(57)【要約】【課題】高寿命像担持体１を用いたとき、像担持体を損傷することなく省スペースで安定的に微細な電位変化を精度よく検出する。【解決手段】静電潜像が形成される回転可能な像担持体１と、静電潜像を現像剤像として現像する現像手段４と、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段５と、像担持体に当接してニップ部Ｎを形成し転写後の像担持体から残留物を除去する弾性絶縁性のクリーニングブレード６１と、を有する画像形成装置における像担持体１の表面電荷分布検出装置７であって、先端が像担持体１に対向して誘導電流の信号変化を検出する検知電極８であって、クリーニングブレードの肉厚内に設けられている検知電極８と、検知電極８からの誘導電流の信号変化に基づいて像担持体１の表面電荷分布を検出する検出部１００ａと、を有することを特徴とする表面電荷分布検出装置。【選択図】図３
2010032872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接してニップ部を形成し転写後の像担持体から残留物を除去する弾性絶縁性のクリーニングブレードと、を有する画像形成装置における前記像担持体の表面電荷分布検出装置であって、
先端が前記像担持体に対向して誘導電流の信号変化を検出する検知電極であって、前記クリーニングブレードの肉厚内に設けられている検知電極と、
前記検知電極からの誘導電流の信号変化に基づき像担持体の表面電荷分布を検出する検出部と、
を有することを特徴とする表面電荷分布検出装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードは前記像担持体に像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項３】
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接してニップ部を形成している状態において、前記検知電極の先端と前記像担持体との距離が５μｍ乃至１００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項４】
前記検知電極は、正面形状の一部にＴ字形状部分ないしはＬ字形状部分をもつことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項５】
前記検知電極は、導電性材料のペ−ストを用いて印刷によりパターン形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項６】
前記印刷は、枚葉印刷又はオフセット印刷であることを特徴とする請求項５に記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項７】
前記枚葉印刷又はオフセット印刷は、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、又はグラビア版を用いたリバースロールコーティングであることを特徴とする請求項６に記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項８】
前記検知電極は、導電性材料で形成後、エッチング処理されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項９】
前記検知電極は、導電性材料を用いて真空蒸着によりパターン形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１０】
前記検知電極の導電性材料が、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、鉄、スズ、鉛、チタン又は白金であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１１】
前記検知電極は、電気抵抗率が１×１０−６乃至２×１０４Ωｃｍである導電性材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１２】
前記クリーニングブレードは、電気抵抗率が１×１０１２乃至１×１０１８Ω・ｃｍである絶縁性材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１３】
前記クリーニングブレードは、ヤング率が０．００１乃至１０ＧＰａである材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１４】
前記像担持体は、削れ量が０．００１μｍ／１０Ｋ回転以上、０．５μｍ／１０Ｋ回転以下であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１５】
前記像担持体は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時のＨＵ（ユニバーサル硬さ値）が１５０Ｎ／ｍｍ２以上２２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の表面電荷分布検出装置。
【請求項１６】
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、
前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記像担持体に当接してニップ部を形成し転写後の像担持体から残留物を除去する弾性絶縁性のクリーニングブレードと、
先端が前記像担持体に対向して誘導電流の信号変化を検出する検知電極であって、前記クリーニングブレードの肉厚内に設けられている検知電極と、
前記検知電極からの誘導電流の信号変化に基づき像担持体の表面電荷分布を検出する検出部と、を有する表面電荷分布検出装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
前記クリーニングブレードは前記像担持体に像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配設されていることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接してニップ部を形成している状態において、前記検知電極の先端と前記像担持体との距離が５μｍ乃至１００μｍであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記検知電極は、正面形状の一部にＴ字形状部分ないしはＬ字形状部分をもつことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記検知電極は、導電性材料のペ−ストを用いて印刷によりパターン形成されていることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記印刷は、枚葉印刷又はオフセット印刷であることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記枚葉印刷又はオフセット印刷は、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、又はグラビア版を用いたリバースロールコーティングであることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記検知電極は、導電性材料で形成後、エッチング処理されていることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記検知電極は、導電性材料を用いて真空蒸着によりパターン形成されていることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記検知電極の導電性材料が、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、鉄、スズ、鉛、チタン又は白金であることを特徴とする請求項１６乃至２４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記検知電極は、電気抵抗率が１×１０−６乃至２×１０４Ωｃｍである導電性材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１６乃至２５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記クリーニングブレードは、電気抵抗率が１×１０１２乃至１×１０１８Ω・ｃｍである絶縁性材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１６乃至２６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記クリーニングブレードは、ヤング率が０．００１乃至１０ＧＰａである材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１６乃至２７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記像担持体は、削れ量が０．００１μｍ／１０Ｋ回転以上、０．５μｍ／１０Ｋ回転以下であることを特徴とする請求項１６乃至２８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項３０】
前記像担持体は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時のＨＵ（ユニバーサル硬さ値）が１５０Ｎ／ｍｍ２以上２２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下であることを特徴とする請求項１６乃至２９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真システムを用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、像担持体の特に微小レベルでの電位の変化を判断する表面電荷分布検出装置（誘導電流検出装置、表面電位検出装置）、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真装置も小スペース化及び低コスト化が益々盛んになってきている中、ランニングコストを重視する傾向がある。そのため、像担持体（感光体：以下、ドラムと記す）についても、高寿命ドラムが一般的となり、その表層材料が従来の４分の１以下の削れ量しかないものも多くなってきている。つまり、削れ量が４分の１以下になるということは、従来、３０乃至７０Ｋ枚しか寿命（削れ量）がもたなかったものが、１２０Ｋ乃至３００Ｋ近くまで延ばせるということになる。
【０００３】
ただ、このような削れ量が少ない高耐久ドラムにおいては、帯電の際、発生したＮＯｘ［窒素酸化物］やＯ３［オゾン］が帯電生成物となり、該帯電生成物がドラム上に残存しやすい。そのため、高湿度環境下においては、ドラム上の帯電生成物が雰囲気中の水分を吸着し、ドラムの低抵抗化が起こり、所望の潜像ができずに、表面電荷の分布がムラになり、画像がかすれたような画像不良が発生してしまう。このことを、通常、画像流れ（表面電荷分布ムラ）と呼んでいる。
【０００４】
これらの対策としては、高湿環境下でドラムを乾燥させるためのドラムヒーターを使用し、ドラムヒーターの制御で対策することが一般的である（特許文献１）。
【０００５】
しかし、近年、ドラムヒーターについては、環境対応として、不必要なエネルギーの使用は好まれていないため、画像流れが発生したときのみの加熱などの制御が要望されている。そのために、画像流れの検知が必要不可欠となった。
【０００６】
この画像流れの検知方法としては、ドラム上にトナー像を形成し、そのドラム上の濃度を検知し、回復動作をさせる提案がなされている（特許文献２）。
【０００７】
また、ドラムの表面状態（滑り易さ＝摩擦係数）を検知する方法も提案されている（特許文献３）。
【０００８】
さらに、画像流れ潜像の形状をとらえるのに、ドラムの表面電位形状を検知する、精度のよい表面電位計の提案もなされている（特許文献４）。
【特許文献１】特許第３５７７４５２号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１５３１号公報
【特許文献３】特許第３７０５４００号公報
【特許文献４】特許第３７０６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２の、ドラム上にトナー像を形成する方法においては他の要因（特に現像部）の影響で画像不良がでるおそれがある。また、特許文献３の、表面状態（摩擦係数）を検知する方法に関してもドラム表面が耐久していくと形状変化してしまうため、形状要因で摩擦状態も変わり、本質である画像流れの検知には不十分である。
【００１０】
本発明は特許文献４の、画像流れの発生を潜像において検知する表面電位測定方式を更に発展させたものである。
【００１１】
本発明の目的は、画像形成装置に搭載したとき画像形成装置の省スペース化を図ることができる像担持体の表面電荷分布検出装置、及びこの表面電荷分布検出装置を搭載した画像形成装置を提供するものである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、像担持体の表面の損傷あるいは削れムラの発生を回避することができる像担持体の表面電荷分布検出装置、及びこの表面電荷分布検出装置を搭載した画像形成装置を提供するものである。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、像担持体の偏心回転にも追従できて、安定的に微細な電位変化を精度よく検出することを可能にした像担持体の表面電荷分布検出装置、及びこの表面電荷分布検出装置を搭載した画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る像担持体の表面電荷分布検出装置の代表的な構成は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接してニップ部を形成し転写後の像担持体から残留物を除去する弾性絶縁性のクリーニングブレードと、を有する画像形成装置における前記像担持体の表面電荷分布検出装置であって、先端が前記像担持体に対向して誘導電流の信号変化を検出する検知電極であって、前記クリーニングブレードの肉厚内に設けられている検知電極と、前記検知電極からの誘導電流の信号変化に基づき像担持体の表面電荷分布を検出する検出部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接してニップ部を形成し転写後の像担持体から残留物を除去する弾性絶縁性のクリーニングブレードと、先端が前記像担持体に対向して誘導電流の信号変化を検出する検知電極であって、前記クリーニングブレードの肉厚内に設けられている検知電極と、前記検知電極からの誘導電流の信号変化に基づき像担持体の表面電荷分布を検出する検出部と、を有する表面電荷分布検出装置と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記の本発明によれば、画像形成装置に搭載したとき画像形成装置の省スペース化を図ることができる像担持体の表面電荷分布検出装置、及びこの表面電荷分布検出装置を搭載した画像形成装置を提供することが可能となる。
【００１７】
また、像担持体の表面の損傷あるいは削れムラの発生を回避することができる像担持体の表面電荷分布検出装置、及びこの表面電荷分布検出装置を搭載した画像形成装置を提供することが可能となる。
【００１８】
また、像担持体の偏心回転にも追従できて、安定的に微細な電位変化を精度よく検出することを可能にした像担持体の表面電荷分布検出装置、及びこの表面電荷分布検出装置を搭載した画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００２０】
［実施例］
（１）画像形成装置例
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、転写方式・ブレードクリーニング方式のデジタル電子写真装置である。この電子写真装置は、イメージリーダー・パソコン・ファクシミリ等のホスト装置２００から制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）１００に入力する電気的画像信号に基づいてシート状の記録材（記録媒体：例えば用紙・ＯＨＰシート・ラベル等）Ｐに画像形成を行う。制御回路部１００はホスト装置２００や電子写真装置の操作部３００との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、電子写真装置の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２１】
装置内には、静電潜像が形成される回転可能な像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１が配設されている。また、このドラム１に作用する電子写真プロセス手段としての、帯電手段２、画像露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６等が配設されている。
【００２２】
ドラム１は、本実施例においては、外径が３０ｍｍの導電性基体の外周面に単層型或いは積層型の電子写真感光体層を形成したものである。このドラム１は駆動手段（不図示）により矢印の反時計方向に所定の速度（プロセススピード）で回転される。
【００２３】
帯電手段２はドラム１の表面を帯電する手段であり、本実施例では、外径１６ｍｍの帯電ローラ（導電性弾性ローラ）を接触帯電部材として用いた接触帯電装置である。帯電ローラ２はドラム１に対して所定の押圧力で接触してドラム１の回転に従動して回転する。帯電ローラ２の芯金にはバイアス電源部（不図示）から所定の帯電バイアスが印加される。これにより、ドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。本実施例においては、マイナス極性の所定電位に一様に帯電される。
【００２４】
画像露光手段３はドラム１の表面に静電潜像を形成する手段であり、本実施例では、レーザスキャナユニットを用いている。このユニット３にはホスト装置２００から制御回路部１００に入力する電気的画像信号に対応して変調したレーザ光Ｌを出力して、ドラム１の一様帯電処理面を走査露光（ここでは波長λ＝７８０ｎｍのレーザ走査露光）する。これにより、ドラム１の表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。本実施例においては、この画像露光は画像情報部に対応して露光するイメージ露光方式でなされている。
【００２５】
現像手段４はドラム１の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像剤像として顕像化する手段である。この現像手段４は、本実施例では、現像剤として一成分磁性のネガ極性トナーを用い、現像スリーブ４１にバイアス電源部（不図示）からＡＣ成分とＤＣ成分を重畳した所定の現像バイアスを印加することでジャンピング反転現像を行う現像装置である。現像スリーブ４１は、トナーを収容した現像容器（ホッパー部）４２内に配設され、ドラム１との間に装置長手方向に渡り０．３ｍｍの一定間隙を保ってドラム１に対向している。現像スリーブ４１は矢印の時計方向に回転され、ナーの供給を受けてドラム１の表面に適用する。これにより、ドラム表面の静電潜像がトナー像として反転現像される。
【００２６】
転写手段５は、ドラム表面に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する手段であり、本実施例では、転写ローラ（導電性弾性ローラ）を用いている。この転写ローラ５はドラム１に対して所定の押圧力で接触して、ドラム１の回転方向に順方向にドラム１の回転速度とほぼ同じ速度で回転する。そして、ドラム１と転写ローラ５とのニップ部である転写部に、搬送装置（不図示）からドラム１の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって給送された記録材Ｐが導入される。記録材Ｐは転写部を挟持搬送されて、裏面側に転写ローラ５でプラスの電荷が付与される。これによって、ドラム１の表面に形成されているトナー像が記録材Ｐの表面に順次に静電転写される。転写部を出た記録材Ｐはドラム１の表面から分離されて定着装置（不図示）へ搬送される。そして、定着装置でトナー像の定着処理を受け、その後、画像形成物（コピー、プリント）として装置本体外部に排出される。
【００２７】
クリーニング手段６は記録材分離後（記録材に対するトナー像転写後）のドラム１の表面から転写残トナー・紙粉等の残留物を除去する手段である。転写工程後のドラム表面の残留物は、転写に寄与できなかったトナーであり、概して粒径の小さなトナーや外添剤等が多い。クリーニング手段６は、本実施例においては、チップタイプの弾性絶縁性のクリーニングブレード６１を用いたブレードクリーニング装置である。
【００２８】
このクリーニング装置６は、クリーニング容器６３と、板金（金属ホルダー）６２に支持されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード６１と、回収トナー飛散防止シート６４と、回収トナー搬送スクリュー６５等で構成されている。クリーニング容器６３はドラム１の軸線方向を長手とする横長ケーシングである。このクリーニング容器６３に対してブレード６１の板金６２を固定して支持させてある。ブレード６１は、ドラム１の回転方向に対してカウンター方向に配設されて、ドラム１と所定領域でドラム１の母線方向に沿って当接してニップ部（クリーニングニップ部）Ｎを形成している。回収トナー飛散防止シート６４は、ブレード６１よりもドラム回転方向上流側において、クリーニング容器６３に基部を固定させて、ドラム１の母線方向に沿って配設されている。このシート６４の先端部はドラム１の表面に対してドラム回転方向に順方向で弾性的に接している。スクリュー６５はクリーニング容器６３内に容器長手に沿って配設されており、駆動手段（不図示）により回転駆動される。
【００２９】
記録材分離後のドラム表面の転写残トナー等の残留物は引き続くドラム１の回転によりクリーニング装置６に至り、回収トナー飛散防止シート６４の下をくぐって容器６３内に入る。そして、ニップ部Ｎにおいてブレード６１のエッシ部でドラム表面から掻き取られる。これによりドラム１は表面が清掃されて繰り返して画像形成に供される。図２は、ニップ部Ｎの拡大模式図である。
【００３０】
また、ニップ部Ｎにおいてドラム表面から掻き取られた転写残トナー等の残留物は容器６３内をスクリュー６５によって搬送され、容器６３内から外部の回収トナーボックス（不図示）に排出される。
【００３１】
クリーニングブレード６１の材質としては、絶縁材料であり、高硬度で弾性に富み、耐磨耗性や機械的強度、耐油性、対オゾン性等に優れ、ドラム１を傷つけないポリウレタンゴムが好ましい。しかし、適度な弾性と硬度を有する材料であればポリウレタンゴムに限られるものではない。例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロプレン、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴムが挙げられる。また、二トリルゴム、クロロプレンゴム等のエラストマー等が挙げられる。さらに、永久歪が小さいことを考えて２液性熱硬化型ポリウレタン材料を用いることもある。硬化剤としては、１、４−ブタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、ハイドロキノンジエチロールエーテル、ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の一般的なウレタン硬化剤を用いることができる。
【００３２】
クリーニングブレード６１は基本的に絶縁性の高い絶縁性材料を用いて形成される。電気抵抗率で１×１０１２乃至１×１０１８Ω・ｃｍの絶縁性材料ものがよい。また、クリーニングブレードは、ヤング率が０．００１乃至１０ＧＰａである材料を用いて形成されていることが望ましい。
【００３３】
具体的な絶縁性材料としては、エポキシ系樹脂、イミド系耐熱樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。また、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、セロハン、セルロイド、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド系フィルムの如き、プラスチックフィルム及びシート化したものでも良い。また、絶縁性のゴムをシート化しても良い。
【００３４】
更に、高硬度で弾性に富み、耐磨耗性や機械的強度、耐油性、耐オゾン性等に優れ、像担自体を傷つけない材料としてはポリウレタンゴムが最適である。
【００３５】
ここで、画像形成装置は、ドラム１に形成したトナー像を中間転写体（中間転写ドラムや中か転写ベルト）に一次転写し、それを更に記録材Ｐに二次転写する中間転写構成にすることもできる。
【００３６】
（２）表面電荷分布検出装置（誘導電流検出装置）
この画像形成装置はドラム１の表面電荷分布を検出する表面電荷分布検出装置装置７を有し、制御回路部１００はこの装置７から入力する情報によりドラム１の画像流れの状態（ドラムの表面状態）を判断する。そして、その判断結果に応じて、画像流れを解消する制御モード（ドラムの表面状態を回復する回復モード）を実行する。画像流れの解消策としては各種の方策が公知であり、それらの中から適宜採択することができる。例えば、ドラム１を加熱するヒータをドラム１に対して所定の時間接触させる制御や、ドラム１をヒータにより所定の温度まで加熱する制御などである。
【００３７】
本実施例における表面電荷分布検出装置７を図２乃至図４により説明する。この表面電荷分布検出装置７は、先端がドラム１に対向して誘導電流の信号変化を検出する検知電極（誘導電流検出器）であって、クリーニングブレード６１の肉厚内にモールドされて設けられている検知電極８を有する。また、この検知電極８の出力部９とリード線１０を介して電気的に接続されていて、検知電極８の出力信号（誘導電流）を増幅する増幅回路部（信号増幅回路）１１を有する。そして、増幅回路部１１とＡ／Ｄ変換器１２を介して電気的に接続されていて、検知電極８からの誘導電流の信号変化に基づきドラム１の表面電荷分布を検出する検出部１００ａを有する。検出部１００ａは本実施例においては画像形成装置の制御回路部１００が兼用している。即ち、制御回路部１００は上記の検出部（検出機能部）１００ａを有する。そして、制御回路部１００は、検出部１００ａで検出されたドラム１の表面電荷分布からドラム１の表面状態を判断する判断部（判断機能部）１００ｂを有する。
【００３８】
検知電極８をドラム１に接触させて配設される弾性絶縁性のクリーニングブレード６１に埋め込んで具備させたことによりブレード６１が検知電極８に兼用され、検知電極８を独立に設けるスペースを確保する必要がなくて画像形成装置の省スペースが図られる。
【００３９】
また、検知電極８を独立に設けてこれを絶縁層を介してドラム１に接触させた場合におけるような、検知電極８によるドラム表面の損傷や削れムラの発生の問題が回避される。
【００４０】
そして、クリーニングブレード６１の先端部を図２のようにドラム１に対して所定の角度姿勢にて接触させて配設した状態においては、検知電極８の先端とドラム１の表面の距離ｘはほぼ一定に保たれる。即ち、検知電極８の先端はブレード６１の先端肉部スペーサとしてドラム１に対向する。これにより、検知電極８の先端とドラム１の表面の距離ｘを所定のほぼ一定に保たせて検知電極８をドラム１に対して対向させて配設することができ、安定的に信号を検出することが可能となる。
【００４１】
しかも、ブレード６１は所定の角度で寝かせた状態でドラム１に接しているため、ドラム１の偏心回転等にも追従でき、検知電極８の先端とドラム表面の距離ｘを所定の一定値に保つことができる。
【００４２】
表面電荷分布検出装置７はドラム１の画像流れの状況を随時検知する状態になっている。そして、状況に応じて回復モード等が作動するようになる。画像形成実行時に、ドラム表面と検知電極８の間でのある時間での電位の変化量をみる。その変化量に対する、誘導電流が発生し、その誘導電流の値（電流速度）がわかる。これを潜像信号とし、数値化が可能となる。図５に潜像を形成した際の画像をしめす（画像流を判断するための画像（チャート）の一例）。この画像を形成する潜像の幅を潜像幅とし、その潜像幅４１の大きさとしては２０乃至２０００μｍのもの、好ましくは４０乃至１０００μｍを読み取る。この範囲でよみとれれば、画像流れの判断を潜像で精度良く判断できるためである。
【００４３】
検知電極８の出力信号は出力部９からリード線１０を介して増幅回路部１１に入力する。図６は増幅回路部１１の一例である。一般的なトランジスタと抵抗を備えた増幅回路である。例えば、検知電極８の出力部９に近いところには１０ＭΩの抵抗５１、５２を直列に、またオシロの出力側には１００Ω程度の抵抗５３を、さらにはＤＣ電源に近いところは２０ＫΩ程度の抵抗５４を備えた増幅回路である。増幅回路部１１を用いることで、信号をより精度よく判断できる。
【００４４】
また、図７に実際にオシロスコープで信号を読み取った一例を示す。このときの文字の線幅７１は約１００μｍであり、この信号の初期、いわゆる画像流れが発生していないときの信号レベル７２が１２０ｍＶであり、これを基準とし、その信号から何％信号強度が変化したかで実際の画像流れの状態を判断する。図７をみても分かるように、信号強度の大きさによって実際の画像がボケている様子がわかる（画像流れによる画像ボケ）。その状態によって対策、例えば、一般的な回復モードとして、ドラム１を加熱するヒータ（不図示）をドラム１に対して所定の時間接触させる制御、ドラム１をヒータにより所定の温度まで加熱する制御が可能となる。制御回路部１００は、検出部１００ａで検出されたドラム１の表面電荷分布からドラム１の表面状態を判断部１００ｂで判断し、その判断結果により、画像流れが発生しているときには、所定の回復モードを実行する。
【００４５】
図４により検知電極８について更に具体的に説明する。（ａ）は本実施例のクリーニングブレード６１の検知電極配設部分の正面図である。（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線視断面図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線視断面図である。本実施例における検知電極８は正面形状（ブレード正面から見て）の一部にＬ字形状部分を持っている。検知電極８の大きさとしては、幅ａは１乃至３２０ｍｍが好ましく、更に好ましくは２乃至１０ｍｍが良い。１ｍｍより小さくなると強度的に折れたりして、信号を検知できなくなる可能性がある。また、３２０ｍｍより長くなると長すぎて変形などが発生し、信号ムラの原因となる。長さｂは１０乃至５０ｍｍが好ましい。１０ｍｍより小さくなるとクリーニング性が低下し当接圧が強くなりすぎ像担持体を損傷する。５０ｍｍより大きくなると全体的に大きいものになり、これもクリーニングブレード内で折れの原因になる。
【００４６】
クリーニングブレード内の検知電極８の材料としては、ドラム１の誘導電流をみるために導電性材料が好ましく、電気抵抗率（ＪＩＳ  Ｋ−６９１１）で１×１０−６乃至２×１０４Ωｃｍ（室温［２０℃］下）が良い。具体的材料としては、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、鉄、スズ、鉛、チタン、白金などが良い。特に好ましいのは電気抵抗率が低い銀が良い。電気抵抗率が１×１０−６Ωｃｍより低いと現状一般的に手に入れるのは難しく、導電性がよくなりすぎて他の電気ノイズをひろいやすくなる。また、２×１０４Ωｃｍより高くなると信号感度が悪くなる。この検知電極８の厚みｃとしては０．５乃至５０μｍが良い。０．５μｍより小さいとまた感度が上がりすぎて、余分なノイズをひろってしったりする。また、５０μｍより厚くなると感度が悪く画像流れを精度よく検知できなくなる。
【００４７】
クリーニングブレード６１が図２のようにドラム１に所定の角度姿勢で当接してニップ部Ｎを形成している状態において、検知電極８の先端とドラム表面の距離ｘについては５μｍ乃至１００μｍ、好ましくは、１５乃至５０μｍとなるようにするのが良い。５μｍより近くなると、検知電極８の信号強度が強くなりすぎ、ノイズをひろいやすくなる。５０μｍより遠くなると、信号強度が弱くなり、うまく拾えなくなる。
【００４８】
検知電極８の上端部には出力部９としての電極を検知電極８に電気的に接触させて後付けして設けてある。出力部９としての電極はブレード６１の板金６２に対しては絶縁部材９１により電気的に絶縁されている。
【００４９】
検知電極８の正面形状は上記実施例のＬ字形状部分を持つものに限られない。図４の（ｄ）と（ｅ）はそれぞれ検知電極８の他の正面形状例である。正面からみると一部、Ｔ字あるいは、Ｌ字になっていればよい。即ち、検知電極８は、正面形状の一部にＴ字形状部分ないしはＬ字形状部分をもっていればよい。基本的には、ブレード６１のドラム１に対する接触面に平行に先端部（ドラム１に対向する電極部）が形成され、そのパターンのある箇所から垂直方向にもう一つのパターン（立ち上がり電極部）が形成されて出力部９に繋がっているものがよい。
【００５０】
このようなパターンの検知電極８の形成は、印刷や、エッチング、蒸着などで行うことができる。即ち、検知電極８は、導電性材料のペ−ストを用いて印刷によりパターン形成して構成することができる。印刷は、枚葉印刷又はオフセット印刷で行うことができる。枚葉印刷又はオフセット印刷は、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティングなどである。また、検知電極８は、導電性材料で形成後、エッチング処理されている構成にすることができる。また、検知電極８は、導電性材料を用いて真空蒸着によりパターン形成されている構成にすることができる。
【００５１】
上記のように検知電極８を埋め込んで具備させたクリーニングブレード６１の製造方法の一例を図８により説明する。
【００５２】
先ず、（ａ）のように、クリーニングブレード材料を用いて成形したシート材６１ａの内面に検知電極８を上記のようにパターン形成したものを作成する。このシート材６１ａを、ブレード成形用の合せ型２３・２４の第１型２３の所定の内面部分に固定する。この第１型２３に対して第２型２４を組み合わせる。この時、板金６２を合せ型に所定に配設する。（ｂ）はシート材６１ａと板金６２を配設した合せ型２３・２４を示している。２５は合せ型２３・２４の内部に形成されたブレード形成用の成形空間（成形キャビティ）である。板金６２の端部が成形空間２５内に所定に進入している。この板金端部は予めブレード６１との接着処理がなされている。そして、（ｃ）のように、成形空間２５に液状ウレタンゴム形成組成物を注入して硬化させる。硬化後、型開きして板金６２と一体化されたクリーニングブレード６１を取り出す。ブレード６１には、その肉厚内に検知電極８が埋め込まれて設けられている。検知電極８の上端部には、後付けにて出力部９としての電極を検知電極８に対して電気的に導通させて、板金６２とは絶縁させて設ける。
【００５３】
検知電極８をシート状に形成する方法として、基本的に、電極材料をインク状（ペースト状）にし、下記の印刷手段等を用いて形成できる。この場合の導電性ペースト（導電性材料のペースト）について、ここで、さらに詳しく示す。
【００５４】
導電性ペーストは、必要に応じて、また、慣用の範囲内で、溶剤、消泡剤、沈降防止剤、分散剤、カップリング剤、抵抗調整剤などを適宜加えることができる。
【００５５】
導電性ペーストに添加することができる溶剤としては、熱硬化樹脂とは反応をせず、キレート形成物質やそれと複合体を形成する酸素酸あるいはその部分エステル又はアミドを溶解可能な溶剤を選択することができる。例えば、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルカルビトール等が挙げられる。また、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、メチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。
【００５６】
また、カップリング剤として、導電性ペーストのポットライフを悪化させない範囲で、導電性に対して有効なカップリング剤、例えば、シラン系カップリング剤を適宜添加することもできる。導電性ペーストにおいて、好ましいカップリング剤種は、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどを挙げることができる。また、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどを挙げることができる。また、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。これらは、揮発性が低く、熱硬化性樹脂との反応性が低いという要件を満足するものである。カップリング剤の添加量も、導電性ペーストに含有する銅粉の量に応じて、適宜選択すべきものであり、導電粉１００質量部に対して、１乃至１０質量部の範囲で密着性等を考慮して決められる。
【００５７】
また、抵抗調整剤としては、コロイダルシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナなどの金属酸化物、炭化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、珪酸カルシウムなどの無機微粉末、ＰＭＭＡ、ポリエチレン、ナイロン、シリコーン樹脂などがあげられる。また、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリエステルなどのポリマービーズ、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどの含フッ素有機微粉末などがあげられる。また、カーボンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、アニリンブラックなどがあげられ、必要な抵抗値に応じて適宜入れられる。
【００５８】
次に、導電性ペーストの調製方法の一例について説明する。基本は上記導電粉がペースとなる。その他に熱硬化性樹脂、アルコキシ基含有変性シリコーン樹脂、キレート形成物質、ならびに、酸素酸又はその部分エステルあるいは部分アミドの主構成成分、さらには、その他必要に応じて、カップリング剤、溶剤等の添加剤を配合する。そして、せん断応力を付加することにより、均一混練し、導電性ペーストを調製することができる。せん断応力を付加する方法としては、例えば、ニーダー、三本ロール等の通常用いられる混練装置を用いることができる。その他、特に、密閉系で混練可能な自転−公転併用のライカイ器あるいは撹拌脱泡器（例えば、ＭＳ−ＳＮＢ−２０００：松尾産業（株）製）などを好適に用いることができる。また、混練の際、銅粉の酸化が過度に進行しないようにすることが好ましい。
【００５９】
各種構成成分の配合の仕方としては、全成分を一度に配合することも可能である。導電粉に対するキレート形成物質による処理をより確実にするため、先ず、導電粉をキレート形成物質を溶媒に溶解した溶液中に投じて、予めキレート形成物質による処理を施す。熱硬化性樹脂、アルコキシ基含有変性シリコーン樹脂など、樹脂成分、その他の添加物を加え、ペーストに混練する。この２つの工程とに分けて導電性ペーストを調製することが好ましい。なお、酸素酸又はその部分エステルあるいは部分アミドは、前記のキレート形成物質による処理を施す工程の際、余剰のキレート形成物質を不活性化する。そのため、添加することがより好ましい。このように、二段階の混合工程を用いることにより、それぞれ目的とする処理がなされ、得られる導電性ペーストの導通性能、その保管特性は、一層の安定化がなされる。
【００６０】
まず、第１工程を以下に示す方法により行う。導電粉（一例として、銅粉）、キレート形成物質（例えば、２，２’−ビピリジル（一般式（II）のポリピリジンにおいてｎ＝２に相当））に溶剤を加え、高速撹拌する。このとき、溶出したそれぞれの金属イオンが、キレート形成物質とキレートを形成するために、例えば、銅粉だと分散液の色は青く変色する。この第１工程において、銅粉に作用してキレート形成を行った後にも、残余しているキレート形成物質を不活性化する、酸素酸又はその部分エステルあるいは部分アミドも所定量を加え、均一に混合する。得られる液は、銅粉表面の自然酸化膜に由来する銅イオンはキレート形成され、溶媒中に溶解し、導電粉自体は、分散した分散液がとなる。この際、前記のキレート形成過程を阻害せず、溶媒に溶解することが好ましいその他の添加物、例えば、沈降防止剤、分散剤なども同時に添加することもできる。
【００６１】
次いで第２工程を以下に示す方法により行う。熱硬化性樹脂（例えば、レゾール型フェノール樹脂）ならびにアルコキシ基含有変性シリコーン樹脂を添加し撹拌する。この際に、熱硬化性樹脂として用いるフェノール樹脂中に銅キレートが取り込まれ、黒く変色する。さらに、必要に応じてシランカップリング剤、消泡剤、追加の溶剤等の添加剤を加え、先に示した混練装置を用いて混練することにより銅ペーストを完成させる。
【００６２】
以上の２つの工程に分けることにより、確実に銅電粉をキレート形成物質で処理でき、導通性能がより安定化し、さらには、ポットライフ、シェルフライフ等をのばすことが可能である。なお、完成した導電性ペーストの粘度調整、又は揮発分調整等の目的で、さらに溶剤等を添加することも可能である。
【００６３】
図８の（ａ）の検知電極８を形成したシート材６１ａは次ぎのようにして作成したものである。まず、クリーニングブレード６１と同材料の絶縁ゴムシート６１ａ（本実施例ではポリウレタンゴムシート）に銀をペースト状にしたものをスクリーン印刷法によって所望の検知電極パターンに印刷する。この場合、前述では、銀をペーストにしたものを示しているが、この限りではなく、上述の材料ならどれでも良い。また、上記検知電極部８の他印刷方法としては、グラビア印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティングなど、枚葉印刷、オフセット印刷などの一般的な印刷方法で行なえる。支持部材に所望の形以外をマスキングし、その上から、全面に印刷して、マスキング部を剥したり、あるいは、全面に印刷したあと、マスキングし、エッチング処理で所望の形状を残す方法でも検知電極を作ることは可能である。同時に、真空蒸着やスパッタリングによってもシート状に形成可能であるし、初めから上記材料をシート状（箔）などのものを用いて形成することをも可能である。
【００６４】
（３）実行例
ドラム１は、以下のようにして作成した。３０φのアルミニウムシリンダー（スラスト長３６０ｍｍ）を硬度試験用と実機テスト用とを用意する。導電層用の塗料を以下の手順で調整した。
【００６５】
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（重量部、以下同様）
フェノール樹脂          ・・・２５部
メチルセロソルブ        ・・・２０部
メタノール              ・・・・５部
シリコーンオイル（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３０００）        ・・・０．００２部
をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して調整した。
【００６６】
この塗料をシリンダー上に浸漬塗布方法で塗布し、１４０℃で３０分乾燥して、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【００６７】
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、中間層用塗料を調整した。この塗料を前記の導電層上に浸漬コーティング法によって塗布し、１００℃で２０分間乾燥して、０．６μｍの中間層を形成した。次に、
ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラック角２θ±０．２度が９．０度、１４．２度、２３．９度及び２７．１度に強いピ−クを有するオキシチタニウムフタロシアニン
・・・・３部
ポリビニルブチラ−ル（商品名エスレックＢＭ２、積水化学（株）製）３部及びシクロヘキサノン                                                      ・・・３５部
をφ１ｍｍガラスビ−ズを用いたサンドミル装置で２時間分散して、その後に酢酸エチル６０部を加えて電荷発生層用塗料を調製した。
【００６８】
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５０℃で１０分間乾燥し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００６９】
電荷発生層を形成した後、下記構造式（１）のスチリル化合物を１０部
【００７０】
【化１】
2010032872.tif 000003
【００７１】
および下記構造式（２）の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂１０部を
【００７２】
【化２】
2010032872.tif 000004
【００７３】
モノクロロベンゼン５０部およびジクロロメタン３０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗布液を調整した。
【００７４】
この塗布液を前記の電荷発生層上に浸漬コーティングし、１２０℃で一時間乾燥することによって膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００７５】
【化３】
2010032872.tif 000005
【００７６】
次いで、構造式（３）の正孔輸送性化合物６０部をモノクロロベンゼン５０部およびジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し保護層用塗料を調整した。
【００７７】
この保護層用塗料には、フッ素原子含有樹脂粒子として４フッ化エチレン樹脂を保護層の全重量に対して３０重量％を含有させた。
【００７８】
この塗布液を前記の電荷輸送層上にコーティングしたあと、酸素濃度１０ｐｐｍの雰囲気下で加速電圧１５０ＫＶ、照射線量５０ＫＧｙの条件で電子線を照射した。その後、引き続いて、同雰囲気下で感光体の温度が１００℃になる条件で１０分加熱処理をおこない、膜厚５μｍの保護層を形成し、電子写真感光体１を得た。
【００７９】
硬度試験用の感光体を温度２５℃湿度５０％の環境下に２４時間放置した後、前述した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、ＨＵ及び弾性変形率を求めた。その結果、ＨＵ（ユニバーサル硬さ値）が１９０Ｎ／ｍｍ２、Ｗｅ（弾性変形率）が４６％であった。
【００８０】
試験用感光ドラムをｉＲ３０４５（キヤノン株式会社製）に入れ、通常環境下（２０℃／５０％）でトナー載り量０．０２５ｇ／Ａ４サイズの画像を１枚間欠で通紙画像試験（１００Ｋ）を行い、表層の膜厚を渦電流式膜厚計（Ｆｉｓｈｅｒ社製）で測定した。その際、画像可能領域の削れ量は０．１μｍ／１０Ｋ回転となった。
【００８１】
この像担持体を用いて、高湿環境下（３０℃／８０％）で図５の（ａ）に示すような横線画像（１０μｍ）を４０本Ａ４横用紙に形成し、１０Ｋまで１枚間欠耐久を行なった。その感光体を一晩放置し、次の朝一で上記同様の画像をとった。すると図５の（ｂ）のように画像の一部が白く薄くなった。その際、前述した表面電荷分布検出装置７の構成で測定すると図７のような信号を形成し、予めとってあった初期の信号に対して１５％変化がみえ、画像流れの検知が十分に行なえた。
【００８２】
（４）像担持体１
次に、像担持体（感光ドラム）１の一般的なことについて、以下に説明する。
【００８３】
まずは、ＨＵ（ユニバーサル硬さ値）、及び弾性変形率は、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し連続的硬さを求められる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。圧子は対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用した。荷重の条件は最終荷重６ｍＮまで段階的に（各点０．１ｓの保持時間で２７３点）測定した。
【００８４】
出力チャートの概略を図９に示す。縦軸は荷重（ｍＮ）で横軸は押し込み深さｈ（μｍ）であり、段階的に荷重を増加させ６ｍＮまで荷重をかけ、その後同様に段階的に荷重を減少させた結果である。
【００８５】
ＨＵ（ユニバーサル硬さ値：以下ＨＵと呼ぶ）は、６ｍＮで押し込んだ時の同荷重下での押し込み深さから下記式（１）によって規定される。
【００８６】
【数１】
2010032872.tif 000006
【００８７】
弾性変形率は圧子が膜に対して行った仕事量（エネルギー）、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めたものである。下記式（２）からその値は求まる。全仕事量Ｗｔ（ｎＷ）は図９中のＡ−Ｂ−Ｄ−Ａで囲まれる面積で表され、弾性変形の仕事量Ｗｅ（ｎＷ）はＣ−Ｂ−Ｄ−Ｃで囲まれる面積で表される。
【００８８】
式（２）    弾性変形率＝Ｗｅ／Ｗｔ×１００（％）
前述の如く、有機電子写真感光体に求められる性能として機械的劣化に対する耐久性の向上が挙げられる。一般的に膜の硬度は外部応力に対する変形量が小さいほど高く、電子写真感光体も当然の如く鉛筆硬度やビッカース硬度が高いものが機械的劣化に対する耐久性が向上すると考えられている。しかしながら、これらの測定により得られる硬度が高いものが必ずしも耐久性の向上を望めたわけではなかった。
【００８９】
我々は鋭意検討の末、ＨＵと弾性変形率の値が、ある範囲の場合に感光体表面層の機械的劣化が起り難くなることを見出した。すなわち、２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行う。そして、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時のＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ２以上２２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下である電子写真感光体を用いることによって飛躍的に向上した。また、更なる特性の向上にはＨＵ値が１６０Ｎ／ｍｍ２以上２００Ｎ／ｍｍ２以下であることがより好ましい。
【００９０】
ＨＵと弾性変形率を切り離してとらえることはできない。しかし、例えばＨＵが２２０Ｎ／ｍｍ２を超えるものであるときを考える。弾性変形率が４０％未満であるとクリーニングブレードや帯電ローラに挟まれた紙粉やトナーが感光体の弾性力が不足している。が故に、弾性変形率が６５％より大きいと弾性変形率は高くても弾性変形量は小さくなってしまうが故に、結果として局部的に大きな圧力がかかり深い傷が発生してしまう。よって、ＨＵが高いものが必ずしも感光体として最適ではないと考えられる。
【００９１】
また、ＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ２未満で弾性変形率が６５％を超えるものの場合、たとえ弾性変形率が高くても塑性変形量も大きくなってしまいクリーニングブレードや帯電ローラに挟まれた紙粉やトナーが擦られることで削れたり細かい傷が発生したりしてしまう。
【００９２】
感光ドラム１は、少なくとも表面層が重合又は架橋して硬化された化合物を含有した電子写真感光体からなる。なお、この硬化手段としては、熱、可視光や紫外線などの光、更に放射線を用いることができる。
【００９３】
したがって、本実施形態において、感光体の表面層を形成する方法としては、表面層用として用いられる、重合又は架橋により硬化可能な化合物を、融解又は含有している塗布溶液を用いる。そして、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティングなどにより塗布した後、この塗布された化合物を硬化手段により硬化する方法が採用される。
【００９４】
これらのうち、感光体を効率よく大量生産する方法としては、浸漬コーティング法がもっとも好ましく、この本実施形態においても浸漬塗布法を採用することが可能である。
【００９５】
次に、感光体ドラム１の概略構成を図１０を用いて説明する。外径がたとえば３０ｍｍの導電性基体上９１に、電荷発生物質と電荷輸送物質の双方を同一の層９３に含有する層構成の単層型（図１０の（ａ））である。若しくは、電荷発生物質を含有する電荷発生層９４と電荷輸送物質を含有合する電荷輸送層９５を、順次又は逆順に積層した構成の積層型（図１０の（ｂ））のいずれかである。さらに、感光層上に表面保護層９６を形成することも可能である。
【００９６】
また、少なくとも感光体の表面層が、熱や可視光、紫外線などの光、さらに放射線により重合又は架橋し硬化させることができる化合物を含有していればよい。そして、好ましくは、感光体としての特性、特に残留電位などの電気的特性および耐久性の観点から、電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した機能分離型の感光体構成とするのが好ましい。又は、この機能分離型の感光体構成で積層された感光層上に、さらに表面保護層を形成した構成とするのが好ましい（図１０の（ｂ））。
【００９７】
表面層における、重合又は架橋における化合物の硬化方法としては、感光体特性の劣化が少なく、残留電位の上昇が発生せず、十分な硬度を示すことができることから、好適には、放射線が用いられる。
【００９８】
この重合又は架橋を発生させる際に使用する放射線としては、電子線又はガンマ線が望ましい。これらのうちの電子線を使用する場合、加速器として、スキャニング型、エレクトロンカーテン型、ブロードビーム型、パルス型およびラミナー型などのあらゆる形式を使用することが可能である。
【００９９】
また、電子線を照射する場合においては、この本実施形態による感光体における電気特性および耐久性能を発現するために、照射条件としては、加速電圧を２５０ｋＶ以下とするのが好ましく、１５０ｋＶ以下がより好ましい。また、照射線量を、１０ｋＪ／ｋｇ以上１０００ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内にするのが好ましく、１５ｋＪ／ｋｇ以上５００ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内とするのがより好ましい。
【０１００】
加速電圧が上述の範囲の上限より大きいと、感光体特性に対する電子線照射による損傷、いわゆるダメージが増加する傾向にある。また、照射線量が上述の範囲の下限より少ないと、硬化が不十分となりやすい。また、線量が多い場合には感光体特性の劣化が生じやすいため、この観点から、線量は、上述の範囲内から選択するのが望ましい。
【０１０１】
また、重合又は架橋が生じて硬化可能な表面層用の化合物としては、反応性の高さ、反応速度の速さ、および硬化後に達成される硬度の高さの観点から、分子内に不飽和重合性官能基を含むものが好ましい。
【０１０２】
さらに、不飽和重合性官能基を分子内に有する分子の中でも、特に、アクリル基、メタクリル基およびスチレン基を有する化合物が好ましい。
【０１０３】
また、この本実施形態による不飽和重合性官能基を有する化合物とは、その構成単位の繰り返しの状態により、モノマーとオリゴマーとに大別される。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す。他方、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乃至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が結合した、いわゆるマクロノマーを、この第１の実施形態による表層用の硬化性化合物として使用することも可能である。
【０１０４】
また、この実施形態による不飽和重合性官能基を有する化合物は、表面層として必要とされる電荷輸送機能を満足させるために、化合物が電荷輸送化合物を採用することが、より好ましい。この電化輸送化合物の中でも、正孔輸送機能を持った不飽和重合性化合物であることがさらに好ましい。
【０１０５】
次に、電子写真感光体の感光層について説明する。すなわち、電子写真感光体の支持体９１としては、導電性を有するものであれば良い。具体的には、たとえばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛およびステンレスなどの金属や、これらの合金を、ドラム又はシート状に形成したものなどを挙げることができる。また、アルミニウムおよび銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウムおよび酸化錫などをプラスチックフィルムに蒸着したものなどを挙げることができる。また、導電性物質を単独又は結着樹脂とともに塗布することにより導電層を設けた金属、又は、プラスチックフィルムや紙などを挙げることができる。
【０１０６】
また、導電性支持体９１の表面上には、バリアー機能と接着機能とを有する下引き層９２を設けることができる。
【０１０７】
下引き層９２は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、又は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層である。
【０１０８】
この下引き層９２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、エチルセルロースなどを使用することができる。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、ニカワおよびゼラチンなどを使用することができる。これらの材料は、それぞれに適合した溶剤に溶解されて支持体表面に塗布される。そして、この下引き層の膜厚は、好適には、０．１乃至２μｍである。
【０１０９】
感光体が機能分離型の感光体である場合（図１０の（ｂ））は、電荷発生層９４および電荷輸送層９５を積層する。
【０１１０】
電荷発生層９４に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル（Ｓｅ−Ｔｅ）、ピリピウム、チアピリリウム系染料などを挙げることができる。又は、各種の中心金属および結晶系、具体的には、たとえばα、β、γ、ε、およびＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン系化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、などを挙げることができる。また、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、クナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニンおよびアモルファスシリコンなどを挙げることができる。
【０１１１】
また、機能分離型感光体の場合、電荷発生層９４は、電荷発生物質を０．３乃至４倍量の結着樹脂および溶剤とともに、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、アトライターおよびロールミルなどの手段によって良好に分散する。そして、分散液を塗布し、乾燥させて形成されるか、又は電荷発生物質の蒸着膜など、単独組成の膜として形成される。ここで、この電化発生層９４の膜圧は、典型的には、５μｍ以下であり、好適には、０．１乃至２μｍである。
【０１１２】
また、結着樹脂を用いる場合の例は、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および共重合体などを挙げることができる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネイト、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、メラニン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【０１１３】
不飽和重合性官能基を有する正孔輸送性化合物は、上述した電荷発生層５４上に電荷輸送層９５として用いることができる。又は、電荷発生層９４上に、電荷輸送層９５と結着樹脂とからなる電荷輸送層９５を形成した後に、表面保護層９６として用いることもできる。
【０１１４】
そして、正孔輸送性化合物を表面保護層９６として用いた場合、その下層にあたる電荷輸送層は適当な電荷輸送物質を、上述の電荷発生層用樹脂から選択可能で適当な結着樹脂とともに溶剤に分散又は溶解した溶液にする。これを、上述の公知の方法によって塗布し、乾燥させて形成することができる。電荷輸送物質としては、たとえばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサドール、トリアゾールなどを挙げることができる。又はカルバゾールなどの複素環化合物、トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体などを挙げることができる。また、フェニレジンアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物などを挙げることができる。
【０１１５】
この場合の電荷輸送物質と結着樹脂との比率は、両者の全重量を１００とした場合に、電荷輸送物質の重量が３０乃至１００の範囲内にあることが望ましく、更には５０乃至１００の範囲で適宜選択するのが好ましい。
【０１１６】
電荷輸送層９５における電化輸送物質の重量が、これらの範囲より小さいと、電荷輸送能が低下し、感度低下や残留電位の上昇などの問題点が発生する。この場合にも感光層の厚みは、５乃至３０μｍの範囲である。また、このときの感光層の膜厚とは、電荷発生層５４、電荷輸送層９５および表面保護層９６におけるそれぞれの膜厚を合計したものである。
【０１１７】
いずれの場合も、表面層の形成方法は、正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合又は硬化反応させるのが一般的である。なお、あらかじめ正孔輸送性化合物を含む溶液を反応させることにより硬化物を得た後、再度溶剤中に分散又は溶解させたものなどを用いて、表面層を形成することも可能である。
【０１１８】
また、上述の溶液を塗布する方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、およびスピンコーティングなどが知られている。そして、効率性／生産性の観点から、溶液を塗布する方法としては、浸漬コーティング法が望ましい。なお、蒸着やプラズマ処理などの、その他公知の製膜方法を適宜選択することが可能である。
【０１１９】
また、表面保護層中９６においては、導電性粒子を混入させることも可能である。この導電性粒子としては、金属、金属酸化物およびカーボンブラックなどを挙げることができる。
【０１２０】
これらの導電性粒子としての金属は、具体的には、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、ステンレスおよび銀を挙げることができ、さらに、導電性粒子としては、これらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどを挙げることができる。
【０１２１】
また、導電性粒子としての金属酸化物は、具体的には、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモンなどを挙げることができる。また、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、アンチモンをドープした酸化スズおよびアンチモンをドープした酸化ジルコニウムなどを挙げることができる。
【０１２２】
また、これらの金属酸化物は、それぞれ単独で用いたり、２種類以上を組み合わせて用いたりすることが可能である。なお、２種以上を組み合わせる場合には、単に混合することも可能であり、固溶体や融着を施すことも可能である。
【０１２３】
また、この発明の実施形態において用いられる導電性粒子の平均粒径は、保護層５６の透明性の観点から、０．３μｍ以下にすることが好ましく、より好適には、０．１μｍ以下にすることが望ましい。さらに、上述した導電性粒子の材料において、透明性などの観点から金属酸化物を用いることが特に好ましい。
【０１２４】
表面保護層９６中における導電性金属酸化物粒子の割合は、直接的に表面保護層の抵抗を決定する要因の１つである。したがって、保護層の比抵抗は、１０８乃至１０１３Ωｍ（１０１０乃至１０１５Ωｃｍ）の範囲にすることが望ましい。
【０１２５】
また、表面層中にはフッ素原子含有樹脂粒子を含有することも可能である。このフッ素原子含有樹脂粒子としては、４フッ化チレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６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、２フッ化２塩化エチレン樹脂および、これらの共重合体を挙げることができる。これらの中から少なくとも１種類以上を適宜選択するのが好ましい。
【０１２６】
そして、上述のフッ素原子含有樹脂粒子としては、特に、４フッ化エチレン樹脂およびフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。なお、樹脂粒子の分子量や粒径は、適宜選択することが可能であり、必ずしも上述の分子量や粒径に限定されるものではない。
【０１２７】
表面層中におけるフッ素原子含有樹脂の割合は、表面層の全質量に対して、典型的には、５乃至４０重量％であり、好適には、１０乃至３０重量％である。これは、フッ素原子含有樹脂粒子の割合が、４０重量％より多いと表面層の機械的強度が低下し易くなり、５重量％より少ないと表面層の表面の離型性、表面層の耐磨耗性や耐傷性が不十分になる可能性があるためである。
【０１２８】
分散性、結着性および対候性をより向上させるために、表面層中に、ラジカル補足剤や酸化防止剤などの添加物を加えることも可能である。また、この第１の実施形態において表面保護層の膜厚は、好適には、０．２乃至１０μｍの範囲であり、より好適には、０．５乃至６μｍの範囲である。
【０１２９】
更に、長寿命感光体１としては、もうひとつ別の構成の一例として図１１に示すドラム状透光性支持体９１・１０３の外周面に透光性導電層１０２を形成し、更にその透光性導電層１０２の上にａ−ＳｉＣ光導電層１０１を積層した構成であるでもよい。
【０１３０】
上記透光性支持体１０３を構成する材料には、パイレックス（登録商標）ガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスなどが挙げられる。また石英、サファイアなどの無機質系、並びに弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、エポキシ、マイラーなどの有機樹脂系が挙げられる。
【０１３１】
上記透光性導電層１０２を構成する材料には、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅などがあり、また半透明になる程度に薄くしたＡｌ、Ｎｉ、Ａｕなどから成る金属層を用いてもよい。その層形成法には真空蒸着法、活性反応蒸着法、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプレー法、塗布法、浸漬法などがある。
【０１３２】
前記ａ−ＳｉＣ光導電層１０１は例えばグロー放電分解法、スパッタリング法、ＥＣＲ法、蒸着法などにより形成し、その形成に当たってダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）元素やハロゲン元素を１乃至４０原子％含有させる。また、Ｓｉ１−ｘＣｘのＸ値を０＜Ｘ≦０．５、好適には０．０１≦Ｘ≦０．４の範囲に設定することも重要である。例えばグロー放電分解法により成膜する場合、ＳｉＨ４ガスとＣＨ４ガスやＣ２Ｈ４ガス及びＣ２Ｈ２ガスなどを組み合わせて所要通りの元素比率が得られる。従来周知のａ−Ｓｉ層にそのＳｉ元素の半分以下の割合でＳｉ元素をＣ元素に置換したことにより感光体１の絶縁破壊を防ぐことができる。
【０１３３】
感光体の削れ量の測定方法としては、電子写真装置（例えばｉＲ３０４５［キヤノン株式会社製］）に上記の感光体（３０Φ）を入れる。そして、通常環境（２０℃／５０％）でトナー載り量０．０２５±０．０１５ｇ／Ａ４サイズの画像を１枚間欠で通紙試験を行う。表層の膜厚を渦電流式膜厚計（Ｆｉｓｈｅｒ社製）で測定し、初期の膜厚と比べていくら削れたかを計算する。その数字を像担持体の回転数で割り、単位をμｍ／１０Ｋ回転とすると削れ量がでてくる。
【０１３４】
この感光体の削れ量については、０．００１μｍ／１０Ｋ回転以上、０．５μｍ／１０Ｋ回転以下であるのがよい。更に好ましくは０．０５μｍ／１０Ｋ回転以上、０．３μｍ／１０Ｋ回転以下がよい。これは、０．００１μｍ／１０Ｋ回転未満になると、それこそほとんど削れないために帯電生成物条件の影響が多きすぎてトナーの潤滑効果だけでトルクアップは防げなくなる。また、０．５μｍ／１０Ｋ回転より大きく削れると１００枚で５μｍよりも多く削れ、高寿命をかたる上では物足りないものとなる。
【０１３５】
（５）帯  電
次に像担持体における電位を形成する帯電方法について説明する。ここでは、近年、一般的に使用される帯電ローラによる帯電方式について説明する。ただ、帯電については、コロナ帯電や注入帯電など一般的な方法も本発明では係わり、この限りではない。
【０１３６】
帯電ローラ２については一般的に、導電性支持体（鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金属材料の丸棒を用いる）上に弾性層を設け、その弾性層の中に導電性を持たせている。弾性層の厚みは１乃至５００ｍｍの範囲であれば十分使用可能である。
【０１３７】
弾性層の導電性を持たす方法としては、ゴム等の弾性材料中にカーボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤、及びアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を適宜添加する。そして、分散やあるいは発砲することにより１０１０Ωｃｍ未満に調整されるのがよい。
【０１３８】
弾性層の具体的弾性材料としては、例えば、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコンーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）等が挙げられる。また、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）及びクロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴム、更にはポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂及びシリコーン樹脂等も挙げられる。
【０１３９】
このような一般的に帯電ローラであり、感光体表面に圧接され、感光体の回転に従って従動回転する。
【０１４０】
この帯電ローラに、高圧電源から所定の電圧が印加されると、この帯電ローラによって感光体表面は所定の電位に帯電される。尚、帯電ローラに印加する電圧としては、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が好ましい。ここで言う振動電圧とは、電圧値が時間と共に周期的に変化する電圧であって、交流電圧は、直流電圧のみ印加時における感光体表面の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有することが望ましい。又、その波形としては、正弦波に限らず、矩形波、三角波、パルス波でも良いが、帯電音の低減という観点からは、高調波成分を含まない正弦波が好ましい。
【０１４１】
これらのように、例えば、帯電用高圧電源から周波数１．８ｋＨｚ、総電流２０００μＡの定電流制御させ、重畳されるＤＣバイアスによって感光体電位が決定されることで帯電を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】実施例の画像形成装置の概略構成模式図である。
【図２】クリーニングニップ部の拡大模式図である。
【図３】表面電荷分布検知装置の構成説明図である。
【図４】検知電極の説明図である。
【図５】画像流れを判断するための画像（チャート）の一例である。
【図６】表面電荷分布検知装置の増幅回路部（信号増幅回路）の具体例である。
【図７】検知信号と画像流れの関係を示す実測信号の一例である。
【図８】検知電極を埋め込んだクリーニングブレードの製造方法の一例の説明図である。
【図９】フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｈ．Ｆｉｓｈｅｒｅ社製）の出力チャートの概略図である。
【図１０】像担持体の概略構成断面図である。
【図１１】他の像担持体の概略構成断面図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１…像担持体、２…帯電手段、３…画像露光装置、４…現像手段、５…転写手段、６…クリーニング手段、６１…クリーニングブレード、７…表面電荷分布検出装置、８…検知電極、９…出力部、１０…リード線、１１…増幅回路部、１２…Ａ／Ｄ変換器、１００…制御回路部、１００ａ…検出部（検出機能部）、１００ｂ…判断部（判断機能部）
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
2010032872.tif 000013
【図４】
2010032872.tif 000014
【図５】
2010032872.tif 000015
【図８】
2010032872.tif 000016
【図９】
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