＰＴＦＥ粒子に代えて、体積平均一次粒径：０．２０μｍのポリ弗化ビニリデン粒子を用いた以外は、現像剤２と同様の手法で現像剤７を得た。

（感光体の作製）
−感光体１の作製−
酸化亜鉛：（平均粒径７０ｎｍ：テイカ社製）１００部をトルエン４５０部メタノール５０部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１．２５部を添加し、サンドグラインダーミルにて１時間分散した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１５０℃で２時間焼き付けを行ったのち室温まで冷却し、解砕して表面処理酸化亜鉛を得た。
前記表面処理酸化亜鉛３３部、ブロック化イソシアネート（スミジュール３１７５、住友バイエルンウレタン社製）６部及びメチルエチルケトン２５部を３０分間混合した後、ブチラール樹脂（ＢＭ−１、積水化学社製）５部、シリコーンボール（トスパール１２０、東芝シリコーン社製）３部及びレベリング剤（シリコーンオイルＳＨ２９ＰＡ、東レダウコーニングシリコーン社製）０．０１部を上記の混合液に添加し、サンドミルにて２時間の分散処理を行い、下引き層用塗布液を得た。
この塗布液を３０ｍｍφのアルミニウム支持体上に浸漬塗布し、１７０℃、４０分間乾燥硬化することにより、膜厚２０μｍの下引層を形成した。

次に、電荷発生材料として、Ｃｕ−ｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニンを用い、その１５部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニオンカーバイト社製）１０部及びｎ−ブチルアルコール３００部からなる混合物をサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液を、上記下引き層上に浸漬塗布し、乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
次に、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン２０部とＮ，Ｎ′−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン２０部とビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（分子量４０，０００）６０部とをテトロヒドロフラン２８０部及びトルエン１２０部に十分に溶解混合した後、ＰＴＦＥ粒子（体積平均一次粒径：０．０９μｍ） ８部とフッ素含有グラフトポリマー０．３部を加え、さらに混合した後、高圧ホモジナイザーを用いて分散し、ＰＴＦＥ粒子分散液を作製した。得られた塗布液を上記電荷発生層の上に浸漬塗布し、乾燥することにより、膜厚３７μｍの電荷輸送層を形成した。

−感光体２の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．１μｍの粒子を用いた以外は、感光体１と同様の手法で感光体２を得た。

−感光体３の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．１１μｍの粒子を用いた以外は、感光体１と同様の手法で感光体３を得た。

−感光体４の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．１８μｍの粒子を用いた以外は、感光体１と同様の手法で感光体４を得た。

−感光体５の作製−
ＰＴＦＥ粒子として、体積平均一次粒径：０．２μｍの粒子を用いた以外は、感光体１と同様の手法で感光体５を得た。

−感光体６の作製−
ＰＴＦＥ粒子に代えて、体積平均一次粒径０．１μｍのポリ弗化ビニリデン粒子を用いた以外は、感光体２と同様の手法で感光体６を得た。

（実施例１）
前記感光体１と前記現像剤１を富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＩＩ ３０００（直接転写方式）に搭載した。
そして、高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）の環境下にて、５ｃｍ×２ｃｍのソリッドパッチを現像させ、感光体表面の現像トナー画像を、テープ表面の粘着性を利用して転写し、その質量（Ｗ１）を測定した。また、これは感光体の表面にトナーが目視上で確認できなくなるまで何回も繰り返し行うことにした。テープの商品名は、住友スリーエム株式会社製：商品名 透明美色 １８ｍｍ幅を用いた。次に、同様の現像トナー像を、紙（Ｊ紙：富士ゼロックスオフィスサプライ社製）表面に転写させ、定着させる前にそのトナーをエアーを用いて吹き飛ばし、紙との重さの差分から、その転写画像の質量（Ｗ２）を測定した。これらより、以下の式により転写効率を求め、転写性を評価した。なお、各条件における転写性を同一条件で確認するため、転写電流は１３μＡ設定とした。評価基準は以下の通りである。結果を表１に示す。
・式：転写効率（％）＝（Ｗ２／Ｗ１）×１００
−転写性評価基準−
◎：転写効率が９５％以上
○：転写効率が９０％以上
△：転写効率が８５％以上９０％未満
×：転写効率が８５％未満

また、次のようにして、感光体のクリーニング性の評価を行った。黒ベタ画像を１枚印刷後、白画像を１枚印刷し、白画像のプリントサンプルを採取した。評価基準は以下の通りである。結果を表１に示す。
◎：白画像プリントサンプルにスジが見られず、背景部濃度が０．０１以下
○：白画像プリントサンプルにスジが見られず、背景部濃度が０．０１を越え、０．０３以下
△：白画像プリントサンプルにスジが見られず、背景部濃度が０．０３を超える
×：白画像プリントサンプルにスジが見られた

（比較例１〜６、実施例２〜１０）
表１に従って、感光体種及び現像剤種を変更した以外は、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。

（実施例１１）
富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＩＩ ３０００（直接転写方式）に代えて、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＩＩ Ｃ３３０５改造機（中間転写方式）を適用した以外は、実施例４と同様の評価を行った。

上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、クリーニング性が良好であると共に、転写効率が向上されていることがわかる。

１ 電子写真感光体
２ 導電性基体
３ 感光層
４ 下引き層
５ 電荷発生層
６ 電荷輸送層
４０Ｋ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ トナーカートリッジ
５０ 中間転写ベルト
５０ａ 駆動ロール
６１ 感光体
６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ 感光体
６２ クリーニング装置
６２Ｋ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ クリーニング装置
６４ 現像器
６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ 現像器
６５ 帯電部材
６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ 帯電部材
６５ａ 電源
６６ 転写ロール
６６Ｋ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ １次転写ロール
６７ 露光部
６７Ｋ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｙ 露光部
６７ａ 除電ランプ
６９ ２次転写ロール対
６９ｂ ２次転写ロール
７０ 定着器
８０ 用紙蓄積部材
８１ 搬送ロール
８２ 位置合せロール対
８３ 送出ロール対
１００ プロセスカートリッジ
１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｙ プロセスカートリッジ
１００ａ 支持部材
１０００ 画像形成装置
１００１ 画像形成装置

Claims (8)

1. 像保持体と、
   前記像保持体表面を帯電する帯電手段と、
   帯電した前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
   トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤により前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
   前記像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写手段と、
   前記トナー画像の転写後に前記像保持体表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段と、
   を具備し、
   前記像保持体の最表面層が、第１フッ素樹脂粒子を含み、
   前記トナーが、トナー粒子と第２フッ素樹脂粒子とを含み、
   且つ前記第１フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径Ｄ１とし、前記第２フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径をＤ２としたとき、下記式（１）で示される関係を満たす画像形成装置。
   式（１）：（Ｄ１×１．６４）＜Ｄ２
2. 前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子との樹脂種が同種である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子とが、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）粒子である請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記転写手段が、直接、被転写体に転写する転写手段である請求項１に記載の画像形成装置。
5. 像保持体と、
   トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤により前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
   前記像保持体表面を帯電する帯電手段、帯電した前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写手段、及び前記トナー画像の転写後に前記像保持体表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段から選択される少なくとも１種と、
   を具備し、
   前記像保持体の最表面層が、第１フッ素樹脂粒子を含み、
   且つ前記トナーが、トナー粒子と第２フッ素樹脂粒子とを含み、
   前記第１フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径Ｄ１とし、前記第２フッ素樹脂粒子の体積平均一次粒径をＤ２としたとき、下記式（１）で示される関係を満たすプロセスカートリッジ。
   式（１）：（Ｄ１×１．６４）＜Ｄ２
6. 前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子との樹脂種が同種である請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記第１フッ素樹脂粒子と前記第２フッ素樹脂粒子とが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子である請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
8. 前記転写手段が、直接、被転写体に転写する転写手段である請求項５に記載のプロセスカートリッジ。

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