(57)【要約】【課題】像担持体表面の変形によるスジなどの画像欠陥の発生を抑制して長期に亘り良好かつ高品質の画像品質を付与することを可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】異常画像の発生を抑制するために、画像形成部６の感光体１の回転を制御することによって、感光体１の回転停止時におけるクリーニングブレード１１の先端の感光体１との当接位置を変更するようにしている。即ち、感光体１の回転軸に回転力を付与する駆動モータ１６の回転方向、駆動開始及び停止を制御する制御装置１７を備えている。そして、制御装置１７は、駆動モータ１６の回転駆動の停止を検知してからの時間を計測するタイマー１８、及び駆動モータ１６の正逆回転切り換え手段１９を備えている。【選択図】図３
2010145747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な表面に静電潜像を形成する像担持体と、当該静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置と、当該現像装置によって形成されたトナー像を前記像担持体から被転写体に転写する転写装置と、当該転写装置によって前記トナー像を前記被転写体に転写後に前記像担持体の表面に残存するトナーを当該像担持体の表面から除去するクリーニングブレードとを備えた画像形成装置において、
前記像担持体の移動駆動停止後から経過時間を計測する計測手段を備え、当該計測手段によって前記像担持体の移動駆動停止後から所定経過時間を計測したときに、前記像担持体を移動駆動させて前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置を変更させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、前記像担持体に対する当接圧力を４０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍに設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記像担持体の移動駆動停止後から所定経過時間を計測したときに、前記像担持体を移動駆動させる方向は、画像形成時の像担持体の移動方向と逆方向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの組み込み時における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置から前記逆移動させた場合における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置までの移動量が、前記像担持体と前記クリーニングブレードの組み付け時におけるクリーニングブレード先端の像担持体との当接位置から画像形成処理を行って像担持体を停止させた際の前記当接位置までの移動量より大きい移動量に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、当該画像形成装置内の温度を計測する温度検出手段を備え、当該温度検出手段によって当該画像形成装置内の温度が１５℃以下と検出されたときに、前記像担持体を移動駆動させて前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置を変更させるように制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記計測手段によって前記像担持体の移動駆動停止後から計測される所定経過時間は、前記像担持体の移動走行距離に応じて変化するように制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記所定経過時間は、前記像担持体の移動走行距離が長い程長くなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置おいて、
前記像担持体の移動動作の停止直後に、当該像担持体を画像形成時の移動方向と逆方向に移動駆動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
前記像担持体を画像形成時の移動方向と逆方向に移動駆動させた際の前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置の移動量は、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの組み込み時における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置から前記逆移動させた場合における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置までの移動量より長くなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面は、１５０Ｎ/ｍ2〜１７５Ｎ/ｍ2のユニバーサル硬度を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、表面に静電潜像が形成される感光層を有する電子写真感光体であり、当該感光層中に結着樹脂として少なくとも下記式（１）及び式（２）で表される繰り返し単位を含むポリカーボネート共重合体樹脂Ａと、下記式（３）で表されるポリカーボネート樹脂Ｂとを含み、ポリカーボネート共重合体樹脂Ａとポリカーボネート樹脂Ｂとが重量比で６０：４０から９０：１０の範囲で含有されていることを特徴とする画像形成装置。
2010145747.tif 000020
・・・式（１）
2010145747.tif 000021
・・・式（２）
2010145747.tif 000022
・・・式（３）
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜８０°の硬度を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に係り、特に、像担持体上の残存トナーを像担持体から除去するクリーニングブレードを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真技術は広く利用されており、ファクシミリやパーソナルコンピューターに接続するプリンタに利用されているが、近年、デジタル記録技術は、プリンターのみならず通常の複写機にも応用されデジタル複写機の開発が進み、その需要は今後益々高まっていく傾向にある。このようなデジタル複写機では、オフィス環境の効率的な利用の観点から画像形成速度の向上、高画質化、小型化、さらに環境負荷低減の目的から装置の長寿命化が要求されている。
このような電子写真方式の画像形成装置においては、移動可能な表面に静電潜像を有する感光体等の像担持体を使用し、像担持体上に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給してトナー像化し、当該現像装置によって形成されたトナー像を転写装置によって前記像担持体から転写紙等の被転写体に転写している。そして、転写装置によってトナー像を前記被転写体に転写後に像担持体の表面に残存するトナーをクリーニング装置によって当該像担持体の表面から除去し、次の画像形成処理に備えるようになっている。
このクリーニング装置としては、ファーブラシや磁気ブラシ等を使用するものや、クリーニングブレードを使用するものなどがあるが、構成が簡素で安価なことにより、クリーニングブレードで感光体の表面に付着した残留物を掻き落とすタイプのクリーニング装置が広範に使用されている。
【０００３】
一方、このような市場背景の中、現像剤としてのトナーは低コスト観点から非磁性一成分のものを使用するケースが多く、この場合、帯電性を補助する主にシリカ成分からなる外添剤成分や小型化設計のためワックスなどの光沢性を補助する成分を内添することで定着オイルレスを実現している。ところがこのようにワックス成分などをトナーに内包すると、現像装置の現像部でトナーの流動性を保持するために攪拌機構によってトナーを攪拌したり、一定量のトナー層を形成するために現像ブレードによって像担持体に供給するトナー量を規制する等でトナーに物理的なストレスが加わると、トナー表面にワックス成分が染み出してくるため、トナー間の凝集力が大きくなり現像ブレード等で固着等の不具合を引き起こす。これを防止するためトナーには前記外添成分を表面に付与し、トナー間の流動性を保持するように設計されている。しかし、この外添成分はトナー母体に比較し、粒径が大幅に小さいため、上記の物理的なストレスで外添成分が母体からはずれるなど、遊離した外添成分が、感光体に付着するとクリーニング部材により感光体から除去することが困難になる。そのため、クリーニング性を確保するためクリーニング部材を高線圧にて、ピーク圧を大きくし感光体に当接する構成をとることが多くなる。
【０００４】
クリーニング部材は主にポリウレタンなどからなるゴム製のブレードを使用する場合がほとんどで、ゴム材を高線圧で感光体に当接させると感光体表面とブレード先端の摩擦振動が大きくなる。さらに高温環境下で該クリーニングブレードの反発弾性が上昇することで感光体との当接点でのブレードの振動挙動が増幅され、この結果、ブレードと感光体間の振動と感光体の共振により非常に不快な異音を発生するようになってしまう。上記異音を防止するためには感光体の表面硬度を低く、さらに弾性変形率を低くすることが望ましく、これは感光体の表面でブレードの挙動を抑えることで振動によるビビリ音や摺擦音を抑制することができるためである。
このように、感光体のフィルミングを防止しつつ、クリーニングブレードのビビリ音を抑制するためには、感光体の表面硬度を低く、さらにクリーニングブレードのピーク圧を大きく設計することが望ましいが、このような系においては、感光体の物理的強度が弱く、クリーニングブレードを感光体に当接させて放置した場合、感光体表面が当接痕で微小クリープするため、印字率の高い画像などでは変形部と正常部で電位変動を引き起こしてしまうため、スジなどの異状画像が発生し、良好な画像品質を得ることができなかった。
【０００５】
このような感光体とクリーニングブレード間の振動音を防止しつつ、良好な画像品質を得るために種々の検討が行われている。例えば、特許文献１によると像担持体の平均分子量１．０×１０4〜５．０×１０4のビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂を含有する電子写真感光体表面に、クリーニングブレードをカウンターで設置し、ゴム硬度がＪＩＳ Ａ６０°〜７０°、ヤング率が３８〜５８ｋｇｆ／ｃｍ2、厚さが１．５〜２．０ｍｍで、支持体から自由端までの長さが９〜１３ｍｍの範囲にあり、電子写真感光体表面に１．３〜１．９ｇ／ｃｍの圧力で圧接することで上記異音を防止することを可能としている。しかし、この特許文献１記載のものでは、異音を防止するためクリーニングブレードの当接圧を小さくしているため、クリーニング能力は不十分で、特に、最近の主流である高画質化のために小粒径トナーを採用した場合、流動性確保のため前記外添成分が多量に付加された系では、クリーニングブレード当接圧不足によるクリーニング不良により、感光体上にクリーニングブレードを擦り抜けた転写残トナーがフィルミングし、画像上にスジなどの欠陥を発生する要因となる。
【０００６】
また、特許文献２にあるように、感光体表面硬度を高くしつつブレードの異音を防止する方法として、感光体表面に円周状の研磨溝を形成することによって、クリーニングブレードの異音を防止する方法も提案されているが、これも感光体表面に溝を有するため外添成分など微小粒径の成分によるフィルミング等の懸念は否めない。
また、感光体の表面硬度を高くすることなく感光体表面のフィルミングを防止するため、例えば特許文献３によれば、電子写真感光体にクリーニングブレードを２つ設置し、感光体回転方向下流側のクリーニングブレードの硬度、当接圧を高く設定することが提案されている。これにより、感光体表面にクリーニングブレードを擦り抜けた外添剤などの成分がフィルミングした場合でも、感光体表面の清掃性を確保することができ、良好な画像品質を保つことが可能となる。しかし、硬度の高いクリーニングブレードを高当接圧化で感光体表面に押し付けた場合、画像形成等で感光体が回転している間はよいが、実際の使用においては、画像形成は常に行われているのではなく、印刷命令がなく画像形成装置が待機状態で、感光体が停止している状態が多い。その場合に、感光体表面のクリーニングブレード当接部は、強力にクリーニングブレードの先端によって押さえつけられるため、感光体表面に歪を生じ、表面の歪んだ部分はそれ以外の部分と局所的な感光層厚の変化が生じるため、感光体の表面電位変動により、画像上で濃度差あるいはスジといった不具合を発生してしまう。
【特許文献１】特開平３−２０７６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８７８１４公報
【特許文献３】特開２００４−１７０４３９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、像担持体上のフィルミングを抑制するためにクリーニングブレードの当接圧力を大きくした場合においても、像担持体表面の変形によるスジなどの画像欠陥の発生を抑制して長期に亘り良好かつ高品質の画像品質を付与することを可能とする画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、移動可能な表面に静電潜像を形成する像担持体と、当該静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置と、当該現像装置によって形成されたトナー像を前記像担持体から被転写体に転写する転写装置と、当該転写装置によって前記トナー像を前記被転写体に転写後に前記像担持体の表面に残存するトナーを当該像担持体の表面から除去するクリーニングブレードとを備えた画像形成装置において、前記像担持体の移動駆動停止後から経過時間を計測する計測手段を備え、当該計測手段によって前記像担持体の移動駆動停止後から所定経過時間を計測したときに、前記像担持体を移動駆動させて前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置を変更させることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、前記像担持体に対する当接圧力を４０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍに設定されていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記像担持体の移動駆動停止後から所定経過時間を計測したときに、前記像担持体を移動駆動させる方向は、画像形成時の像担持体の移動方向と逆方向であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの組み込み時における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置から前記逆移動させた場合における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置までの移動量が、前記像担持体と前記クリーニングブレードの組み付け時におけるクリーニングブレード先端の像担持体との当接位置から画像形成処理を行って像担持体を停止させた際の前記当接位置までの移動量より大きい移動量に設定されていることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、当該画像形成装置内の温度を計測する温度検出手段を備え、当該温度検出手段によって当該画像形成装置内の温度が１５℃以下と検出されたときに、前記像担持体を移動駆動させて前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置を変更させるように制御されていることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記計測手段によって前記像担持体の移動駆動停止後から計測される所定経過時間は、前記像担持体の移動走行距離に応じて変化するように制御されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項７の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記所定経過時間は、前記像担持体の移動走行距離が長い程長くなるように設定されていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置おいて、前記像担持体の移動動作の停止直後に、当該像担持体を画像形成時の移動方向と逆方向に移動駆動させることを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記像担持体を画像形成時の移動方向と逆方向に移動駆動させた際の前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置の移動量は、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの組み込み時における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置から前記逆移動させた場合における前記クリーニングブレード先端の前記像担持体との当接位置までの移動量より長くなるように設定されていることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面は、１５０Ｎ/ｍ2〜１７５Ｎ/ｍ2のユニバーサル硬度を有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持体は、表面に静電潜像が形成される感光層を有する電子写真感光体であり、当該感光層中に結着樹脂として少なくとも下記式（１）及び式（２）で表される繰り返し単位を含むポリカーボネート共重合体樹脂Ａと、下記式（３）で表されるポリカーボネート樹脂Ｂとを含み、ポリカーボネート共重合体樹脂Ａとポリカーボネート樹脂Ｂとが重量比で６０：４０から９０：１０の範囲で含有されていることを特徴とする画像形成装置。
2010145747.tif 000003
・・・式（１）
2010145747.tif 000004
・・・式（２）
2010145747.tif 000005
・・・式（３）
【００１２】
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜８０°の硬度を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、像担持体の移動駆動停止後から経過時間を計測する計測手段を備え、当該計測手段によって前記像担持体の移動駆動停止後から所定経過時間を計測したときに、前記像担持体を移動駆動させて前記クリーニングブレード先端の当該像担持体に対する当接位置を変更させることによって、像担持体上のフィルミングを抑制するためにクリーニングブレードの当接圧力を大きくした場合においても、像担持体表面の変形によるスジなどの画像欠陥の発生を抑制して長期に亘り良好かつ高品質の画像品質を付与することを可能とする画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図２は、図１で示す画像形成装置の１個の画像形成部の概略構成を示す図である。図３は、図２に示す画像形成部のクリーニング装置の概略構成を示す図である。
本発明による実施形態に係る画像形成装置は、被転写体である無端状の中間転写ベルト６の移送方向（矢印Ａ）に沿ってブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙを配設したタンデム型の画像形成装置である。この画像形成装置においては、支持ローラ３Ａ、３Ｂに張架された無端状の中間転写ベルト６の移送方向Ａに沿って、画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙが配設されている。そして、後述するようにして画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙで形成されたブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像が、支持ローラ３Ａ、３Ｂの一つの回転駆動によって矢印Ａ方向に移送される中間転写ベルト６上に積み重ねて転写されてカラートナー画像を形成するようになっている。このようにして中間転写ベルト６上に形成されたカラートナー像は、図示しない給紙装置から１枚づつ搬送された転写紙等の転写材Ｐ上に、２次転写ローラ８によって転写される。このように転写材Ｐ上に転写されたカラートナー像は、加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂを有する定着装置９によって、加熱、加圧されて、転写材Ｐ上に定着されて、排出される。なお、図１中、符号１４は、１枚づつ搬送された転写材Ｐを一時的に停止させ、タイミングを調整しながら２次転写ローラに転写材Ｐを搬送するレジストローラである。
【００１５】
上記画像形成装置で使用される画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙは、基本的に同一構成を有しており、現像装置内に収容されるトナー（現像剤）が相違するだけなので、これらの画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙの１つの画像形成部５による画像形成について、図２に基づいて説明する。
画像形成部５は、図２に示すように、像担持体であるドラム状感光体１（図１では１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙとして示す。）の周囲は、当該感光体１の表面を一様に帯電するための帯電装置２、帯電装置２によって一様帯電処理された感光体面に画像情報に応じた静電潜像を形成するためのレーザー光線からなる露光Ｌ（図１では、ＬＢｋ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹとして示す。）、感光体１の表面の静電潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置４（図１では４Ｂｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙとして示す。）を備えている。さらに、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６に転写するための１次転写装置７、感光体１上の残存トナーを除去するためのクリーニング装置１０、感光体１上の残留電位を除去するための除電装置１５が順に配設されている。
【００１６】
タンデム型の画像形成装置では、主にブラック、シアン、マゼンタ、イエローといった単色のトナー画像を前記感光体１の表面に形成する。このような構成において、画像形成がネガポジ方式（露光部電位を低くしトナーを付着させる）で行われる場合、帯電装置２の帯電ローラ２ａによって表面を一様に負に帯電された感光体１は、露光Ｌによって感光体１の表面に静電潜像を形成され、現像装置４によってトナーを感光体１の静電潜像に付着させ、静電潜像をトナー像化して可視化する。トナー像は、転写ローラなどでなる１次転写装置７によって、感光体ドラム１の表面から中間転写ベルト６上に転写され、感光体１から中間転写ベルト６に転写されなかった残存トナー成分は、後述するクリーニングブレード１１を備えたクリーニング装置１０により感光体１の表面から除去される。残存トナーを除去された感光体１は除電ランプ等の除電装置１５で残留電位をキャンセルされ、次回の画像形成プロセスに供される。
本実施形態においては、帯電装置２には、感光体１に接触配置した帯電ロール２ａの芯金に高電圧を引加し、感光体表面を一様に帯電する接触ロール帯電方式を使用しているが、チャージワイヤーに高電圧を印加することにより放電するコロトロン、スコロトロン方式等の非接触式帯電方式やこの他に帯電ブラシ、帯電シート、針電極などを使用することができる。上記非接触式帯電方式においては、感光体１に対して非接触で感光体１の表面を帯電できるため、クリーニング性の影響を受けにくいというメリットはあるが、放電に伴って生成されるオゾンやＮＯｘ等の放電生成物の発生量が帯電ロール方式に比較し格段に大きいため、感光体の耐久性の面で難点がある。
【００１７】
また、１次転写装置７としては、本実施形態においては、転写ローラ方式を用いているが、この他にチャージワイヤー、針電極、転写ドラムなど公知のものを使用することができる。また、本実施形態においては、被転写体として中間転写ベルト６を使用して中間転写ベルト６上にトナー像を転写しているが、被転写体として転写材Ｐを使用し、無端状の搬送ベルトを使用して、搬送ベルトによって、転写材Ｐを画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ上を搬送させ、画像形成部５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙで形成されたそれぞれの色のトナー像を直接転写材Ｐ上に転写するものであっても良い。この場合、転写装置としては、２次転写ローラ８は不要となり、１次転写装置７のみで充分である。
【００１８】
クリーニング装置１０におけるクリーニングブレード１１は、図３に示すように、支持体１１ａに板状のポリウレタン等の素材からなる弾性体ブレード１１ｂを取り付けたもので、感光体１の表面に弾性体ブレード１１ｂの先端１１ｂ１を加圧当接させる構成となっている。従って、感光体１の表面から残存トナーを除去するクリーニング精度を上げるためには、感光体１の表面への弾性体ブレード１１ｂの先端１１ｂ１の当接圧を上げる必要がある。また、感光体１表面への弾性体ブレード１１ｂの先端１１ｂ１の当接形態としては、感光体１の回転方向（矢印Ｂ）に対し順方向のものと、カウンター方向（逆方向）のものとがある。クリーニングブレード１１ｂによるクリーニングの精度から見ると、後者のカウンター方向の当接形態がより好ましい。
しかしながら、クリーニング精度を向上させるカウンター方向の当接形態は、同時に感光体１への弾性体ブレード先端１１ｂ１の当接圧を上げることになる。このような当接力の増加は、画像形成動作が終了して感光体１の回転が停止された場合に、感光体１表面の弾性体ブレード先端１１ｂ１の当接部１１ｂ２は、強力に弾性体ブレードの先端１１ｂ１によって押さえつけられるため、感光体１の表面に歪を生じ、表面の歪んだ部分はそれ以外の部分と局所的な感光体１の感光層厚の変化が生じるため、感光体１の表面電位変動により、画像上で濃度差あるいはスジといった不具合を発生してしまう。
【００１９】
本発明においては、このような問題に対処するために、後述するように、感光体１の回転駆動を制御することによって解消している。先ず、本実施形態に係るクリーニング装置１０について、図３に基づいて説明する。
感光体１の表面に付着した残存トナーを清掃するために使用されるクリーニング装置１０は、図３に示すように、感光体１の表面に付着した残存トナーを掻き取り除去するために、トナー回収容器１２と、このトナー回収容器１２内にねじ固定などで支持され、感光体１の方向への回動が可能に取り付けられたクリ−ニングブレード１１と、クリーニングブレード１１によって感光体１表面より掻き取られた残存トナーをトナー回収容器１２から系外に移送する搬送スクリュー１３とを有している。クリーニングブレード１１は、板状の弾性体ブレード１１ｂ及びこれを支持する支持部材１１ｃから構成され、支持部材１１ｃに弾性体ブレ−ド１１ｂが長手方向に渡って接着されて支持部材１１ｃに弾性体ブレード１１ｂが取り付けられている。そして、クリーニングブレード１１は、弾性体ブレード１１ｂとの接着面と反対側の面における弾性体ブレード１１ｂの自由端側先端１１ｂ１が、矢印Ｂ方向に回転する感光体１の表面に所定の接触角θで圧接されるようになっている。
この場合、弾性体ブレード先端１１ｂ１による感光体１との当接位置１１ｂ２における接触圧は、適切に選定する必要があり、弾性体ブレード先端１１ｂ１による感光体１への接触圧は４０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍであることが望ましく、より好ましくは、４５Ｎ／ｍ〜５５Ｎ／ｍである。接触圧が４０Ｎ／ｍ以下では弾性体ブレード先端１１ｂ１によるトナー阻止力不足によるすり抜けが発生し易くなり、また、接触圧が６０Ｎ／ｍ以上では感光体１の回転トルク上昇によるブレード先端の捲くれ、ビビリ音の発生を招き易くなる。ここで接触圧は、感光体１と同じ径を有する円筒状の治具に圧力センサーを取り付け、センサー部を弾性体ブレード先端１１ｂ１に圧接し測定した。
【００２０】
また、接触角θとしては、１３°〜１７°であることが望ましく、１４°〜１６°であることがより好ましい。１３°以下では弾性体ブレード先端１１ｂ１が倒れすぎて（腹当たり）先端に浮きが生じてしまうためトナーを充分に阻止できず、１７°以上ではブレード先端１１ｂ１が感光体１の回転方向に連れまわりして弾性体ブレード先端１１ｂ１の捲くれ等を発生し易くなってしまう。この時の接触角θについては、感光体１と弾性体ブレード先端１１ｂ１の当接部１１ｂ２に速乾性の流動体エグザファイン（（株）ＧＣ社製）を流し込み、型をとった後、断面形状の角度を測定して接触角θとした。
クリーニングブレード１１は、この実施形態においては、感光体１へ圧接する手段としては弾性体ブレード１１ｂをトナー回収容器１２の支持体１１ａへの固定により支持して弾性体ブレード１１ｂの弾性力によって得るようにしている。しかし、この圧接力を調整付勢するために支持体１１ａへの固定でなくばね等の外力を付加して圧接力を調整するようにしても構わない。
【００２１】
次に、上記クリーニング装置を使用して感光体１の表面から残存トナーを除去する際のクリーニングブレード先端（弾性体ブレード先端）の挙動について検討した。図４は、感光体とクリーニングブレード先端と当接状態を説明する図で、（ａ−１）は、クリーニングブレードと感光体を組み付けた時のブレード先端の当接状態を示す断面図、（ａ−２）は、（ａ−１）でクリーニングブレードを当接させた際の当接力の分布状態を示すグラフ図である。図４（ｂ−１）は、画像形成動作で感光体が回転駆動された際のブレード先端の当接状態を示す断面図、（ｂ−２）は、（ｂ−１）でクリーニングブレードを当接させた際の当接力の分布状態を示すグラフ図である。
【００２２】
感光体１が矢印Ｂ方向に回転され、上述のような画像形成動作が開始されてクリーニングブレード１１による感光体１の表面からの残存トナーの除去動作が始まると、弾性体ブレード先端１１ｂ１は、図４（ｂ−１）に示すとおり、図４（ａ−１）で示すクリーニングブレード１１を感光体１に組み付けた当初の状態（図４（ｂ−１）の点線で示す）から感光体１の回転方向へ移動する。そして、感光体１の回転が停止された場合に、弾性体ブレード先端１１ｂ１は、その移動した当接位置で感光体１の表面と当接することになる。この場合、弾性体ブレード先端１１ｂ１による感光体１の表面に当接する当接圧力は、クリーニングブレード１１の組み付け時の場合のクリーニングブレードニップ（Ｄ１）よりも駆動時の方がクリーニングブレードニップＤ（当接領域）も小さく、弾性体ブレード１１ｂも感光体１の回転方向に撓むために、クリーニングブレード１１の組み付け時の場合の当接圧力（図４（ａ−２）参照）よりも図４（ｂ−２）に示すように感光体１へのピーク圧力も大きくなる。従って、感光体１の回転駆動後に停止させた場合が、最も感光体１への圧力負荷が大きく、感光体１の表面への微小変形を与えやすい条件であると言える。
この場合に、弾性体ブレード先端１１ｂ１の移動量△が大きい程、当接圧力は大きくなる。なお、この弾性体ブレード先端１１ｂ１の移動量△は、図４（ａ−１）の弾性体ブレード先端１１ｂ１の当接位置１１ｂ２０から図４（ｂ−２）の状態で感光体１の回転を停止した時のブレード先端１１ｂ１の当接位置１１ｂ２１までの長さで表し、感光体１の回転上流側から円周方向に弾性体ブレード先端１１ｂ１の当接位置からの距離を測定することによって求めている。
【００２３】
本実施形態で使用される弾性体ブレード１１ｂの硬度は７０°〜８０°であり、７３°〜７６°であることがより好ましい。硬度が７０°以下であると軟らかすぎて感光体との接触摩擦によりブレードエッジが磨耗してしまい、トナーの阻止力が小さくなってしまう。また、８０°以上のブレードでは逆に硬すぎて感光体表面を傷つけること、ブレードエッジの耐カケ性が悪化するためクリーニング不良などの不具合を起こしてしまう。なお、ここでいうクリーニングブレードの硬度はＪＩＳ  Ｋ６２５３の硬さ試験で規定される。
本実施形態で使用される弾性体ブレード１１ｂの反発弾性は２５℃で３０％〜６５％であり３５％〜５０％であることがより好ましい。反発弾性が３０％以下であると、クリーニングブレードにより堰き止めたトナーを押し戻す力が不足するため、経時に伴い前記の堰き止めたトナーがブレードを押し戻しトナーがすり抜けるようになってしまう。また逆に反発弾性が６５％を超えるとブレード先端の振動挙動が大きくなり、特に高温時にブレードの鳴きが発生してしまう。なお、ここでいうクリーニングブレードの反発弾性は、ＪＩＳ  Ｋ６２５５の反発弾性試験により規定される。
【００２４】
本発明で使用される弾性体ブレード１１ｂは、上記物性を有すれば、その材料、形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。弾性体ブレード１１ｂの形状としては、例えば、矩形板状のものが挙げられる。弾性体ブレード１１ｂの材料としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ゴム、ポリウレタン（詳しくは少なくともウレタン結合を有する有機化合物）材料で形成されるのが好ましい。該ポリウレタンは、よく知られているようにイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応によって得られる。
上記ポリウレタンを生成するための前記イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、等が挙げられる。
【００２５】
前記ポリオール化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオール、等が挙げられる。前記アクリルポリオールを構成する原料モノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、等が挙げられる。
【００２６】
上記図３に示すようなクリーニング装置１０を備えた画像形成部５においては、画像形成処理の終了後感光体１が回転されずに放置されると、前述のように、クリーニングブレード（弾性体ブレード）の先端の感光体１の表面への当接によってスジ状の異常画像が発生する場合がある。本発明においては、このような異常画像の発生を抑制するために、画像形成部６の感光体１の回転を制御することによって、感光体１の回転停止時におけるクリーニングブレード１１の先端の感光体１との当接位置を変更するようにしている。即ち、図３に示すように、本発明による一実施形態に係る画像形成部においては、感光体１の回転軸に回転力を付与する駆動モータ１６の回転方向、駆動開始及び停止を制御する制御装置１７を備えている。そして、制御装置１７は、駆動モータ１６の回転駆動の停止を検知してからの時間を計測するタイマー１８、及び駆動モータ１６の正逆回転切り換え手段１９を備えている。さらに、画像形成装置内の温度を検知する温度検知手段２０からの入力によって駆動モータを停止後再駆動させるための再駆動手段２１、感光体の回転数計測手段２２による感光体１の回転数に応じて駆動モータの停止後の再駆動時間を変更する所定経過時間変更手段２３を備えている。そして、タイマー１８、駆動モータ１６の回転停止信号、温度検知手段２０からの入力信号及び回転数計測手段２２からの入力信号に基づいて制御部２４で正逆回転切り換え手段１９、再駆動手段２１、所定経過時間変更手段２３を作動させて、種々の制御を行うようになっている。
【００２７】
このような制御装置１７を用いて感光体１の回転停止時におけるクリーニングブレード１１の先端の感光体１との当接位置を変更する制御について図３に基づいて説明する。
本発明による実施形態に係る画像形成装置においては、前記画像形成処理が終了して駆動モータ１６の回転駆動を停止させるＯＦＦ信号が入力されるとタイマー１８が経過時間を計測する。そしてタイマー１８が所定経過時間を計測したときに、制御装置１７によって駆動モータ１６を再駆動させるように制御されている。そして、その後タイマー１８はリセットされ、再び駆動モータ１６の信号を監視することを繰り返すように制御されている。
所定経過時間については、クリーニングブレード１１の組み付け直後からの放置時間によって感光体１の表面の微小変形による画像異常（スジ）の発生するか否かを考慮して、スジ異常の発生しない放置時間の範囲（所定経過時間）で設定されている。これはクリーニングブレード１１の組み付け直後から感光体１の表面が微小変形するまでに時間が必要であり、ある時間が経過するまでは感光体１の変形量が小さく画像に影響しないことから、画像に影響を及ぼすほど感光体１の表面が変形する前にクリーニングブレード１１と感光体１の当接位置を更新することで前記の画像異常を防止することができる。また、当接位置の更新によって、それまで感光体１とクリーニングブレード１１ｂが当接し、感光体１の表面で微小変形を起こしていた部分も、当接位置から外れると、感光体１の弾性回復により元の形状に回復するため、特に他の課題を引き起こすものではない。
【００２８】
図５にクリーニングブレードの弾性体ブレード１１ｂと感光体１の当接圧力と放置時間によるベタ画像におけるスジ異常の有無を示している。図中、○は、スジ異常のないもの、×はスジ異常の発生したものを示している。この図５から明らかなように、当接圧力が高いほど、感光体表面へ与える物理的な押し圧力が大きくなるために、画像に異常をきたす程の感光体の表面変形までの放置時間が小さくなる。図中、曲線１は、スジ異常を発生する境界線を示し、図中のハッチング領域は、スジ異常を発生しない領域である。従って、前述の所定経過時間は、クリーニングブレード１１（弾性体ブレード１１ｂ）の先端１１ｂ１における当接圧力に応じて、図５に基づいてハッチング領域内になるように適宜設定すれば良い。
【００２９】
しかし、当接圧力は初期状態である値に設定したとしても、経時での弾性体ブレード１１ｂのゴムの経時変化あるいは癖つきなどで初期の当接圧力を保持することはできない。つまり、当接圧力によって感光体１のストレスが変わると、感光体１の表面の微小変形を引き起こすような状態は、感光体１とクリーニングブレード１１の組み付けから時間の経過が少ない状態の方が負荷は大きいために不利となり、逆に放置時間が大きいとクリーニングブレード１１の当接圧力の低下と、感光体１の表面の弾性による回復で、画像異常が発生しなくなる傾向がある。従って、本実施形態に係る画像形成部においては、感光体１の使用時間、即ち、感光体１の回転数を回転数計測手段２２によって計測し、感光体１の回転数に応じて、前記所定経過時間を所定経過時間変更手段２３によって前記所定経過時間を変動させて駆動モータ１６の停止から所定経過時間到達までの時間を長く調整し、効果を持続しつつ、無駄な感光体１の回転動作を抑制し、電力消費、トナー消費を抑えることが可能となり効率よく、感光体１の変形による画像異常を抑制することができる。従って、感光体１の走行距離、即ち、感光体１の回転数が多くなるほど、前記所定経過時間は長く設定されるように、所定経過時間変更手段２３によって制御されている。
【００３０】
このように、感光体１を画像形成処理の終了時に感光体１が停止された後、感光体１を回転駆動させてクリーニングブレード１１の弾性体ブレード先端１１ｂの感光体１との当接位置１１ｂ２を変更させて、感光体１の当接位置１１ｂ２における弾性体ブレード先端１１ｂの当接圧力を緩和させてスジ状画像の発生を抑制している。この場合、感光体１の回転駆動に伴う弾性体ブレード先端１１ｂの感光体１との当接位置１１ｂ２の変更量（移動量）は、感光体１とクリーニングブレード１１の組み付け当初における弾性体ブレード先端１１ｂ１の感光体１との当接位置１１ｂ２０から画像形成処理を行って感光体１を停止させた際の当接位置１１ｂ２１までの移動量（図４（ｂ−２）参照）よりも長くなるように設定されている。その結果、弾性体ブレード先端１１ｂ１の感光体１に対する当接圧力のピーク値を低下させることが可能となり、感光体１の微小変形を最低限に留めることでスジ状画像等の異常画像の発生を抑制して良好な画像品質を提供可能となる。そして、感光体１の回転駆動による感光体１の当接位置の変更は、感光体１の回転駆動を停止させた直後よりも停止してから所定経過時間経過後に行うと上記緩和作用が有効に発揮される。さらに、感光体１の回転駆動による感光体１の当接位置の変更は、感光体１を画像形成時の回転方向と同方向（正方向）より、むしろ、逆方向に回転駆動させて行った方が前記当接圧力の緩和が大きくなって、より有効なものとなる。次にこの逆回転させる場合について説明する。
前述の通りタイマー１８からの所定経過時間経過後の出力信号によって駆動モータ１６を所定時間回転駆動させるが、この信号を受けて感光体１を回転させる動作の回転方向が、画像形成時の感光体１の回転方向と逆方向、つまり、クリーニングブレード１１の弾性体ブレード１１ｂの撓みの解除方向に移動させることで、感光体１の当接位置１１ｂ２に与えるピーク圧力は大きく低減するため、逆回転方向に回転させると前記緩和効果が高く、駆動モータ１６の停止後からの所定経過時間もより大きく設定できるため、感光体１の回転動作を減らすことができる。
【００３１】
逆回転時の弾性体ブレード先端１１ｂ１の感光体１の回転に伴う移動量については、正回転によって弾性体ブレード先端１１ｂ１が撓んだ移動量以上行えば十分に効果を発揮できる。逆に移動しすぎると弾性体ブレード先端１１ｂ１で堰き止めた残存トナーが他の接触部材に付着したり、感光体１にトレーディングで当接している部材があると捲くれ異常の原因となるため、他の不具合が発生しない程度、例えば１回転から数回転以内にとどめることが望ましい。
上述のように、感光体１を回転させる動作の回転方向が逆回転の方が効果は大きいので、これを利用し感光体が停止した直後にすべて逆回転動作を入れるとさらに効果は大きくなる。これにより感光体が停止している場合は、すべて弾性体ブレード先端１１ｂ１の撓みが解除される状態であるため、感光体１の表面に与える負荷が小さく、良好な画像品質を保つことができる。
【００３２】
また、前述したとおり、クリーニングブレード１１の弾性体ブレード１１ｂは主にゴム材料からなる弾性体であるため、画像形成装置の置かれる環境によって、その硬度は大きく変わる。特に低温環境ではゴムの硬化により、硬度が大きくなるため感光体に接触した場合に、感光体に与える負荷が増大する。従って、本実施形態に係る画像形成装置においては、前述のように、画像形成装置内部の温度を検出する温度検知手段２０を取り付け、この検出温度によって、前記所定経過時間の長さを所定経過時間変更手段２３によって変更可能としている。特に、画像形成装置内の温度として１５℃以下を検知したときには、弾性体ブレード１１ｂが硬化して当接圧力が大きくなるので、感光体１の回転駆動を行ってクリーニングブレード先端の当接位置を変更させることが望ましい。このように、前記クリーニングブレード先端の当接位置の変更を画像形成装置内の温度に応じて実行するように制御することによって前述した画像異常を防止する効果を最小限の動作で行うことが可能となる。
なお、上記実施形態においては、像担持体としてドラム状の感光体を使用しているが、無端状或いは有端状のベルトからなる感光体であっても有効に使用することが可能である。このようなベルト状感光体を使用する場合には、前述のドラム状感光体における回転方向は、ベルト状感光体の移送方向等感光体の移動方向を指すものとして理解される。同様にドラム状感光体の回転駆動は、移動駆動として解釈される。
【００３３】
次に、クリーニングブレードによる不整クリーニングに伴う異常画像や異音の発生は、クリーニングブレードによって残存トナーが除去される像担持体の表面構成によっても影響される。例えば、像担持体の表面が硬過ぎる場合には、クリーニングブレード先端と像担持体表面との当接位置で異音が発生し、一方、像担持体の表面が柔らかすぎる場合には、像担持体表面が摩耗されてフィルミング等の不具合が発生し易くなる。そのため、本発明においては、適度の硬さを有する像担持体を使用することが推奨される。次に、本発明による一実施形態に係る像担持体としての感光体について、以下説明する。
図６は、本発明による一実施形態に係る像担持体としての電子写真感光体の構成例を示す断面図である。本実施形態に係る感光体１は、導電性支持体１ａ上に、少なくとも電荷発生剤が含有される電荷発生層１ｂ１が形成され、その上に少なくとも電荷移動剤が含有される電荷移動層１ｂ２が形成される機能分離型電子写真感光体として適用されるものである。この場合、電荷発生層１ｂ１と電荷移動層１ｂ２とにより感光層１ｂが形成される。
【００３４】
電荷発生層１ｂ１の形成方法としては、各種の方法を使用することができるが、例えばオキシチタニウムフタロシアニン顔料を電荷発生剤として用い、バインダー樹脂とともに適当な溶媒により分散若しくは溶解した塗布液を、所定の下地となる支持体上に塗布し、必要に応じて乾燥させて形成することができる。この場合、電荷発生層１ｂ１と電荷移動層１ｂ２を上下逆に積層させた逆積層型電子写真感光体等についても適用することができる。さらに、電荷発生剤と電荷移動剤とを同一層に含有する単層型電子写真感光体にも適用できる。また、必要に応じて導電性支持体と電荷発生層の間に中間層を設けても良いし、感光層上に保護層を設けても良い。
本発明に用いることができる導電性支持体１ａとしては、アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、チタン、金、銀、銅、錫、白金、モリブデン、インジウム等の金属単体やそれらの合金の加工体が挙げられる。形状は、シ−ト状、フイルム状、ベルト状等フレキシブルな形状であればいずれのものでもよく、そして、無端、有端を問わない。また、導電性支持体の直径は、６０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下のものが特に有効である。
【００３５】
また、導電性支持体１ａの厚みは振動減少の観点から０．６〜１．５ｍｍであり、０．７〜１．２ｍｍであることがより好ましい。０.６ｍｍ以下であると支持体の強度が不足し、さらに真直度や、フレ精度を保つことが困難でフルカラーの画像などでは色ずれ等の不具合がある。逆に１.２ｍｍ以上では、材料費が上がりコスト高となってしまう。
この中でも、ＪＩＳ３０００系、ＪＩＳ５０００系、ＪＩＳ６０００系等のアルミニウム合金が用いられ、ＥＩ（Extrusion Ironing）法、ＥＤ（Extrusion Drawing）法、ＤＩ（Drawing Ironing）法、ＩＩ（Impact Ironing）法等一般的な方法により成形を行なった導電性支持体が好ましく、さらに、その導電性支持体の表面に、ダイヤモンドバイト等による表面切削加工や研磨、陽極酸化処理等の表面処理、またはこれらの加工、処理を行なわない無切削管などいずれのものでもよい。
また、導電性支持体１ａの基体として樹脂を用いる場合、樹脂中に金属粉や導電性カーボン等の導電剤を含有させたり、基体形成用樹脂として導電性樹脂を用いることもできる。さらに、基体にガラスを用いる場合、その表面に酸化錫、酸化インジウム、ヨウ化アルミニウムで被覆し、導電性を持たせてもよい。
【００３６】
また、支持体１ａ上に中間層を形成してもよい。この中間層は接着向上機能、アルミニウム管からの流れ込み電流を防止するバリヤー機能、アルミニウム管表面の欠陥被覆機能等をもつ。この中間層には、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂等の各種樹脂を用いることができる。これらの樹脂層は、単独の樹脂で構成してもよく、２種以上の樹脂を混合して構成してもよい。また、層中に金属化合物、カーボン、シリカ、樹脂粉末等を分散させることもできる。さらに、特性改善のために各種顔料、電子受容性物質や電子供与性物質等を含有させることもできる。
これらの中間層は感光層１ｂと同様に適当な溶媒、分散、塗工法を用いて形成することができる。中間層の膜厚は、０．１μｍ〜５０μｍ、好ましくは０．５μｍ〜２０μｍが適当である。
本発明に用いることができる電荷発生剤としては、オキシチタニウムフタロシアニンが高感度特性を有することから望ましく、中でもＹ型オキシチタニウムフタロシアニンが本発明の電荷移動剤との組み合わせにおいて相性がよい。これらの電荷発生剤は単体で用いてもよいし、適切な光感度波長や増感作用を得るために２種類以上を混合して用いてもよい。電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００３７】
次に、本発明の実施形態で使用される感光層１ｂに用いられる結着樹脂としては、式（１）及び式（２）で表される繰り返し単位を含むポリカーボネート共重合体樹脂Ａと、式（３）で表されるポリカーボネート樹脂Ｂの両方を含むものが適度の硬さを有する感光層を容易かつ確実に製造可能となるので好ましい。
2010145747.tif 000006
・・・式（１）
2010145747.tif 000007
・・・式（２）
2010145747.tif 000008
・・・式（３）
【００３８】
そして、前記ポリカーボネート共重合体樹脂Ａ：前記ポリカーボネート樹脂Ｂ（重量比）が、６０：４０から９０：１０の範囲にあることが適当であり、前記ポリカーボネート共重合体樹脂Ａの比率が前記範囲より小さくなると異音が発生するようになり、大きくなると電子写真装置内で発生するオゾン及び窒素酸化物による感光体表面の劣化に伴う画像濃度低下が発生するようになる。また、前記感光層１ｂ中に、上述したポリカーボネート共重合体樹脂Ａにおいては、更にシロキサンを含むポリカーボネートを共重合化することができる。
具体的には、一般式（４）、一般式（５）で表されるシロキサンを含むポリカーボネート樹脂が上げられる。
2010145747.tif 000009
・・・一般式（４）
但し、上記一般式（４）中、Ｒ10、Ｒ11は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、又は炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ルオキシ基のいずれかを表し、ａは１〜２００の整数であり、Ｘ1は、−Ｏ−、又は下記一般式（６）若しくは（７）で示される基を表し、Ｘ2は、−Ｏ−、又は下記一般式（８）若しくは（９）で示される基を表す。
2010145747.tif 000010
・・・一般式（６）
2010145747.tif 000011
・・・一般式（７）
但し、上記一般式（６）及び（７）中、Ｒ13は、水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、又は炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ルオキシ基のいずれかを表し、ｂ、ｂ’は、各々独立に０〜６の整数、ｄは０〜４の整数である。
2010145747.tif 000012
・・・一般式（８）
2010145747.tif 000013
・・・一般式（９）
但し、上記一般式（８）及び（９）中、Ｒ14は、水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、又は炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ルオキシ基のいずれかを表し、ｆ、ｆ’は、各々独立に０〜６の整数、ｌは０〜４の整数を表す。
2010145747.tif 000014
・・・一般式（５）
但し、上記一般式（５）中、Ｒ21〜Ｒ32は、各々独立に炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基のいずれかを表し、ｍ〜ｐは、各々独立に２〜６の整数を表し、ｑは０〜２００の整数を表す。
なお、感光層１ｂが電荷発生層１ｂ１と電荷移動層１ｂ２とからなる場合には、前記樹脂はどちらの層にも適用できる。また、電荷発生層１ｂ１に用いる場合の結着樹脂の量は、電荷発生剤１００重量部に対し、１０〜５００重量部、好ましくは２５〜３００重量部が適当である。
【００３９】
次に、本実施形態に係る電子写真感光体には、電荷移動剤として一般式（１０）で表される化合物が含有される。
2010145747.tif 000015
・・・一般式（１０）
但し、上記一般式（１０）中、Ｒ3〜Ｒ5は、各々独立に水素、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２の置換若しくは無置換のアリ−ル基を表す。
上記電荷移動剤は、本発明のバインダー樹脂との相性がよく、耐環境性に強い電子写真感光体を提供できるものである。上記一般式（１０）に示す化合物において、特に式（１０−ａ）〜（１０−ｄ）で表される化合物が本発明のバインダー樹脂との相性がよく好ましい。以下、具体的化合物を示すがこれらに限定されるものではない。
2010145747.tif 000016
・・・式（１０−ａ）
2010145747.tif 000017
・・・式（１０−ｂ）
2010145747.tif 000018
・・・式（１０−ｃ）
2010145747.tif 000019
・・・式（１０−ｄ）
【００４０】
本実施形態においては、電荷移動剤に対する結着樹脂の比率は、１．２５〜２．５（重量比）の範囲が好ましい。さらに好ましくは１．５から２．０（重量比）がよい。２．５（重量比）より多いと、残留電位が上昇するなど電気特性が悪化する。他方、１．２５（重量比）より少ないと、耐摩耗性等の機械特性が低下する。さらに、一般式（１０）で表される化合物と他の電荷移動剤とを混合して用いることもできる。この場合、一般式（１０）の化合物と他の化合物の含有比率は、重量比で、一般式（１０）の化合物：他の化合物＝５０：５０〜９５：５、好ましくは７０：３０〜９５：５の範囲がよい。
【００４１】
他の電荷移動剤としては、ポリビニルカルバゾール、ハロゲン化ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルインドロキノキサリン、ポリビニルベンゾチオフェン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ポリビニルピラゾリン、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリイソチアナフテン、ポリアニリン、ポリジアセチレン、ポリヘプタジイエン、ポリピリジンジイル、ポリキノリン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェロセニレン、ポリペリナフチレン、ポリフタロシアニン等の導電性高分子化合物を用いることができる。又、低分子化合物として、トリニトロフルオレノン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、キノン、ジフェノキノン、ナフトキノン、アントラキノン及びこれらの誘導体、アントラセン、ピレン、フェナントレン等の多環芳香族化合物、インドール、カルバゾール、イミダゾール等の含窒素複素環化合物、フルオレノン、フルオレン、オキサジアゾール、オキサゾール、ピラゾリン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、トリフェニルアミン、エナミン、スチルベン等を使用することができる。また、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸等の高分子化合物にＬｉイオン等の金属イオンをドープした高分子固体電解質等も用いることができる。さらに、テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタンで代表される電子供与性化合物と電子受容性化合物で形成された有機電荷移動錯体等も用いることができ、これらを１種だけ添加して又は２種以上の化合物を混合して添加して、所望の感光体特性を得ることができる。
【００４２】
本実施形態に係る電子写真感光体の製造のための溶剤としては、結着樹脂及び電荷移動剤の溶解性、製造された溶液の安定性、あるいは環境に対する負荷の面から、テトラヒドロフランが適当である。
本実施形態に係る電子写真感光体を製造するための塗布液には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ラジカル捕捉剤、軟化剤、硬化剤、架橋剤等を添加して、感光体の特性、耐久性、機械特性の向上を図ることができる。特に、酸化防止剤と紫外線吸収剤との併用は感光体の耐久性向上に寄与し有用である。その中でも該感光層にアミン系酸化防止剤が好ましく、例えば、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−エチル−２−メチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−ｐ−フェニレンジアミン、アルキル化ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジオクチル−ジフェニルアミン、４，４’−ジオクチル−ジフェニルアミン、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、Ｎ−フェニル−β−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン等を挙げることができる。
【００４３】
その他、フェノール系酸化防止剤としては、２．６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２．６−ジ−ｔｅｒｔ−４−メトキシフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２．４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２．６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ブチル化ヒドロキシアニソール、プロピオン酸ステアリル−β−（３．５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）、α−トコフェロール、β−トコフェロール、ｎ−オクタデシル−３−（３’−５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のモノフェノール系、２．２’−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、４．４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４．４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、１．１．３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１．３．５−トリメチル−２．４．６−トリス（３．５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス〔メチレン−３（３．５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン等のポリフェノール系等が好ましく、これらを１種若しくは２種以上を同時に感光層中に含有することができる。
【００４４】
紫外線吸収剤としては、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−〔２−ヒドロキシ−３．５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３．５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３．５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３．５−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル、サリチル酸−ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、サリチル酸−ｐ−オクチルフェニル等のサリチル酸系が好ましく、特にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましい。以上の酸化防止剤を１種若しくは２種以上を同時に感光層に含有することができる。
【００４５】
本実施形態に係る電子写真感光体に添加されるフェノール系酸化防止剤の添加量は、結着樹脂に対して３〜２０重量％、アミン系酸化防止剤の添加量は、結着樹脂に対して３〜２０重量％の範囲であることが好ましい。一方、紫外線吸収剤の添加量は、結着樹脂に対して３〜３０重量％とすることが好ましい。
加えて、感光層の上に、ポリビニルホルマール樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の有機薄膜や、シランカップリング剤の加水分解物で形成されるシロキサン構造体から成る薄膜を成膜して表面保護層を設けてもよく、その場合には、感光体の耐久性が向上するので好ましい。この表面保護層は、耐久性向上以外の他の機能を向上させるために設けてもよい。保護層の膜厚は、０．１〜２０μｍが適当である。
【００４６】
本実施形態に係る電子写真感光体は、感光層表面のユニバーサル硬度が１５０Ｎ／ｍｍ2〜１７５Ｎ／ｍｍ2の範囲内であり、弾性仕事率が１０％〜４２％の範囲内が好適である。ユニバーサル硬度が１７５Ｎ／ｍｍ2以上では、該感光体を画像形成装置に装着、作動した時、感光層表面とクリーニングブレードの当接点で異音が発生する。１５０Ｎ／ｍｍ2以下では感光層の磨耗が大きくフィルミング等の不具合を発生する。同様に、弾性仕事率が４２％以上でも異音が発生する。
本実施形態に係る電子写真感光体において、ユニバーサル硬度及び弾性仕事率の測定は、アルミニュームパイプ上に乾燥後の膜厚が２４μｍの該感光層の表面について行った。そして、ユニバーサル硬度及び弾性仕事率は、フィッシャーインストルメンツＨ−１００（フィッシャーインストルメンツ社製）、ビッカース圧子を用い、設定加重９．８ｍＮ、押し込み深さ１μｍ、測定環境として温度２２℃、相対湿度５５％の条件下で測定した。ユニバーサル硬度については圧子の最大荷重での変位を硬さの値として表し、弾性仕事率は負荷−除荷試験のグラフより計算して求めた。
【００４７】
次に、本発明の実施例について説明する。
上記実施形態で説明したクリーニング装置と以下説明する感光体によってプロセスカートリッジを組立後、常温環境（２３℃／５０％）にて２０００枚の耐刷試験を行った。耐刷試験は２５０枚毎に２４時間、間欠で行い、５００枚毎にハーフトーン画像、全ベタ画像を出力し異常画像がないか判定した。評価機はＲＩＣＯＨ製Ｉｐｓｉｏ  ＳＰ  Ｃ２２０を改造したもので感光体、クリーニングブレードは標準品と交換し実験をおこなった。帯電条件は帯電ロールを用いた接触帯電方式により感光体表面電位を−５００Ｖに均一に帯電できるように電圧を印加し、現像条件は接触ロールを用いた現像方式、中間転写ベルトを有する、画像形成装置を使用している。
【００４８】
［実施例１］
直径２４ｍｍ、厚み１．０ｍｍの無切削アルミニウムからなる円筒ドラム上に、アルキド樹脂（ベッコライトＭ−６４０１−５０  大日本インキ化学工業社製）とアミノ樹脂（スーパーベッカミンＧ−８２１−６０  大日本インキ化学工業社製）を６５：３５の割合で混合し、さらに前記混合樹脂と酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ  石原産業社製）を１：３の割合とし、メチルエチルケトンに溶解して塗布液として、１．５μｍの膜厚で形成した。次に、Ｘ線回折角Ｃｕｋα（２θ±０．２度）２７．３度に最大ピークを有するＹ型−オキシチタニウムフタロシアニン粉末１０ｇをガラスビ−ズと１，３ジオキソラン５００ｍｌにポリビニルブチラール樹脂（ＢＸ−１  積水化学工業社製）１０ｇを溶解した液を加え、サンドミル分散機で２０時間分散し、得られた分散液をろ過してガラスビ−ズを取り去り、電荷発生層用塗布液を作成した。これを前記下引層上に浸漬塗工し乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。ここで結着樹脂としては、前記式（１）、式（２）の化合物を９０：１０のモル比で、粘度平均分子量（Ｍｖ：４０,０００）のポリカーボネート共重合体樹脂と、式（３）で表される粘度平均分子量（Ｍｖ：５０，０００）のポリカーボネート樹脂を、重量比９０：１０で混合したものを使用した。
【００４９】
電荷移動剤としては、式（１０−ａ）で表される化合物を使用した。結着樹脂と電荷移動剤の重量比は１００：６０である。前記結着樹脂と電荷移動剤をテトラヒドロフランに溶解し、電荷移動層用塗工液を調製した。電荷発生層を形成した基体を該電荷移動層用塗工液に浸漬塗工し、１３０℃で６０分乾燥し膜厚２４．０μｍの電荷移動層を形成し、電子写真感光体を作製した。
クリーニングブレードはウレタンゴム系のブレードを常法により硬度７５°、反発弾性４０％に調整し、作製した。以上より準備したトナー、感光体、クリーニングブレードを使用し、クリーニングブレードの取り付けを線圧４５Ｎ／ｍ、接触角が１５°になるように設定した。上記、プロセスカートリッジと感光体を組み付けクリーニングの先端位置の移動量を確認したところ、１ｍｍの移動量であった。実験機には、感光体の駆動モータ停止からの時間をカウントするようにプログラムし、モータ停止状態で１８０分が経過するとモータを再駆動させ、順回転方向に感光体を４ｍｍ移動させるプログラムを組み込んだ。以上の条件にて耐刷試験を実施した結果、耐久末期までスジなどの異常画像は見られなかった。
【００５０】
［実施例２］
実施例１にて停止状態３０分経過後の駆動モータ再駆動の方向を画像形成時の逆方向に４ｍｍとした以外は実施例１と同様の条件にて耐刷試験を行った結果、耐久末期までスジなどの異常画像は見られなかった。
［実施例３］
実施例１にてモータ回転停止時に逆回転方向に４ｍｍ移動するプログラムを組み込んだ以外は実施例１と同様の条件にて耐刷試験を行った結果、耐久末期までスジなどの異常画像は見られなかった。
【００５１】
［比較例１］
実施例１にて駆動モータ停止後から停止時間をカウントせず、クリーニングブレードはモータ停止位置で放置されるようにした以外は実施例１と同様に実験を行った結果、耐久中にハーフトーン画像、ベタ画像中にスジ画像が発生し、耐久が進行するにつれてスジの数の増加が見られた。
［比較例２］
実施例２にて感光体の移動距離を０．５ｍｍ移動するプログラムを組み込んだ以外は実施例１と同様の条件にて耐刷試験を行った結果、耐久中にハーフトーン画像、ベタ画像中にスジ画像が発生し、耐久が進行するにつれてスジの数の増加が見られた。
［比較例３］
比較例１にて感光体の結着樹脂としては、式（１）、式（２）を９０：１０のモル比で、粘度平均分子量（Ｍｖ：４０,０００）のポリカーボネート共重合体樹脂を１００％とした以外は比較例１と同様の条件にて耐刷試験を行った。このときの感光体表面のユニバーサル硬度は１４７Ｎ／ｍ2であった。この結果、耐久中にハーフトーン画像上で多数のスジが発生し、スジの位置に該当する感光体表面にはトナーがフィルミングしていた。
［比較例４］
比較例１にてクリーニングブレードの硬度をＪＩＳ−Ａ硬度で８３°とした以外は比較例１と同様の条件にて耐刷試験を行った結果、耐久中にブレードビビリによる強烈な異音が発生してしまった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１で示す画像形成装置の１個の画像形成部の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す画像形成部のクリーニング装置の概略構成を示す図である。
【図４】感光体とクリーニングブレード先端と当接状態を説明する図で、（ａ−１）は、クリーニングブレードと感光体を組み付けた時のブレード先端の当接状態を示す断面図、（ａ−２）は、（ａ−１）でクリーニングブレードを当接させた際の当接力の分布状態を示すグラフ図、（ｂ−１）は、画像形成動作で感光体が回転駆動された際のブレード先端の当接状態を示す断面図、（ｂ−２）は、（ｂ−１）でクリーニングブレードを当接させた際の当接力の分布状態をグラフで示す図である。
【図５】クリーニングブレードの弾性体ブレードと感光体の当接圧力と放置時間を変えたときのベタ画像におけるスジ異常の有無をグラフで示す図である。
【図６】本発明による一実施形態に係る像担持体としての電子写真感光体の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ  感光体、１ａ  導電性支持体、１ｂ  感光層、１ｂ１  電荷発生層、１ｂ２  電荷移動層、２  帯電装置、３Ａ、３Ｂ  支持ローラ、４、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ  現像装置、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ  画像形成部、６  中間転写ベルト、７  １次転写ローラ、８  ２次転写ローラ、９  定着装置、１０  クリーニング装置、１１  クリーニングブレード、１１ａ  支持体、１１ｂ  弾性体ブレード、１１ｂ１  先端、１１ｂ２  当接位置、１２  トナー回収容器、１３  搬送スクリュー、１４  レジストローラ、１５  除電装置、１６  駆動モータ、１７  制御装置、１８  タイマー、１９  正逆回転切り換え手段、２０  温度検知手段、２１  再駆動手段、２２  回転数計測手段、２３  所定経過時間変更手段、２４  制御部
【図１】
2010145747.tif 000023
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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