(57)【要約】      （修正有）【課題】  長期に渡って良好なクリーニング性を保持し、かつ高精細で高画質な画像を形成する方法、画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  クリーニングブレード１０１直近の、滞留領域１０３のトナー速度分布、阻止領域１０４の幅を規定し、ＨＵ（ユニバーサル硬さ値）が１５０Ｎ／ｍｍ2以上２４０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ、弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下の感光体１０２を用い、機能剤を現像剤に外添してクリーニング部へ供給してクリーニング部近傍に堆積手段を設け、機能剤の有効利用、及びクリーニング手段のクリーニング性補助を行う。更に、上記機能剤の粒径、形状、材質を規定し、接触帯電、ＡＣバイアス印加することで構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する回転体である感光体と、該感光体の周りに、帯電工程と、現像工程と、転写工程と、クリーニング工程とを順次配する画像形成方法において、
該現像工程における現像剤は、少なくともトナー粒子及び該トナー粒子に外添される外添剤からなるトナーを有し、
該クリーニング工程を行うクリーニング手段と該感光体の当接部直近において、該外添剤を主成分とする領域（以下、阻止領域と称する）が存在し、更に該阻止領域の上流側に該トナーを主成分とする領域（以下、滞留域と称する）が存在し、
該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、４０個％以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
トナー像を担持する回転体である感光体と、該感光体の周りに、帯電工程と、現像工程と、転写工程と、クリーニング工程とを順次配する画像形成方法において、
該像工程における現像剤は、少なくともトナー粒子及び該トナー粒子に外添される外添剤からなるトナーを有し、
該クリーニング工程を行うクリーニング手段と該感光体の当接部直近において、該外添剤を主成分とする領域（以下、阻止領域と称する）が存在し、更に該阻止領域の上流側に該トナーを主成分とする領域（以下、滞留域と称する）が存在し、
該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値を取る速度が、該感光体の面速度の１／５０以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
上記阻止領域の、該感光体進行方向における幅が２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
上記感光体は、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２４０Ｎ／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１〜３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
上記現像剤中のトナーに含まれるトナー粒子は、平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする請求項１〜４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
上記帯電工程が、接触帯電方式による帯電工程であることを特徴とする請求項１〜５に記載の画像形成方法。
【請求項７】
平均一次粒径が５０〜３００ｎｍの粉体である機能剤を、該感光体を介してクリーニング工程に供給する、機能剤供給工程を有することを特徴とする請求項１〜６に記載の画像形成方法。
【請求項８】
上記機能剤が直方体状の粒子を含む無機粉体であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
上記機能剤がトナー粒子に外添されることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
上記機能剤の平均一次粒径が、感光体の平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１；１９８２）の１／２０以上、Ｒｚ以下であることを特徴とする請求項７〜９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
上記機能剤の平均一次粒径が、感光体の進行方向に直角な方向における、Ｓｍ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１；１９８２）の１／２００以上、１／２０以下であることを特徴する請求項７〜１０に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
上記機能剤が、２Ａ族の元素（ストロンチウムまたはバリウム）を含有していることを特徴とする請求項７〜１１に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
上記クリーニング工程よりも上流側で、該機能剤及び／又は転写残現像剤を、前記感光体表面に摺接可能に堆積せしめる堆積工程を有することを特徴とする請求項１〜１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
上記堆積工程は、堆積した上記機能剤及び／又は上記現像剤等を、該感光体と該クリーニング手段の当接方向に均す工程を有することを特徴とした請求項１〜１３に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
上記堆積工程は、堆積した上記機能剤及び／又は上記現像剤等の、堆積量又は感光体表面への摺接状態を制御する工程を有する請求項１３又は１４に記載の画像形成方法。
【請求項１６】
上記現像工程における現像方式が、磁性一成分現像方式であることを特徴とする請求項１〜１５に記載の画像形成方法。
【請求項１７】
上記現像工程における現像方式が、非磁性二成分現像方式であることを特徴とする請求項１〜１６に記載の画像形成方法。
【請求項１８】
上記帯電工程で、該感光体に掛る電界の平均値が２×１０7Ｖ／ｍ以上である（２５ｕｍ以下、６００Ｖ以上）ことを特徴とする請求項１〜１７に記載の画像形成方法。
【請求項１９】
トナー像を担持する回転体である感光体と、該感光体の周りに、帯電手段と、少なくともトナー粒子と該トナー粒子に外添される外添剤とを含むトナーを、感光体に現像する現像手段と、転写手段と、該感光体に当接して転写残現像剤等を除去するクリーニング手段とを配する画像形成装置において、
現像工程における現像剤は、少なくともトナー粒子及び該トナー粒子に外添される外添剤からなるトナーを有し、
該クリーニング工程を行うクリーニング手段と該感光体の当接部直近において、該外添剤を主成分とする領域（以下、阻止領域と称する）が存在し、更に該阻止領域の上流側に該トナーを主成分とする領域（以下、滞留域と称する）が存在し、
該滞留域におけるトナーの速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、４０個％以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
トナー像を担持する回転体である感光体と、該感光体の周りに、帯電手段と、少なくともトナー粒子と該トナー粒子に外添される外添剤とを含むトナーを、感光体に現像する現像手段と、転写手段と、該感光体に当接して転写残現像剤等を除去するクリーニング手段とを配する画像形成装置において、
該現像手段における現像剤は、少なくともトナー粒子及び該トナー粒子に外添される外添剤からなるトナーを有し、
該クリーニング工程を行うクリーニング手段と該感光体の当接部直近において、該外添剤を主成分とする領域（以下、阻止領域と称する）が存在し、更に該阻止領域の上流側に該トナーを主成分とする領域（以下、滞留域と称する）が存在し、
該滞留域におけるトナーの速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値を取る速度が、該感光体の面速度の１／５０以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
上記阻止領域の、該感光体進行方向における幅が、２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
上記感光体は、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２４０Ｎ／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１９〜２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
上記現像剤中のトナーに含まれるトナー粒子は、平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする請求項１９〜２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
上記帯電手段が、接触帯電手段であることを特徴とする請求項１９〜２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
該感光体表面を介して上記クリーニング手段に供給される、粉体である機能剤を有し、該機能剤は平均一次粒径が５０〜３００ｎｍの粉体であることを特徴とする請求項１９〜２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
上記機能剤が、直方体状の粒子を含む無機粉体であることを特徴とする請求項２５に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
上記機能剤が、外添剤であることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
上記機能剤の平均一次粒径が、感光体の平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１；１９８２）の１／２０以上、Ｒｚ以下であることを特徴とする請求項２５〜２７に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
上記機能剤が、一次粒径が、感光体の進行方向に直角な方向における、Ｓｍ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１；１９８２）の１／２００以上、１／２０以下であることを特徴する請求項２５〜２８に記載の画像形成装置。
【請求項３０】
上記機能剤が、２Ａ族の元素（ストロンチウムまたはバリウム）を含有していることを特徴とする請求項２５〜２９に記載の画像形成装置。
【請求項３１】
上記クリーニング手段よりも、上記感光体進行方向の上流側で、上記機能剤及び／又は転写残現像剤を、前記感光体表面に摺接可能に堆積せしめる堆積手段を有することを特徴とする請求項１９〜３０に記載の画像形成装置。
【請求項３２】
上記機能剤、及び／又は上記現像剤等を、該感光体と該クリーニング手段の当接方向に均す手段を有することを特徴とした請求項２５〜３１に記載の画像形成装置。
【請求項３３】
上記堆積手段は、堆積した上記機能剤及び上記現像剤等の、堆積量又は感光体表面への摺接状態を制御する手段を有することを特徴とする請求項３１又は３２に記載の画像形成装置。
【請求項３４】
上記現像手段における現像剤が、磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項１９〜３３に記載の画像形成装置。
【請求項３５】
上記現像手段における現像剤が、非磁性二成分現像剤であることを特徴とする請求項１９〜３３に記載の画像形成装置。
【請求項３６】
上記機能剤のトナー粒子との遊離率が２０〜７０％であることを特徴とする請求項２７〜３５に記載の画像形成装置。
【請求項３７】
上記帯電手段により、該感光体に掛る電界の平均値が２×１０7Ｖ／ｍ以上である（２５ｕｍ以下、６００Ｖ以上）ことを特徴とする請求項１９〜３６に記載の形成装置。
【請求項３８】
上記現像剤中のトナー粒子が、平均円形度が０．９３０以上０．９８０以下あることを特徴とする請求項１９〜３７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、電子写真方式の画像形成方法、及び画像形成装置に関するもので、具体的には表面層を有する電子写真感光体とクリーニングを有する画像形成方法及び画像形成装置に関する。より具体的には、長寿命の感光体を使用し、クリーニングを有する画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔電子写真装置の背景〕
近年、電子写真式の画像形成装置の電子写真用感光体（以下、単に感光体と称する）は有機感光体（以下、ＯＰＣと称する）が広範囲に利用されている。ＯＰＣは各種露光波長に対応した材料を開発し易い事や、製造コストが安い事などの利点があるが、機械的強度が弱く、多量のプリント時に感光体表面の劣化や傷が付く事などの問題が発生する場合があった。
【０００３】
特に最近では、市場のニーズとして、カラー化、高画質化に加え、高寿命、メンテナンスフリーといった特性が重視される。具体的には、潜像、及び顕像特性の安定性や、耐損耗性等の特性が重要視され、感光体を始めとしてシステムの化学的劣化、機械的劣化および電気的劣化などに対する耐久性が、より重要視されるようになってきている。
【０００４】
前記の如く要求される様々な特性を満たす為、様々な検討がなされてきた。
【０００５】
その一つとして、該ＯＰＣの耐放電安定性、機械的劣化や、電気的劣化に対する耐久性を向上させる技術が検討されてきた。そのアプローチとして、上記のＯＰＣに対して、硬化性の樹脂を電荷輸送層用の樹脂として用いる方法（例えば特許文献１を参照）が報告されている。
【０００６】
また、ＯＰＣに電荷輸送物質を含有する、硬化性樹脂を用い、更に潤滑剤や、酸化防止機能を具備した表面保護層（例えば、特許文献２〜６を参照）が報告されている。
【０００７】
しかし、ＯＰＣの機械的強度が増加し、摩耗速度が低減すると、従来摩耗により有効に除去されていた、感光体表面に付着したトナーや紙粉等に起因する付着物が取れ難くなり、その結果堆積した付着物等により、上記クリーニング部材が当接する部位での摩擦の増加等により、クリーニング性が低下したり、該クリーニング部材及び／又は該ＯＰＣが損耗したりして、画像品質の低下が発生する場合があった。
【０００８】
これの改善手段として、架橋構造を有する樹脂からなる最表面を有する感光体と、クリーニングブレードからなるクリーニング手段とを配した系で、更にブラシローラーを有し、繊維の太さ、ブラシ密度といった、該ブラシローラーの形状特性と、該ブラシローラーが感光体に押し当る時の押し圧力や、駆動トルクといった、感光体への設置条件を規定した方法（例えば、特許文献７を参照）が報告されている。しかしながら、本提案の方法では、画像流れ等の画像結果に関して開示されていない。
【０００９】
また、繊維の太さ、ブラシ密度といった、該ブラシローラーの形状特性とブラシのヤング率、感光体に対する設置条件、駆動条件からなる式の範囲を規定した方法（例えば、特許文献８を参照）が報告されている。しかし本提案の、０．４５μｍ／２００ｋｃ（１ｋｃ＝１０００コピー）未満の摩耗速度では、感光体劣化の防止に不十分である。
【００１０】
また、形成されるトナー像の高精細、高画質化のために、トナー粒子は小径化、球形化が進んでいるが、これらの小径、略球形のトナー粒子からなる転写残トナーは、上述の如きクリーニング部材によるクリーニングでは、従来の大径、非球形のトナーよりもクリーニングされにくい事が知られている。
【００１１】
この改善手段として、トナー粒子に、流動化剤、充填剤等のクリーニング助剤を外添したトナーを使用し、該クリーニング部材と該感光体の当接部直近にこれらの外添されたクリーニング助剤を、該感光体の進行方向で所定の巾で滞留させる方法（例えば、特許文献９〜１１を参照）が報告されている。
【００１２】
更に、該クリーニング部材や該感光体の損耗を抑制、或いはクリーニング性の維持の為に、該クリーニング部材で掻き取られたトナーを、該感光体と該クリーニング部材の当接部に常時堆積させる方法（例えば、特許文献１２〜１５を参照）や、更に、該常時堆積させる部材を粗さや形状等を規定し、堆積させたトナーの横方向への移動性等を向上させる方法（例えば、特許文献１６、１７を参照）も報告されている。
【００１３】
しかし、これらの報告では、現在市場に期待されている２０ｋ枚超過の長寿命な画像形成方法における開示がなされていない。また、該トナー堆積手段に充分にトナーが堆積されていない状態では、例えばジャム後など、多量のトナーがクリーニング手段に供給された時に、すり抜けなどの画像欠陥が生じる場合（例えば、特許文献１３を参照）がある。
【００１４】
上記の方法において、いわゆる通常の画像流れを抑制できる条件、且つ当然ながらクリーニング性が良好とされる条件においても、２０ｋ枚超の長期の耐刷により、画像Ｄｕｔｙや使用環境などの条件によっては、クリーニング部材や感光体の損耗、或いは画像流れなどの画像欠陥が発生する場合があった。また、トナーのフィルミングや融着と言った画像欠陥が発生する場合があった。
【００１５】
特に昨今の高画質、高精細のために小径化、又球形化が進んだトナー粒子を使用する系で顕著な傾向を有している。
【００１６】
耐刷により発生するスジ状の画像欠陥について、本発明者らが耐磨耗性の異なる種々の感光体について比較評価した結果、摩耗速度が小さい、即ち耐磨耗性が高い感光体で発生し易い傾向が見出された。
【００１７】
【特許文献１】特開平２−１２７６５２号
【特許文献２】特開２００１−１７５０１６号公報
【特許文献３】特開２００２−０４０６８６号公報
【特許文献４】特開２００１−１６６５２０号公報
【特許文献５】特開２００２−２３６３８２号公報
【特許文献６】特開２００１−２６５０４４号公報
【特許文献７】特開２００１−０５１５７６号公報
【特許文献８】特開２００２−１８２５３６号公報（〔００２１〕等）
【特許文献９】特開２００３−３０７９８５号公報
【特許文献１０】特開２００１−０１３８３７号公報
【特許文献１１】特開平８−２９７４５０号公報
【特許文献１２】特開２００１−０３４１３５号公報
【特許文献１３】特開２００１−０３４１３９号公報
【特許文献１４】特開２００１−０４２７１９号公報
【特許文献１５】特開２００１−０４２７２７号公報
【特許文献１６】特開２００１−０４２７２８号公報
【特許文献１７】特開２００１−０４２７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記の各課題を解決し、長期に渡って良好なクリーニング性を保持し、画像不良が無く、且つ感光体やクリーニング部材の耐久性を向上させた画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
具体的には、初期、耐刷を通じてトナーすり抜けなどのクリーニング不良を防止し、耐刷による上記の如き画像流れ等の画像欠陥を防止し、一方では感光体やクリーニング手段の耐久性を高水準で維持する画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成する為、本発明者らの検討の結果、クリーニングブレードと感光体の当接部直近における、トナー粒子や外添剤等からなるトナーの挙動を規定することが有効であること、特に磨耗量が少ない長寿命感光体を使用した系で効果がより顕著になることを見出し、本発明に到った。
【００２１】
本発明は、クリーニングブレードが感光体当接する部位において、該感光体の移動方向上流側の直近で該外添剤を主成分とする領域（以下、阻止領域と称する）が存在し、更に該阻止領域の上流側に該トナーを主成分とする領域（以下、滞留域と称する）が存在し、該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、４０個％以下であることを特徴とする。
【００２２】
また、クリーニングブレードが感光体当接する部位において、該感光体の移動方向上流側の直近で阻止領域が存在し、更に該阻止領域の上流側に滞留域が存在し、該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、該感光体の面速度の１／５０以下であることを特徴とする。
【００２３】
更に、阻止領域の該感光体進行方向の巾を２０μｍ以上とすることを特徴とする。
【００２４】
また更に、上記感光体は、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２４０Ｎ／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。
【００２５】
また更に、平均一次粒径が５０〜３００ｎｍの粉体である機能剤を、該感光体を介してクリーニング工程に供給することを特徴とする。
【００２６】
更に、該機能剤の粒径と該感光体の表面形状の相関や、該能剤の保持機構を規定された状態とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、クリーニングブレードと感光体の当接部近傍における、滞留域のトナー挙動を上記の範囲とすることで、画像Ｄｕｔｙ、環境や、状態等によらず、長期に渡り安定したクリーニング性を維持することが出来る。
【００２８】
また、画像濃度が極端に低かったり、局在化したりして、転写残トナー等の量が非常に多い、或いは少ない場合においても、クリーニング性を維持し、またクリーニングブレードや感光体の損耗を抑制することが出来る。
【００２９】
更に、阻止領域の巾を規定することで、上記滞留域が、より安定して上述の規定範囲を維持することが出来る。
【００３０】
また更に、上記機能剤の導入により、該滞留域のトナー挙動や該阻止領域の安定性が向上することでクリーニング性が良好に維持されると共に、該クリーニングブレードと該感光体の当接部の摩擦を適正に維持し、該感光体や該クリーニングブレードの損耗が抑制でき、メンテナンスフリーについても効果が得られる。
【００３１】
これらにより、画像流れや、スジ状欠陥を抑止する他、クリーニングブレード捲れや、擦り抜け、融着・フィルミングといったクリーニング不良を抑制し、長期に渡り安定した画質、及びクリーニング性を確保できる。
【００３２】
また、感光体もＨＵやＷｅが規定された長寿命感光体を使用することで、例えば、少なくともクリーニング手段と感光体とを含むカートリッヂ構成の場合など、システムとしての寿命が延び、該カートリッヂ交換によるユーザーの負荷を減少することが出来るなどの効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
｛画像形成装置｝
図１７に、本発明に掛る画像形成装置の実施態様の一例を模式的に示す。本図はカートリッジ７００方式のものを図示しているが、本発明は本図に限定される物ではない。
感光体１０２は本紙面に垂直な軸７１０の周りに回転可能なように支持され、図中時計方向、即ち矢印Ａの方向に、所定の面速度（プロセススピード）で回転する。該感光体７０１の周囲には、帯電手段７０２、露光手段から照射される潜像露光７０３、現像手段７０４、転写材Ｐを供給搬送する為の搬送手段７０５、転写手段７０６、クリーニング手段７０７等がそれぞれ適宜な角度位置に設けられている。
【００３４】
該クリーニング手段７０７は、クリーニング部材としての弾性部材からなるクリーニングブレード１０１を有している。また、該クリーニングブレード１０１等に拠り掻き落された転写残トナー等の落下を防止する為、すくいシート７０７−２を具備するのが一般的である。更に、必要に応じて、廃トナー搬送手段７０７−１等を具備しても良い。
【００３５】
クリーニング部材１０１の固定方法は、図６に示す如く、支持板７０７−３先端に弾性部材であるクリーニングブレード１０１が固定された、いわゆるチップブレード型。その他、図７に図示の如く、板状のクリーニングブレード１０１が支持板７０７−３に固定された、いわゆる板金板ブレード型や、図８の如く、クリーニングブレード１０１を固定した支持板７０７−３がバネ７０７−６等により感光体に当接させられる、いわゆるバネ加圧型などの周知の方法が使用できる。
【００３６】
以下、本発明の要素ごとに説明する。
【００３７】
｛クリーニングブレード近傍の挙動｝
〔滞留域、阻止領域〕
クリーニングの模式図を図２に示す。本図では、簡略化のために、像担持体である電子写真感光体１０２を平面状に、かつ図中水平に示した。また、クリーニングブレード１０１を板状に図示した。
【００３８】
電子写真感光体１０２の表面は矢印Ａの方向に移動しており、クリーニングブレード１０１が所定の設定角θで当接設置されている。電子写真感光体２０２の表面には転写残トナーなどがクリーニングブレード２０１に向かって搬送される。該クリーニングブレード１０１と、該感光体１０２の当接部近傍では転写残トナー或いはその構成成分が略層状に存在し（阻止領域；１０４）、後から来る転写残トナーが、該当部位で、感光体１０２表面から掻き取られる。
【００３９】
図１に、該クリーニングブレード１０１と該感光体１０２の当接部の近傍をさらに拡大した模式図を示す。該クリーニングブレード１０１と該電子写真感光体１０２とが当接している当接部１０５近傍では、該クリーニングブレード１０１は該感光体１０２との摩擦等により、カット面１０１Ｃが引き込まれる如く変形する。これにより形成される、カット面１０１Ｃと感光体１０２との隙間には、現像剤の外添剤などの小粒子からなる阻止領域１０４がくさび状に形成されており、搬送されてきた現像剤のトナー粒子などの大粒子は、該阻止領域１０４により減速され、感光体表面１０２から除去される。
【００４０】
この際、該トナー粒子等の大粒子は、一部はクリーニング容器中に回収される。また一部は感光体表面１０２に矢印Ｂの如く、回転滞留する。すなわち、主としてトナー粒子などの大粒子からなる滞留域１０３を有する。阻止領域１０４中、当接部１０５に近い方には、より小径の粒子が存在し、該滞留域１０３等でトナー粒子から遊離した外添剤等の小径粒子は、阻止領域１０４側へ侵入し、該阻止領域１０４に供給される。くさび状の阻止領域１０４の当接部１０５側では、該小径粒子が該当接部１０５に入り込み、該当接部の摩擦を抑制し、該クリーニングブレードの捲れやスティックスリップ増大等に伴う、すり抜けなどを抑制する。
【００４１】
クリーニング手段にかかる特性としては、融着、フィルミングなどの画像欠陥や、クリーニングブレード１０１のびびり、異音、めくれ、またクリーニングブレード１０１や感光耐１０２の損耗などが挙げられる。
【００４２】
阻止領域１０３の、感光体進行方向（矢印Ａ方向）における巾の増加によりクリーニング性など、上記の特性は概略的には良化傾向にあるが、現像剤を変更した場合など、該阻止領域１０３の巾とクリーニング性などは必ずしも１：１には対応しない場合があり、使用条件等によっては阻止領域１０４の巾が薄い方が良好な結果を得られる場合もあった。
【００４３】
一方、滞留域１０３における、トナーを主体とした大径粒子の挙動、特に、速度分布がこれらの特性に相関を有しており、該速度分布を制御することで、長期に渡り良好なクリーニング性や、画像を得られる。滞留域１０３における主としてトナーからなる大粒子は、阻止領域１０４乃至は当接部１０５への侵入を抑制し、クリーニング性を維持する為には凝集性が高く流動性が低い方が好ましいが、一方では滞留域１０３での滞留中に外添剤等の微小粒子と遊離し、該微小粒子を阻止領域や当接部１０５へ供給するためには過剰な凝集をせず、流動性や潤滑性を有していることが好ましい。
【００４４】
本発明者らの検討の結果、上述のクリーニング性、画像欠陥や耐久性等の特性に関して、クリーニングブレードが感光体当接する部位、いわゆる当接部１０５直近において、該感光体の移動方向上流側から、滞留域１０３、阻止領域１０４が存在し、該滞留域１０３における、トナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、４０個％以下であることが好ましいことが判明した。
【００４５】
また、該滞留域１０３における、トナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、該感光体の面速度の１／５０以下であることが好ましいことが判明した。
【００４６】
更に、該阻止領域１０４の該感光体進行方向の巾を２０μｍ以上とすることで、上記滞留域におけるトナー挙動の安定性が向上するため好ましい。
【００４７】
〔当接部〕
当接部１０５の幅は、滞留域１０３や阻止領域１０４を維持し、また、現像剤などの粒子をせき止めるためには、大きいほうが好ましいが、大きすぎると、全体的あるいは局所的な摩擦の変化などにより、クリーニングブレード１０１のスティックスリップが増加したり、カット面１０１Ｃ側が電子写真感光体１０２の表面に引きずられる力が過剰に働いてクリーニングブレード１０１が摩耗したり、現像剤が電子写真感光体１０２の表面に塗りこめられてしまう、いわゆるフィルミングなどが発生しやすくなるなどの弊害が発生する場合がある。したがって、当接部１０４の幅は１０〜５００μｍであることが好ましく、さらには１０〜２００μｍであることがより好ましい。
【００４８】
〔滞留域、阻止領域、当接部の観測、解析方法〕
上述の図１〜２に示した状態を感光体の上又は下から見た状態を模式図で示すと、該クリーニング近傍の状態によって、例えば図３〜図５のように表せる。したがって、クリーニングブレード近傍の滞留域１０３、阻止領域１０４、当接部１０５については、例えば高速度ビデオカメラや適宜な顕微鏡、光源等を使用し、高速度、且つ微視的に観測することで、阻止領域域１０４や当接部１０５の巾を測定できる。更に、滞留域１０３における主としてトナー粒子の速度分布に付いては該観測データを数値解析することで、各トナー粒子の速度をもとめたのち、周知の手法でヒストグラムを作成するなどの方法を使用することが出来る。
【００４９】
観測に際しては、図１７の画像形成装置の一部を開放するなどして、矢印Ｄの方向から、クリーニングブレード１０１と感光体１０２の当接部近傍を観測することが出来る。例として、カートリッヂ構成の場合について説明する。
【００５０】
観測に際しては通常のカートリッヂの廃トナー容器側を切欠き、廃トナー搬送手段である送り羽根を除去した、観測用のカートリッヂ（以下、観測用ＣＲＧと称する）を用いて観測することが出来る。更に必要に応じて、該クリーニングブレードのカット面側に、クリーニングされたトナー等が飛散するのを防止する為の、透明なカバーを設けると、観測が容易になる。
【００５１】
通常使用されているクリーニングブレード１０１はウレタンゴムなどの材料からなり、また厚さも数ｍｍ以下であって、可視光を透過可能なので、上述の機材を適宜選択することで観測が出来る。
【００５２】
また、感光体１０２が支持体を含めて可視光を透過可能であれば、矢印Ｄ’の如き観測方向で観測することもできる。この場合は上記観測用ＣＲＧの如き加工を加えていない、いわゆる耐刷に使用するカートリッヂ（以下、耐刷用ＣＲＧと称する）でも使用可能である。また、透明な感光体の内径が充分に大きければ、該感光体の内部から該滞留域、該阻止領域を観測することも出来る。
【００５３】
上記何れのカートリッヂにおいても、該カートリッヂのクリーニングブレードを、硬度、反発弾性等のゴム物性や、厚さや自由長などの寸法を適宜振ったチップブレード、板ブレードの双方のカートリッヂを用意した。なお、クリーニングブレードの、感光体への当接圧や設定角θは可変とした。
【００５４】
また、クリーニングブレード近傍に、ｉＲ本体内部にヒーター及びサーミスタを設け、温度を可変とした。
【００５５】
なお、観測方向である矢印Ｄ、同Ｄ’は、該感光体１０２の表面に対する法線方向であることが好ましいが、クリーニングブレード１０１の当接部近傍が何らかの処理がなされているために該クリーニングブレードを避けるなど、該法線方向からずれる必要性がある場合は、該法線方向から観測した時のデータに換算できることを前提に、別の観測方向から観測しても良い。また、観測の際、クリーニング手段７０７内のトナー飛散等による観測性の低下等を防止するために、別途、不図示の飛散防止手段を設けても良い。また、後に滞留域１０３、阻止領域１０４、当接部１０５、各部位の巾や、トナーの移動速度を求める為に、動画データの視野等が判るように、マーカーなどを付与することも好ましい。
【００５６】
具体的な観測装置としては、フォトロン（メーカー）製、高速ビデオカメラＦＡＳＴＣＡＭ−ＵｌｔｉｍａＩＩ、同Ｍａｘ、クエスター社（メーカー）製長焦点顕微鏡レンズＱＭ１００、５００Ｗキセノン光源、ライトガイド、及びこれらの保持具、更にこれらの制御・データ収集用に市販のコンピュータを用いた。制御収集に際しては、同高速ビデオカメラ付属の制御／データ収集ソフトを使用した。更に、図１７の矢印Ｄから観測する為、画像形成装置の一部を切欠き、保持具を用いて、上記の機器類を適宜な位置に保持することが出来る。
【００５７】
また、観測方法の別の一例としてＤ’の方向、即ち感光体内部側からの観測の方法では、透明支持体の内部に、鏡や光源用ライトガイドなどの適宜な部材を設置できる様に、該感光体保持用の不図示のフランジ等を追加工して保持具を設けてもよいし、あるいは現像手段７０４などを適宜移動、または除去して観測を行っても良い。
【００５８】
観測速度は、粒子の動きが明確化できるように、感光体のプロセススピード［ｍｍ／ｓｅｃ］の１０倍以上の撮影速度［ｆｐｓ；ｆｒａｍｅｓ／ｓｅｃ］が好ましい。同様にシャッター速度も早くすることが好ましい。より好ましくは２０倍以上である。
【００５９】
観測された動画データの解析には、画像解析ソフトを使用することができる。画像中の滞留域１０３、阻止領域１０４、当接部１０５が各々抽出乃至は指定でき、その大きさが明確になる物であればよく、市販の解析ソフト等でも利用可能である。
【００６０】
また、滞留域１０３の粒子移動速度の解析も同様に、市販のソフトでも良い。
【００６１】
具体的には、上記の各領域及び巾の数値化、滞留域１０３のトナー速度解析を含めて、市販の流体解析ソフトに粒子挙動解析オプションを追加した物を使用し、該速度分布は、周知の計算手法でヒストグラム化した。
【００６２】
Ｄ’方向から観測される動画の例の１コマを図１３に、また滞留域１０３におけるトナー等の粒子の速度解析例を図１４に、それぞれ示す。ここで図１４に示したベクトルの方向及び長さが、滞留域中の粒子の移動方向及び速度を表す。
【００６３】
さらに該図１４のベクトルの数値データを、市販の表計算ソフトを使用し、横軸を速度［μｍ／ｓｅｃ］、縦軸を個数頻度［個％］として、０．１［μｍ／ｓｅｃ］刻みでヒストグラムを作成した。例を図１５、及び図１６に示す。
【００６４】
該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値、及び該最大値を取る速度は、図１５、同１６のグラフで、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における頂点から求めることが出来る。
【００６５】
｛感光体｝
〔層構成〕
図１０は、本発明の電子写真装置用感光体の、層構成の模式的構成図である。
【００６６】
本発明の感光体１０００の構成は、導電性支持体１００１上に感光層１００２、及び表面層（ＯＣＬ）１００５が順次積層されており、該方面層１００５の最表面が自由表面１００６である。
【００６７】
感光層１００２は、電荷発生物質を含有する電荷発生層ＣＧＬ１００３および電荷輸送物質を含有する電荷輸送層ＣＴＬ１００４をこの順に積層した構成を図示しているが、その他にも電荷発生物質と電荷輸送物質を同一層中に分散した単層の感光層１００２からなる構成をとることも可能である。なお、前者の積層型においてはＣＴＬ１００４が二層以上の構成も可能である。ＣＧＬ１００３／ＣＴＬ１００４／ＯＣＬ１００５を、この順に積層した機能分離型の感光体構成は一般に多用され、電気的特性や低コストの点で有利である。これらいずれの場合においても、電荷輸送性化合物を感光層１００２が含有していればよい。
【００６８】
中でも、電子写真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点から、少なくともＯＣＬ１００５に、電荷輸送性化合物を含有した連鎖重合性基を有する電荷輸送性化合物の重合体が含有されていることが好ましく、電荷輸送能を低下させることなく表面層の高耐久化が可能になる。
【００６９】
感光体１０００は、導電性支持体１００１と感光層１００２との間に、導電層や整流性を有する下引き層等からなる導電層１００７を付加しても良い。一般に導電層１００７は１０〜２０μｍで使用されることが多い。
【００７０】
｛表面層｝
本発明に掛る感光体としては、ＯＣＬを有する感光体が好ましく、特に高耐久性を確保する観点から、架橋構造を含有する表面層、特に電化輸送機能を有するＯＣＬが好ましい。
【００７１】
具体的には、電荷移動層に炭素−炭素二重結合を有するモノマーを含有させ、電荷移動材の炭素−炭素二重結合と熱あるいは光のエネルギーによって反応させて電荷移動層硬化膜を形成した感光体（例えば、特開平５−２１６２４９号公報、特開平７−７２６４０号公報）や、シロキサン系化合物を架橋させ表面層を有する感光体（例えば、特開２００２−１８２５３６号公報）等が挙げられる。
【００７２】
更に、摩擦特性を向上させるために、潤滑剤としてフッ素原子含有化合物などを含有することなどが開示されている。
【００７３】
このような表面層としては、熱硬化型表面層、紫外線硬化型表面層、電子線硬化型表面層等（例えば、特開２００１−１６６５０９号公報、特開２００１−１６６５１７号公報）が挙げられる。
【００７４】
なかでも、本発明に使用する感光体は、長寿命、即ち体磨耗性に非常に優れた感光体、更には滞留域や阻止領域の状態や維持、クリーニング部材の損耗等を鑑みると、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が１５０Ｎ／ｍｍ2以上２４０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ、Ｗｅが４０％以上６５％以下である感光体が好ましく使用できる。
【００７５】
また、該感光体の表面層の特性を上述したような範囲にするには、電荷輸送性化合物を含有した硬化性樹脂、及び／または電荷輸送機能を有した硬化性樹脂により形成された保護層であることが好ましい。
【００７６】
硬化性樹脂を用いることで、硬化性樹脂の硬化度を調整することで、感光体のＨＵや、特にＷｅを上述した範囲にすることが容易になるからである。また、感度低下、残留電位上昇を抑制させる為にも好適である。
【００７７】
〔硬度ＨＵ、弾性変形率Ｗｅの測定方法〕
ＨＵ、及びＷｅは、通常環境（２５±２℃、５０±１０％；以下Ｎ／Ｎと称する）下で、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６［ｍＮ］まで段階的に（各点０．１ｓｅｃの保持時間で２７３点）測定した。
【００７８】
出力チャートの概略を図１８に示す。縦軸は荷重［ｍＮ］で横軸は押込み深さＨ［μｍ］であり、段階的に荷重を増加させ［ｍＮ］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。
【００７９】
ＨＵは、押込み深さと圧子形状から求められる表面積、及び試験荷重とから算出される。図１８に示した押込み深さｖｓ試験荷重のグラフから、図１９の如く、押込み深さｖｓＨＵのグラフが得られる。
【００８０】
本発明においては、ＨＵは押込み深さｖｓ荷重から、６［ｍＮ］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。
【００８１】
【数１】
2006184689.tif 000003
【００８２】
Ｗｅ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り、下記式（２）からその値は求まる。全仕事量Ｗｔ（ｎＷ）は図１８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Ｗ（ｎＷ）はＣ−Ｂ−Ｄ−Ｃで囲まれる面積で表される。
弾性変形率Ｗｅ＝Ｗ／Ｗｔ×１００［％］    ・・・（２）
【００８３】
〔感光体の製造方法〕
次に本発明に掛る電子写真感光体の製造方法を具体的に示す。
【００８４】
表面層より下（支持体側）の層は、周知の感光体を使用することができる。簡略に説明する。導電性支持体の上にはバリアー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることができ、膜厚としては０．１〜２μｍが好ましい。
【００８５】
本発明の感光体が機能分離型の感光体である場合にはＣＧＬ３０３およびＣＴＬ３０４を積層する。ＣＧＬ３０３の膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲が好ましい。
【００８６】
また、ＣＴＬ３０４の膜厚は、感光層厚が５〜５０μｍとなるように設定されることが好ましく、特に本発明の如く、耐磨耗性に優れた表面層を有する、本発明の系では、磨耗による膜厚低下が微小なため、画質等の観点から更に薄層化することが好ましい。
【００８７】
より好ましくは３０μｍ以下、最適には２０μｍ以下である。
【００８８】
該感光層１００２の厚さが薄い方が、潜像電位がシャープに形成され、高精細、高画質に有利である。また、環境や個体間差などの振れ等による画質の振れを抑制する為に、現像部での感光体の非露光部表面電位の絶対値が６００Ｖ以上であることが好ましい。
【００８９】
即ち、帯電工程において該感光体に掛る電界の平均値として２．０×１０7Ｖ／ｍであることが好ましい。感光体からの電気力線がシャープに形成される効果も相乗して、現像においても、高画質に有利である。
【００９０】
ＯＣＬ３０５の材料としては、電荷輸送性化合物を含有する連鎖重合性官能基を有する硬化性樹脂が使用できる。また硬化性樹脂の構造の骨格中に、電荷輸送性化合物が含有していても構わない。この場合、硬化性を阻害するような電荷輸送性物質を意図的に添加する必要がなく、膜特性の制御が容易にできる。
【００９１】
該ＯＣＬの製造方法としては、先ず、電荷輸送性化合物を含有する溶液を前述の感光体上に塗工する。その際、必要に応じて潤滑剤を添加することが好ましい。該潤滑剤は、例えばフッ素含有樹脂を表面層材料中に分散させるなどの手法で添加することができる。本発明において該表面層に含有させる潤滑剤の割合は、表面層となる層の全質量に対し、質量比で１〜５０％が好ましく、より好ましくは５〜３０％である。過剰な場合は該ＯＣＬの機械的強度低下、不足の場合は撥水性や滑り性の低下が生じる場合がある。上述の溶液を塗布後、重合反応をさせればよい。
【００９２】
本発明において連鎖重合性基を有する電荷輸送性化合物は公知の方法で重合させることができるが、好ましくは放射線による重合である。
【００９３】
放射線による重合では、基本的に重合開始剤を必要とせず、これにより非常に高密度な架橋を有する表面層の作製が可能となる。また、生産性も高く、さらには放射線の透過性のよさから、膜厚や添加剤などの遮蔽物質の影響が非常に小さい等の利点が挙げられる。
【００９４】
電子線を照射する条件が非常に重要であり、加速電圧は２５０ｋＶ以下が好ましく、最適には１５０ｋＶ以下である。また線量は好ましくは１Ｍｒａｄ〜１００Ｍｒａｄの範囲、より好ましくは１．０Ｍｒａｄ〜５０Ｍｒａｄ、最適には１．５Ｍｒａｄ〜１０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が上記を超えると、感光体特性に対する電子線照射のダメージが増加する傾向にある。また、線量が上記範囲よりも少ない場合には硬化が不十分となりやすく、線量が多い場合には感光体特性の劣化がおこりやすい。
【００９５】
また、該重合中の感光体温度の調整は、重合硬化度を制御すると共に、滞留域や阻止領域の特性を制御する重要な項目の１つである。本発明において、重合中の温度は５０〜１５０℃が好ましい。５０℃以下では重合硬化が不十分な場合がある。一方、１５０℃を超す高温では下地の電荷輸送層〜下引き層の損傷等による残留電位の上昇などの影響が出る場合がある。より好ましくは１３０℃以下である。
【００９６】
ＯＣＬ膜厚は、耐磨耗性、硬度、光吸収特性や散乱特性にも依るが、保護層として、一方では窓材として０．５〜１０μｍが好ましい。より好ましくは２〜８μｍである。
【００９７】
また、該感光体の表面形状として、Ｒｚ及びＳｍ（ともにＪＩＳ０６０１：１９８２）が規定された範囲で使用することで、クリーニングブレードと該感光体の当接部におけるトナーや外添剤等の微小粒子の流動性を好適に維持し、滞留域や阻止領域の状態を好適に維持するのに有効である。特に上述の如き耐磨耗性に優れた感光体は、耐刷による表面形状の変動も少なく、初期に該形状を制御することで、その効果が長期に維持される。
【００９８】
Ｒｚ、Ｓｍ等の表面形状、いわゆる表面粗さは、上述の流動性のためにある程度以上粗い方が好ましいが、粗すぎると逆に粒子の挙動を阻害したり、潜像形成に影響が生じる場合がある。Ｒｚは２μｍ以下が好ましく、更には制御すべき粒子、例えば後述する機能剤の粒径が、該Ｒｚの１／２０〜１／１になる様に設定されることが好ましい。同様に感光体進行方向に略直角、即ちクリーニングブレードの当接方向のＳｍは、該機能剤の粒径が該Ｓｍの１／２００以上、１／２０以下であることが好ましい。
【００９９】
これら表面形状の制御は、支持体自体、或いは該ＯＣＬ塗工前の下地を形成後、該ＯＣＬ形成後の何れかの工程後の感光体に、研磨や、ブラストなど、周知の表面形状処理方法を用いることが出来る。また、下地感光体、ＯＣＬの製造時の、温度や塗工速度、電子線などの条件を振ることでも、変化させることが出来る。
【０１００】
｛現像剤｝
〔トナー、キャリア〕
前述の滞留域の挙動、特に速度分布は、材料、プロセスに依存する。トナーにおいては、トナー粒子の粒径、形状、また外添剤の種類、量や外添強度、即ち遊離率などにも依存する。なお、本発明で使用する現像剤のトナー粒径は、高画質の観点から、重量平均粒径が３〜８μｍが好ましい。より好ましくは５〜７μｍである。
【０１０１】
尚、上述の滞留域、阻止領域の説明から自明であるが、該阻止領域へのトナーの侵入や等を防止する為に、また高精細な画質の観点からも、トナーの粒径の分布（粒度分布）はシャープな方が良く、該粒径の標準偏差としては２μｍ以下であることが好ましい。
【０１０２】
該トナー粒子の粒径を固定して、滞留域の速度分布を制御する為には、トナー粒子の円形度の制御、及び外添剤の規定を行うことができる。
【０１０３】
なお、現像方式は公知の現像方式を使用することができる。中でも、磁性一成分現像方式の、ジャンピング現像方式は長寿命であり、また感光体への機械的な負荷も少ないことなどからメンテナンス製の観点で好適である。
【０１０４】
また、非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを使用する二成分現像方式はいわゆる画質の点で好適に使用できる。磁性キャリアは、周知のキャリアを使用することができる。
【０１０５】
なお、トナーの重量平均粒径はコールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）を用いて測定を行った。２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。これらの値を用いて、重量基準（各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする）の重量平均粒径を求めた。
【０１０６】
〔円形度〕
円形度の制御は、トナー粒子の製造工程における、粉砕工程や分級工程等で行うことが出来る。例えば、粉砕工程を、機械式粉砕で、そのリューターの回転速度や粉砕時間、また、粉砕時の内部温度などを振ることで、トナーの円形度が変化する。
【０１０７】
また、トナーの平均円形度の測定は、フロー式粒子像測定装置「ＦＰＩＡ−２１００型」（シスメックス社製）を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。
【０１０８】
【数２】
2006184689.tif 000004
【０１０９】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。測定は、５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）で画像処理した時の粒子像の周囲長を用いる。
【０１１０】
円形度は、トナー粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、凹凸など、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【０１１１】
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Ｃは、粒度分布の分割点ｉでの円形度（中心値）をｃｉ、測定粒子数をｍとすると、次式から算出される。
【０１１２】
【数３】
2006184689.tif 000005
【０１１３】
また、円形度標準偏差ＳＤは、平均円形度Ｃ、各粒子における円形度ｃｉ、測定粒子数をｍとすると次式から算出される。
【０１１４】
【数４】
2006184689.tif 000006
【０１１５】
なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−２１００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得られた円形度によって、粒子を円形度０．４〜１．０を０．０１ごとに等分割したクラスに分け、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う。
【０１１６】
トナー粒子の円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が３０００〜１万個／μｌとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を１０００個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径２μｍ未満のデータをカットして、トナー粒子の平均円形度を求める。
【０１１７】
トナーの円形度が１．０００に近付く、即ちトナーの形状が真球に近付いた方が、一般に現像性、転写効率の観点から高画質に有利であるが、クリーニングブレード近傍の挙動としては、滞留域でのトナー速度が高速になったり、一低速の頻度が増加し。回転滞留が増加する傾向が見られた。一方、円形度が低くなる、すなわち非球形のトナーにおいては、速度分布の観点からは良化傾向が見られるものの、滞留自体が阻害され、低速側ながら速度分布での頻度が高くなる場合があり、またすり抜けが生じる場合があった。詳細は不明だが、凝集したトナー等により該クリーニングブレードの当接部が押し上げられ、当接部にトナーが潜り込んですり抜けてるのではないかと思われる。
【０１１８】
本発明における該円形度の範囲としては、０．９３０以上、０．９８０以下が好ましい。また、円形度標準偏差は０．０５０以下であることが好ましい。
【０１１９】
〔外添剤〕
本発明で使用できる外添剤としては、流動化付与剤、スペーサ−剤、帯電制御剤、研磨剤などが適宜トナー粒子に外添されている。
【０１２０】
これらは、単体で使用しても良いし、各種機能の必要性に応じて複数の外添剤を使用しても良い。
【０１２１】
例えば、流動性付与剤としては、金属酸化物（酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど）カーボンブラック、シリカなどの小粒径無機微粒子が挙げられ、それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。これにより、高い流動性をもたせ、均一かつ高い帯電性による良好な現像性、転写性を得ることが知られている。たとえば、粒径が０．０２〜０．２μｍの範囲であり、疎水化度が２０〜８０％である酸化チタン微粒子等が挙げられる。
【０１２２】
また、トナー表面が、現像器内壁、キャリア、他のトナー等と直接接するのを防ぎ、ストレスを低減する、或いは小粒径無機微粒子の、トナー粒子への埋没を低減させる、スペーサ−剤としては、大粒径無機微粒子を併用する方法が有効である。大粒径無機微粒子としてシリカを用いることが好ましい。大粒径無機微粒子は小粒径無機微粒子に比べてトナー表面への静電的な付着力が相対的に弱く、トナー表面から遊離しやすい為、現像等で消費されて減少し、スペーサー効果が長続きしない傾向にある。ここでシリカは、無機粉体の中でも帯電量が大きく、トナー表面への付着力も大きいため、遊離も抑えられ、スぺーサー効果を接続させることができる。たとえば、ＢＥＴ比表面積５０〜３００ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粉体を含有させること等が好ましい。
【０１２３】
また、研磨剤としては、金属酸化物（チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化クロムなど）・窒化物（窒化ケイ素など）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）が挙げられる。
【０１２４】
トナーに離型剤を用いることも、オイルレス定着を達成するための良好な形態である。本発明に使用可能な離型剤としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のポリメチレンワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、ケトンワックス、エステルワックス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物等の誘導体が挙げられ、必要に応じて蒸留などしても構わない。
【０１２５】
なお、該外添剤は周知の方法で、トナー粒子に外添を施すことが出来、また、その種類や量は現像方式やトナー粒子により、適宜選択される。
【０１２６】
〔機能剤〕
本発明に掛るような長寿命の計、即ち磨耗速度が小さい感光体を使用した場合など、該感光体表面に帯電生成物などを従来の如く、感光体の膜ごと除去する手法は使用できない。
【０１２７】
また、上記の如き、従来周知の研磨剤を多量に添加すると、現像性や転写性などの画像特性が低下したり、該感光体が局所的に損耗したり、キズが発生するなどの弊害が生じる場合がある。
【０１２８】
また、特に、周知の小粒径の外添剤で流動性を高める手法では、クリーニング性が悪化する場合がある。逆にあまりにも凝集したり、大粒径の無機微粒子を添加した場合は、融着等の画像欠陥を引き起こす場合があった。
【０１２９】
本発明においては、該感光体の帯電生成物を好適に除去し、一方、クリーニング性を良好に維持する為の機能剤として、粒径や形状が規定された、小粒径研磨剤を使用することが好ましい。該機能剤としては、平均一次粒径が５０〜３００ｎｍの粒径が、上述のクリーニング性や、該感光体及びクリーニングブレード等への損耗抑制の点から好ましい。
【０１３０】
さらには、電子顕微鏡などで観測される形状略直方体状であることが好ましい。本発明に掛る機能剤の顕微鏡観測写真の一例を図１１−１に、また概略説明図を図１１−２に示す。
【０１３１】
機能剤として、電子顕微鏡新写真において、該粒子の白色線を該粒子の稜線として、該稜線のうち該粒径の１／２以上の長さを有するものを辺とした時に、該粒子が、対向する辺Ｌ１とＬ２、またＬ３とＬ４が、１８０±１０°なる、略平行四辺形の面で構成される、即ち略直方体状であることが好ましい。
【０１３２】
なお、該辺や平行四辺形とは、数学的な直線や平行四辺形を指すものではなく、辺に相当する稜線が直線では無い場合は、近似直線を用いて、それを辺としても良い。また、耐刷などで稜線の一部が欠けたりする場合もあるが、その場合は辺に相当する長さの１／２以上の長さを有する稜線を直線近似して辺とする。
【０１３３】
このような形状を有する機能剤は、いわゆる角乃至はそれの相当する部位を有し、該感光体の表面を均一且つ微視的に摺擦し、帯電生成物などの除去がなされる。また、前述の如く、微小粒子である為、実質的に該感光体や、該クリーニングブレードなどの傷、欠けなどの損耗が生じ難い他、トナー表面から過剰な遊離をし難く、該摺擦効果が持続する。
【０１３４】
該機能剤としては、該摺擦効果を良好に、且つ長期に持続させる為、該感光体表面と同等乃至はそれよりもやや高い硬度を有していることが好ましい。
【０１３５】
また、このような形状を有する直方体状の結晶構造、例えば２Ａ族元素を有するペロブスカイト型の結晶構造を有している物が、形状の安定性や生産性などの観点から好ましい。結晶成長方式で製造される、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなどが挙げられる。また、該機能剤をトナー粒子に外添して使用する場合、上述の外添剤同様、周知の方法で外添することが出来る。
【０１３６】
上記の如き機能剤の一例について、電子顕微鏡観測の写真を図１１−１の他、トナー粒子に外添したときの、一例の電子顕微鏡写真を図１２−１、及び図１２−２に示す。
【０１３７】
なお、粒径は、電子顕微鏡写真にて５万〜５０万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して求めた。粒径は一次粒子の最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２で求めた。
【０１３８】
｛クリ−ニング部材｝
〔クリーニングブレード〕
上述の滞留域、阻止領域、当接部に掛るクリーニングブレード１０１は、周知のものが使用できるが、クリーニングの安定性や、該クリーニング部材の耐久性などの観点から、反発弾性が５〜６０％で、硬度が２０〜８５度のものが好ましい。
【０１３９】
硬度が高すぎると、感光体の局所的な損耗が生じたり、クリーニング性が低下したりする場合がる。一方低すぎると、いわゆるブレード捲れが生じ易くなる。また反発弾性が低すぎると、該クリーニングブレードや該感光体が局所的に損耗したりする場合がある。一方、高すぎるとブレードが感光体の移動方向に引き摺られ易くなり、ブレード捲れや、擦り抜けが発生し易くなる場合がある。なお、硬度はＪＩＳ−Ａ硬度でＪＩＳ  Ｋ−６２５３に基づき、また反発弾性はＪＩＳ  Ｋ−６２５５に基づき測定する。
【０１４０】
また、該クリーニングブレード１０１には、少なくとも感光体と当接する部分に摩擦制御部材を導入したりしても良い。例えば該感光体と当接する部分にナイロン等の目的に応じた材料をコーティングしたり、局所的な架橋などによる変質加工を行なうことができる。
【０１４１】
クリーニング部材１０７−１の自由長は２〜１０ｍｍが、当接角θは２０〜４０°の範囲が、当接圧、及び該当接圧の分布を好適に維持する点で好ましい。
【０１４２】
〔堆積部材〕
本発明に掛るクリーニング手段は、さらに堆積部材７０７−２Ｓを有しても良い。
【０１４３】
図９−１に堆積部材を設置した例を示す。該堆積部材７０７−２Ｓは、すくいシート７０７−２とクリーニングブレード１０１の間に配され、感光体１０２との空隙部に転写残トナーを堆積、保持する機能を有する。
【０１４４】
これにより、クリーニングブレードへ供給される転写残トナー量が大きく変動したり、局所的な供給量分布がある場合などでも、クリーニングブレード全域に適量、且つ均一に転写残トナーを供給し、滞留域や阻止領域の安定性を向上することが出来る。
【０１４５】
なお、本発明に掛る堆積部材７０７−２Ｓは、滞留域１０３や阻止領域１０４を好適に形成、維持することを目的とする物であり、前述の文献６乃至文献７の如き、トナーを、該感光体と該クリーニング部材の当接部を常時覆うように堆積させる必要性はない。
【０１４６】
また、不図示の堆積された剤が感光体１０２と当接する状態を維持することも有効である。図９−２には、堆積部材を設置した別の例を示す。本図９−２においては、該堆積部材７０７−２Ｓは、略Ｌ字型に構成され、軸７０７−Ｃにおいて回動可能に設置されている。このように空隙巾を可変にし、必要に応じて、例えば不図示の当接圧検知手段と、スプリング７０７−７と、該スプリング７０７−７を制御する不図示の手段等からなる圧調整手段の如き、堆積状態維持手段を設けても良いし、構成素材自体が適宜なヤング率を有する物を選択しても良い。
【０１４７】
該堆積部材７０７−２Ｓは、上述の堆積能力に加え、感光体１０２を傷つけないことや、耐久性も重要な要素として挙げられる。該堆積部材の構成素材としては、任意のものを用いることができるが、誘電率が高い高分子重合体を用いる事も好ましい。導電性であると、例えば接地することで現像剤の剥離放電等の抑制にも好ましい。また表面は堆積される現像剤への流動性付与のために適宜な凹凸を有していても良い。
【０１４８】
また、該堆積部材７０７−２Ｓは接地されていても、適宜なバイアスを印加されていても良い。更に、機能剤を含む転写残現像剤をクリーニングブレード長手方向に均す手段を有していても良い。例えば、不図示の振動付与手段や、レシプロ機構などが挙げられる。
【０１４９】
｛帯電手段｝
本発明に掛る帯電手段７０２は、周知の帯電手段を使用することができるが、接触帯電手段が好ましく使用される。いわゆるスコロトロン方式ではグリッド部の清掃が困難な場合があるが、接触帯電方式、特に帯電ローラー等では、清掃手段の付与が容易であり、また、一部クリーニング手段７０７をすり抜けた微小粒子などを回収したり、感光体７０２を摺擦する機能を付与するなどの機能を付与する為にも有利である。
【実施例】
【０１５０】
以下、実験例、及び実施例により本発明の効果を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実験例、及び実施例に限定されるものではない。
【０１５１】
〔実施例１〜２０〕
本発明に掛る表面層を有する感光体を下記のように作製した。
【０１５２】
先ず、支持体を含む、表面層より下の層に付いては、周知の方法で、下引き層が２μｍ、電荷発生層の膜厚が２μｍ、電荷輸送層の厚さが１３μｍの感光体を作製した。
【０１５３】
＜１＞硬化型表面層の製造
＜１−１＞放射線硬化型表面層  基本型
表面層の処方を表１に示す。原料には、下式（Ｍ１）の構成の重合性電荷輸送性化合物を使用した。該化合物の生成に際して、適宜シリカゲルカラムを通し精製を行い、不純物の除去を行った。
【０１５４】
一方、潤滑剤としては、フッ素含有樹脂である、テトラフルオロエチレン樹脂を使用した。
【０１５５】
【化１】
2006184689.tif 000007
【０１５６】
本発明において感光層に含有させる潤滑材として、テトラフルオロエチレン樹脂粒子（ダイキン工業製ルブロンＬ−２、以下、単にテフロン（登録商標）樹脂と称する）１０質量部（以下、単に“部”と略称する）、およびモノクロロベンゼン６０部を、ガラスビーズを用いたサンドミル装置で分散した。このテトラフルオロエチレン樹脂粒子分散液に上記電荷輸送性化合物Ｍ１を６０部加えて溶解した後、ジクロロメタン３５部を加えて表面層用塗料を調製した。
【０１５７】
この塗料を前記の感光体上にコーティングし、加速電圧１４０ｋＶ、線量４．５Ｍｒａｄ、感光体表面温度が１２０℃の条件で電子線を照射し樹脂を硬化し、膜厚５μｍの硬化表面層を形成し、表面をバフ研磨し、電子写真感光体Ｋ１を得た。
【０１５８】
＜１−２＞テフロン（登録商標）量・電子線量・感光体表面温度・荷輸送性材料振り
上記＜１−１＞で作製した感光体Ｋ１に対し、テフロン（登録商標）樹脂含有量、電子線量、製造時の感光体表面温度、更に下記の電荷輸送性化合物Ｍ２、同Ｍ３を含有させることにより感光体Ｋ２〜２０を作製した。
【０１５９】
【化２】
2006184689.tif 000008
【０１６０】
＜１−３＞透明ドラム作製
ＩＴＯを蒸着したガラスを基板とし、ＵＣＬ、ＣＴＬ、及び上記で作製した感光体Ｋ１〜Ｋ２０のＯＣＬを作製し、透明ガラスＫＧ１〜ＫＧ２０を得た。
【０１６１】
＜２＞現像剤の製造
＜２−１＞磁性一成分現像剤
周知の方法で、磁性一成分現像剤を作製した。具体的には粗粉砕物迄作成した後の、粉砕工程、分級工程の、粗砕品供給量、機械式粉砕機内の入口温度、出口温度、更に風力分級機での分級条件を調整し、質量平均粒子径が６．７μｍである分級品（Ｂ１）を得た。
【０１６２】
＜外添剤の製造例＞
一方、外添剤に使用する無機微粒子として、ＢＥＴ比表面積＝３００ｍ2／の、特に形状制御を行っていない疎水性シリカ微粉体、疎水化処理された平均粒径１．５μｍの、形状が制御されていないチタン酸ストロンチウム粉体を準備した。
【０１６３】
分級品（Ｂ１）１００部に対して、上記の疎水性シリカ微粉体１．２部、及びチタン酸ストロンチウム１．５部を、ヘンシェルミキサーにて外添添加して、磁性トナーである評価用トナーＴ１を得た。
【０１６４】
このトナーＴ１は、重量平均粒子径が７６．７μｍであり、ＦＰＩＡ−２１００型にて測定した結果、平均円形度が０．９５３であり、円形度ａ＝０．９００以上の粒子が９４．７個数％、円形度ａ＝０．９５０以上の粒子が７０．９個数％であった。
【０１６５】
外添剤としては、この他にも、周知の微粉末を使用することができる。
【０１６６】
＜２−２＞非磁性二成分現像剤
二成分現像剤用のキャリア及びトナーは、周知の手法で作製することが出来る。
【０１６７】
粗粉砕品（Ｂ−２）を、ローター式の分級処理装置（例えば、特開２００４−７８２０号公報等を参照）を用い、分級ローターの回転数を調整して微粒子を除去しながら、分散ローターの回転数を制御し、表面処理及び分級操作を行った。
【０１６８】
これにより、重量平均粒径６．２μｍ、平均円形度０．９６９のトナー粒子Ｔ２を得た。
【０１６９】
上記トナー粒子Ｔ２の１００部に対して、上述のトナーＴ１に使用したのと同じ疎水性シリカ微粉体１．２部、及びチタン酸ストロンチウム０．７部を、ヘンシェルミキサーで外添してトナーＴ２とした。
【０１７０】
さらにトナーＴ２と、シリコーン樹脂で表面被覆した磁性フェライトキャリア粒子（体積平均粒径５０μｍ）とを、トナー濃度が８質量％になるように混合し、二成分系現像剤Ｔ２とした。
【０１７１】
＜３＞機能剤
本発明で使用する機能剤の一例として、粒径が５０〜３００ｎｍで、該粒径分布が非常にシャープな粒子として、下記の要領で作製した。
【０１７２】
硫酸チタニル水溶液を、加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーを、アルカリス溶液で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、ｐＨを０．６５に調整してチタニアゾル分散液を得た。
【０１７３】
該チタニアゾル分散液にＮａＯＨを添加し、分散液のｐＨを５．０に調整し上澄み液の電気伝導度が７０μＳ／ｃｍになるまで、洗浄を繰り返した。
【０１７４】
該含水酸化チタンに対し、０．９０倍モル量のＳｒ（ＯＨ）2・８Ｈ2Ｏを加えてＳＵＳ製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにＳｒＴｉＯ3換算で０．４ｍｏｌ／リットルになるように蒸留水を加えた。
【０１７５】
次に、この反応容器に窒素を流しながら、さらに撹拌混合しつつ該スラリーを８５℃まで５．５℃／時間で昇温し、８５℃に到達してから６時間反応を行った。以降、窒素雰囲気下で継続して操作を行う。
【０１７６】
反応後、室温まで４．５℃／時間以下で冷却した後、上澄み液を除去し、３リットル純水でデカンテーションを３回以上繰り返して洗浄した。
【０１７７】
該スラリーを純水で洗浄を繰り返した後、ヌッチェで濾過を行った。以降、通常空気雰囲気下で、得られたケーキを１１０℃の大気中で８時間乾燥して、機能剤１としてチタン酸ストロンチウム粒子を得た。
【０１７８】
該粒子を電子顕微鏡で観察した結果の一例を図１１−１に示す。一次粒子は略直方体の形状であり、その平均粒径が１２０ｎｍで、５００ｎｍ以上凝集体の含有率は０．５個％であった。
【０１７９】
＜４＞評価装置
上記で作製した電子写真感光体、摺擦部材を含むクリーニング手段、及び感光体温度制御手段の評価の為に、キヤノン（株）製ｉＲ４００を改造して使用した。（以下、単にｉＲ４００改と称する）
具体的には、帯電手段、露光手段、現像手段や転写手段等の位置は製品の状態のままで、現像手段は通常の磁性一成分、または非磁性二成分現像手段で交換可能にし、定着手段等は、使用する現像剤に適応する様に改造した。
【０１８０】
また、耐刷評価用のカートリッヂ（以下、耐刷用ＣＲＧと称する）は、該カートリッヂのクリーニングブレードを、硬度、反発弾性等のゴム物性や、厚さや自由長などの寸法を適宜振ったチップブレード、板ブレードの双方のカートリッヂを用意した。なお、クリーニングブレードの、感光体への当接圧や設定角θは可変とした。
【０１８１】
また、クリーニングブレード近傍に、ｉＲ本体内部にヒーター及びサーミスタを設け、温度を可変とした。
【０１８２】
一方、滞留域や阻止領域の観測用のカートリッヂ（以下、観測用ＣＲＧと称する）は、上記に加えて、該カートリッヂの廃トナー容器側を切欠き、廃トナー搬送手段である送り羽根を除去し、該クリーニングブレードのカット面側に、クリーニングされたトナー等が飛散するのを防止する為の、透明なカバーを設けた。
【０１８３】
また、感光体の面速度を調整できる様にした。当然ながら、紙搬送や現像手段、転写手段、露光手段等の速度、出力等も、該感光体の面速度に同調して速度が調整される。
【０１８４】
なお、電位計はＴＲｅｋ社製３４４、５５５Ｐ−１を用い、専用治具にて現像手段位置に設置して電位を測定する。
【０１８５】
＜５＞堆積部材
堆積部材は、厚さ約８０μｍのＰＥＴシートを、廃トナー容器側に過剰に堆積された現像剤等が除去される様に加工した。設置に際しては、図９−１の如く、スクイシートの下流側に設けた。また、１５０μｍ厚のＰＥＴシートを、角度可変にカートリッヂに設置し、さらに図９−２の如く、回動可能にしたシート７０７−２Ｓを、圧調整手段としてのバネ７０７−７に接続し、堆積されたトナー、機能剤等が感光体表面に当接する圧を制御できる様にした。なお、該シート７０７−２Ｓの保持具（不図示）に、不図示の駆動機構によりレシプロ動作を行うことが出来るようにした。
【０１８６】
＜６＞評価
上記で作製した電子写真感光体について、初期の電子写真特性、繰り返し使用時の電子写真特性および画像を評価した。なお、感光体は、ユニバーサル硬さＨＵ、弾性変形率Ｗｅの測定用、耐刷試験用に使用するため、同一処方で複数本作製した。
【０１８７】
初期の電子写真特性および耐久性は、この感光体を、ｉＲ４００改に装着して評価した。尚、感光体の面速度は製品のままの２１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【０１８８】
クリーニングブレードはＪＩＳ−Ａ硬度７７度、反発弾性４７％のゴムからなる厚さ２ｍｍの板状ブレードを、自由長を５ｍｍ、設定角を２８°、当接圧を８００ｇでバネ加圧型の保持機構で設置し、上述の温度調整機構も付与し、耐刷用ＣＲＧ及び観測用ＣＲＧを準備した。なお、本実施例１〜２０では、温度調節は特に行わなかった。
【０１８９】
先ず、Ｎ／Ｎ環境下で、初期の感光体電気特性評価、硬度物性評価を行った。
【０１９０】
感光体Ｋ０〜Ｋ２０について、ＨＵ、Ｗｅを測定した。更に、初期の感光体電気特性評価として、現像手段を取り外し、電位計を設置して、帯電手段である接触帯電部材７０２に直流電圧を−７００Ｖ印加し、更に放電電流が５０μＡになる様に交流電圧を印加した。なお、周波数や波形はｉＲ４００製品に準ずる。
【０１９１】
この状態で暗部電位Ｖｄを測定した。次に、−１５０Ｖに光減衰させるために必要な光量としてＶｌ感度を、および感度の３倍の光量を照射したときの電位として残留電位Ｖｓｌを測定した。電気特性評価には、参考として、ＣＴＬがＫ０〜Ｋ２０のＣＴＬ＋表面層と同等の厚さになる様に作製した、表面層を作製していない感光体ＮＳＬ（Ｎｏ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｌａｙｅｒ）を、同様に評価した。
【０１９２】
結果、本例で作製した感光体Ｋ０〜Ｋ２０は、ＮＳＬと同等の帯電特性、感度特性、残電特性を有し、表面層による感度低下や、Ｖｓｌ増加も無く、良好な電気特性を示した。
【０１９３】
続いて、Ｋ１〜Ｋ２０について、クリーニングブレード近傍の観測・解析及び耐刷試験を行った。なお、評価装置は、現像剤には磁性一成分現像剤Ｔ１を用いた。
【０１９４】
現像手段を戻して、該Ｎ／Ｎ環境下で、感光体Ｋ１〜Ｋ２０について観測用ＣＲＧを用いて、滞留域、阻止領域の観測も呼び解析を行った。視野は、長辺側で７００μｍとし、４５００乃至９０００ｆｐｓとした。
【０１９５】
同様に、３０℃／８０％の（Ｈ／Ｈ）環境下、１０℃／湿度１５％の（Ｌ／Ｌ）環境下においても電位測定、滞留域、阻止領域の観測及び解析を行った。
【０１９６】
その後、耐刷用ＣＲＧを用い、Ｎ／Ｎ環境下で、４０ｋ枚の通紙耐久試験を行い、更に耐久後の感光体を、更に、Ｈ／Ｈ環境下、Ｌ／Ｌ環境下で、各々３０ｋ枚、合計１００ｋ枚の通紙耐久を行った。耐刷に際しては、最初の１０ｋ枚は７％ｄｕｔｙ、以降５ｋごとに２％ｄｕｔｙ、２８％ｄｕｔｙ、それ以降は７％ｄｕｔｙで耐刷を行い、朝メインスイッチをＯＮして、Ａ４を１枚間欠で、５ｋ枚／日で耐久し、夜間はメインスイッチオフとした。
【０１９７】
耐久中、２ｋ枚毎に、感光体目視から、表面のキズ、粗れを、また、画像サンプルから目視による画像欠陥、クリーニング性、スジの観察を行った。
【０１９８】
画像欠陥は、ドラムのキズや摩耗等による、スジ状、帯状、或いは局所的な画像不均一性を評価した。感光体表面のキズは、感光体表面の任意の１２点、及び画像上或いは感光体上の目視で、キズ又はスジが現認された箇所については測定点を追加して、表面粗さ測定機（小坂研究所製、サーフコーダーＳＥ−３４００）を用い、ＪＩＳ１９８２モード、測定速度０．１ｍｍ／ｓｅｃ、測定長５ｍｍ、カットオフλｃ＝０．８ｍｍで測定した。
【０１９９】
クリーニング性は、クリーニング不良に因る、擦り抜け、フィルミング、融着やクリーニング部材の振動音（ビビリ）、共鳴音を評価した。
【０２００】
１０ｋ枚毎に前記感光体特性を測定し、耐久によるＶｄの変化量ΔＶｄ、及びＶｓｌの変化量ΔＶｓ１を電位の差分で、またＶｌ感度の変化量Δ感度の、初期の感度に対する比率Δ感度比で求めた。また、耐久前後で、クリーニング部材のエッヂ部を顕微鏡観察し、損耗レベルを評価した。
【０２０１】
同様に耐久前後で、感光体の摩耗量を測定した。なお、摩耗量は、渦電流式膜厚測定器（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製、ＰＥＲＭＡＳＣＯＰＥ  ＴＹＰＥ  Ｅ１１１）を用いて測定し、感光体１万回転当りの摩耗Ｒａｔｅ［μｍ／１０ｋｒｏｔ］として算出した。
【０２０２】
評価基準は下記の通りである。
【０２０３】
尚、各欠陥の評価に際しては、画像上での判断と同時に、感光体の膜厚や表面形状、またＣＬＮブレードや帯電手段やＣＬＮ手段通過後の感光体表面の汚染度、などを評価した。これらの評価結果から、画像欠陥の要因を判断した。画像上はスジが発生していても、キズ、クリーニング不良（以下、ＣＬＮ不良）など、要因に応じて下記の各評価項目を判定した。
【０２０４】
・画像欠陥（キズ）
感光体のキズによる画像欠陥は、ハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画像、及び２トーン画像から、大きさと個数を測定し、０．１ｍｍ以上の幅のスジ又は帯状の欠陥が最も多い画像において、Ａ３紙１枚中に何個あるか、同時に、感光体表面観察結果を合せて判定した。判定基準は、下記の通りである。
◎；感光体表面に最大高さＲｍａｘ（本測定、即ちＪＩＳ０６０１：１９８２）が、１．５μｍ以上のデータ無し、且つ画像上良好／非常に良好
○；感光体表面には最大高さＲｍａｘ（同上）が、１．５μｍ以上の物があるが、画像には出ていない／良好
●；長さ１０ｍｍ以内、且つ幅０．５ｍｍ以内の画像欠陥が画像上５ヵ所以内である。更に、１０ｍｍを超える、又は幅０．５ｍｍを超える画像欠陥無し／実用可能
×；上記以外（画像欠陥が５ヵ所以上ある。又は長さ１０ｍｍ以上、或いは幅０．５ｍｍを超える画像欠陥有り）／実用上問題あり
【０２０５】
・画像欠陥（現像剤融着、フィルミング）
現像剤融着による黒ポチ、白ポチの評価は、ハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画像、及び２トーン画像から、大きさと個数を測定し、０．１ｍｍ以上の黒ポチ又は白ポチが最も多い画像において、Ａ３紙１枚中に何個あるかで判定した。また、フィルミング状の擦り抜けに関しては、反射濃度計（ＴＯＫＹＯ  ＤＥＮＳＨＯＫＵ（株）製、ＲＥＦＲＥＣＴＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＣ−６Ｄ（Ｓ）を用いて測定し、画出し後の白地部反射濃度最悪値をＤｓ、画出し前の用紙の反射濃度平均値をＤｒとした時の（Ｄｓ−Ｄｒ）をフィルミング量とした。
【０２０６】
判定基準は、下記の通りである。
◎；感光体表面、画像上共に融着無し。且つフィルミング３％未満。／良好
○；０．１ｍｍ以内が画像上３個以内、０．３ｍｍ以上のポチ無し、且つフィルミング４％未満。／実用可能
●；０．３ｍｍ以内が画像上５個以内、且つ０．５ｍｍ以上のポチ無し、且つフィルミング５％未満。／実用可能
×；上記以外（４個以上、又は０．５ｍｍ以上のポチ有り）又はフィルミング５％以上／実用上問題あり
【０２０７】
・ＣＬＮ損耗
耐刷試験後にクリーニングブレードのカット面と当接面を顕微鏡観察し、クリーニングブレードの欠けや抉れを評価した。判定基準は下記の通りである。
◎；ブレード欠け無し。トナー粒径以下の抉れ又は欠けが３箇所以内。クリーニング不良なし／良好
○；トナー粒径以下の抉れ又は欠けが４乃至５箇所。トナー粒径以上の抉れ又は欠け無し。クリーニング不良なし／実用可能
●；トナー粒径以下の抉れ又は欠けが６箇所以上。トナー粒径以上の抉れ又は欠けがある。クリーニング不良なし／実用可能
×；上記以外。欠け／抉れ等のブレード損耗に起因するクリーニング不良が発生する。／実用上問題あり
【０２０８】
・ＣＬＮ不良（擦り抜け、ビビリ、共鳴音、めくれ）
ＣＬＮ不良に関しては、耐刷試験において、スジ状の擦り抜け画像欠陥（ハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画像、２トーン画像で評価）を目視で評価した。
【０２０９】
更に、耐刷前後で、促進試験として、転写手段を解除し、非通紙、即ち現像剤が全てクリーニング手段に突入する状態として、画像形成１００回相当のベタ黒の現像を行い、その後現像手段を解除し、更に５００回相当の運転を継続し、感光体、及び帯電をテーピングし、上記フィルミングに準ずる測定で擦り抜けを判断した。
【０２１０】
また、耐刷試験、促進試験共に、、めくれ、びびり、擦り抜け、及び共鳴音発生の有無を評価した。
【０２１１】
判定基準は下記の通りである。
◎；耐刷試験で擦り抜け無し、且つ促進試験で３％未満。めくれ、ビビリ、共鳴音無し／良好
○；耐刷試験で擦り抜け無し、またはスジ状欠陥２個以内・且つ幅０．３ｍｍ未満・且つ長さ１ｍｍ未満。且つ促進試験で４％未満。まためくれ無し、共鳴音は感光体停止時に発生する場合がある、またはビビリが発生する場合がある（頻度少）／実用可能
●；耐刷試験で擦り抜け無し、且つ促進試験で５％未満。共鳴音とビビリの双方が発生する場合がある（頻度少）／実用可能下限
×；上記以外。又は擦り抜け有り。又は擦り抜けが３個以上、又は幅０．３ｍｍ以上、又は長さ１ｍｍ以上）。又はメクレが発生す場合がある。ビビリと共鳴音が発生する乃至は頻度が高い／実用上問題あり
【０２１２】
・感光体の膜厚減耗量差；耐刷試験前後の各感光体の膜厚摩耗を測定した。
【０２１３】
感光体の膜厚測定は、感光層の膜厚は均一膜厚部分を周方向に８箇所、長軸方向で３箇所の、計２４箇所を測定し、その平均値を感光層の膜厚とした。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器ＥＤＤＹ５６０Ｃ（ＨＥＬＭＵＴ  ＦＩＳＣＨＥＲ  ＧＭＢＴＥ  ＣＯ社製）を用いて行った。なお、磨耗量の算出は、｜１００ｋ枚耐刷終了後の感光体膜厚｜−｜スタート時の感光体膜厚｜＝摩耗量Δｄ（μｍ）で求められるΔｄを、感光体の回転数で除し、１回転当りの摩耗Ｒａｔｅ［１０-5μｍ／回転（ｒｏｔ）］として算出した。
【０２１４】
判定基準は下記の通りである。
◎；摩耗Ｒａｔｅが２０［１０-6μｍ／ｒｏｔ］未満。偏摩耗無し／良好
○；摩耗Ｒａｔｅが２０以上、４０［１０-6μｍ／ｒｏｔ］未満。偏摩耗無し／実用可能
●；摩耗Ｒａｔｅが４０以上、５０［１０-6μｍ／ｒｏｔ］以内。又は偏摩耗有り。但し耐刷終了後に表面層が消失している部位無し／実用可能下限
×；上記以外摩耗Ｒａｔｅが５０［１０-6μｍ／ｒｏｔ］より大、または耐刷試験後に下地にまで摩耗が進行／実用上問題あり
【０２１５】
感光体の物性、評価条件を下表１−１に記す。
【０２１６】
【表１−１】
2006184689.tif 000009
【０２１７】
各環境での評価結果を下表１−２〜同１−５に記す。
【０２１８】
【表１−２】
2006184689.tif 000010
【０２１９】
【表１−３】
2006184689.tif 000011
【０２２０】
【表１−４】
2006184689.tif 000012
【０２２１】
【表１−５】
2006184689.tif 000013
【０２２２】
表１−１〜同１−５より、クリーニングブレード直近での滞留域の速度分布において、最大頻度が４０［個％］以下、最大頻度を取る速度値がプロセススピードの１／５０以下であるとき、耐久を通じてクリーニングに掛る特性が良好であった。更に、感光体のＨＵが１５０以上２４０以下［Ｎ／ｍｍ2］且つＷｅが４０以上６５以下［％］であることが、感光体の耐久性の観点で好ましい範囲である。更に、クリーニングブレードをｉＲ４００製品と同形状で、上記板ブレードのゴム物性の物を使用して、同様の評価を行った。結果、滞留域の速度分布で最大頻度が４０［個％］以下、最大頻度を取る速度値がプロセススピードの１／５０以下であるとき、良好な結果が得られた。
【０２２３】
〔実施例２１〜２８〕
実施例２で使用した感光体Ｋ１、Ｋ６、Ｋ１１、及びＫ１６と、上述の評価機ｉＲ４００改を用い、バネ加圧式の耐刷用ＣＲＧで、クリーニングブレードの材質を、上述のＪＩＳ−Ａ硬度や反発弾性等のゴム物性の異なるものを選択し、設定角や自由長、及び該クリーニングブレード近傍の設定温度を振ることにより、滞留域の最大頻度値、最大頻度速度、阻止層巾を調整して評価を行った。
【０２２４】
評価条件を下表２−１に、また評価結果を表２−２〜同２−５に記す。
【０２２５】
【表２−１】
2006184689.tif 000014
【０２２６】
【表２−２】
2006184689.tif 000015
【０２２７】
【表２−３】
2006184689.tif 000016
【０２２８】
【表２−４】
2006184689.tif 000017
【０２２９】
【表２−５】
2006184689.tif 000018
【０２３０】
表２−１〜表２−５と表１−１〜表１−５の比較より、該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、４０個％以下、且つ最大値を取る速度が、該感光体の面速度の１／５０以下の時、一方を満たす時よりも更に良好な結果が得られた。また、上記項目の各々、乃至は両方を満たす系において、更に阻止領域の巾が２０μｍ以上であるとき、滞留域の最大値が、或いは最大値を取る速度が、更に小さくなり、クリーニング性や画像欠陥等で更に良好な結果が得られた。また、トナーＴ１の製造方法を調整し、該Ｔ１と同様の外添処理を施して、平均粒径が３．０乃至８．０μｍのトナーを作成し、表１−１〜表２−５同様の評価を行った結果、該表１−１〜表２−５と同様の良好な結果が得られた。
【０２３１】
〔実施例３３〜４２〕
実施例３３では、転写工程とクリーニングブレードの間に機能剤１を感光体表面に塗布する機構を設けた以外は、実施例２１と同様の構成で、同様の評価を行った。更に、実施例３４〜４２として、機能剤１に対して製造条件の調整により平均粒径や形状を振って、機能剤２〜同１０を作成し、実施例３３同様に評価を行った。また、機能剤塗布手段が無い状態で、現像剤Ｔ１の外添工程において、機能剤１を１質量部追加した以外は実施例２１と同様に評価を行い、実施例４３とした。評価条件を下表３−１に記す。
【０２３２】
【表３−１】
2006184689.tif 000019
【０２３３】
耐久結果を下表３−２〜同３−５に記す。
【０２３４】
【表３−２】
2006184689.tif 000020
【０２３５】
【表３−３】
2006184689.tif 000021
【０２３６】
【表３−４】
2006184689.tif 000022
【０２３７】
【表３−５】
2006184689.tif 000023
【０２３８】
表３−１〜表３−５より、機能剤をクリーニング手段に供給する工程を付与することで、滞留域の最大頻度の値、及び該最大頻度を取る速度が低減し、また、阻止領域の巾も増加した。結果、クリーニング性、画像欠陥や感光体の損耗が更に良好に抑制された。
【０２３９】
別途耐刷前後の現像手段、転写前後の感光体上の現像剤、及びクリーニング手段中の現像剤を蛍光Ｘ栓分析した結果、該機能剤は現像手段乃至は現像工程、或いは転写工程ではトナーと供に挙動し、クリーニング工程で主に遊離、また濃縮され、機能していると考えられる。
【０２４０】
特に機能剤粒径が５０〜３００μｍであるときに、滞留域や阻止領域の形成、維持に非常に良好な結果が得られた。このとき、特にクリーニング部における濃縮度が高くなっていた。また、該微粒子は略直方体状であるため、感光体表面を均一に且つ必要充分に摺擦し、クリーニング手段及び感光体の長期安定化に有効に寄与した。
【０２４１】
上述の如く、主にクリーニング手段でトナーと遊離、機能するので、現像剤の外添剤として供給した場合でも、現像手段中の外添剤濃縮や転写以降の定着工程等への悪影響が無く、使用することができる。また機能剤供給手段を別途付与せずに済む為、装置の小型化、低コスト化に有効である。上記５０〜３００μｍ範囲の機能剤を使用した場合に、非常に良好な結果が得られた。また、機能剤としてチタン酸バリウムなどを用いた場合も、上記機能剤１〜同１０に準ずる結果が得られた。
【０２４２】
さらに、感光体の表面を処理し、Ｒｚ、Ｓｍを振った感光体を準備し、また機能剤１、同３、同４、同５と、更に平均粒径を５０〜３００ｎｍの範囲で各種作成し、組合わせて評価を行った。
【０２４３】
結果、該平均粒径とＲｚとの比（平均粒径／Ｒｚ［μｍ／μｍ］）が、１／２０以上、１以下の範囲の時、また、Ｓｍとの比（平均粒径／Ｓｍ［μｍ／μｍ］）が、１／２００以上、１／２０以下の時、特に画像ｄｕｔｙを大きく振った場合など、使用条件を更に変化させても、その影響が抑制され、更に良好な結果が得られた。
この範囲において、該機能剤のクリーニングブレード近傍での流動性付与、或いは該クリーニングブレード横方向への移動が容易になされていると考えられる。
【０２４４】
〔実施例４４〜５１〕
実施例４３に対し、耐刷用ＣＲＧを改造して。図９−１の如き堆積部材を付与した。
【０２４５】
実施例４４として、該ＣＲＧを用いて実施例４３同様に評価を行った。更にレシプロ機構、振動子、レシプロ機構を付与したもの、或いは図９−２の如く堆積状態維持機構を付与したもので同様の評価を行った。
【０２４６】
評価条件を下表４−１に記す。
【０２４７】
【表４−１】
2006184689.tif 000024
【０２４８】
耐久結果を下表４−２〜同４−５に記す。
【０２４９】
【表４−２】
2006184689.tif 000025
【０２５０】
【表４−３】
2006184689.tif 000026
【０２５１】
【表４−４】
2006184689.tif 000027
【０２５２】
【表４−５】
2006184689.tif 000028
【０２５３】
表４−１〜表４−５より、機能剤を含む転写残現像剤を堆積させることで、滞留域の最大頻度の値、及び該最大頻度を取る速度が低減し、また、阻止領域の巾も増加した。結果、クリーニング性、画像欠陥や健康体の損耗が更に良好に抑制された。また、クリーニングブレード長手方向の均し手段や、堆積状態を維持する手段を設けることで、滞留域の最大頻度の値、及び該最大頻度を取る速度や、阻止領域の巾もより良好な値が得られた。
【０２５４】
なお、耐刷する画像を、上述と同じｄｕｔｙながら、クリーニングブレードの長手方向で一部に集中させた物を使用して、耐刷評価を行った。結果、実施例４５〜４７、実施例４９〜５１の均し機構を有する系において、無い物と比較して更に良好な結果が得られた。
【０２５５】
〔実施例５２〕
実施例１〜５１に対し、現像手段を二成分現像用に改造して、現像剤を非磁性二成分現像剤Ｔ２として評価を行った結果、Ｔ１同様に滞留域の速度分布において、最大頻度が４０［個％］以下、最大頻度を取る速度値がプロセススピードの１／５０以下であるとき、良好な結果が得られた。また、実施例３３相当以降については、現像剤Ｔ２の外添工程において、上述の各機能剤を１部追加して外添を施した。
【０２５６】
結果、非磁性二成分現像剤においても、実施例１〜５１同様に、該滞留域におけるトナーの、速度の個数分布の、１μｍ／ｓｅｃ以上の範囲における最大値が、４０個％以下、また最大値を取る速度が、該感光体の面速度の１／５０以下の時、良好な結果が得られた。
【０２５７】
更に、磁性現像剤、非磁性二成分現像の何れについても、上記各実施例について、ｉＲ４００改のプロセススピードを振って同様の評価を行った所、上述の実施例同様の結果が得られた。
【０２５８】
〔比較例１〜４〕
感光体Ｋ２及びＫ１６を使用し、実施例２１〜３２の手法で、実施例３３では、転写工程とクリーニングブレードの間に機能剤１を感光体表面に塗布する機構を設けた以外は、実施例２１と同様の構成で、同様の評価を行った。更に、実施例３４〜４２として、機能剤１に対して製造条件の調整により平均粒径や形状を振って、機能剤２〜同１０を作製し、実施例３３同様に評価を行った。
【０２５９】
実施例２１〜３２と同様の条件でＮ／Ｎ、Ｎ／Ｌ、Ｈ／Ｈで耐刷試験、及び評価を行った。
【０２６０】
滞留域、阻止領域を含む評価結果を表５−１〜同５−３に記す。
【０２６１】
【表５−１】
2006184689.tif 000029
【０２６２】
【表５−２】
2006184689.tif 000030
【０２６３】
【表５−３】
2006184689.tif 000031
【０２６４】
結果、クリーニングブレード直近での滞留域の速度分布において、最大頻度が４０［個％］超、且つ最大頻度を取る速度値がプロセススピードの１／５０超であるとき、クリーニングに掛る特性は実用可能レベルであり、特に良好な結果は得るには到らなかった。これは、現像剤やプロセススピードを変化させても同様であった。
【図面の簡単な説明】
【０２６５】
【図１】クリーニングブレードと感光体の当接部近傍の、拡大した模式図である。
【図２】クリーニングブレードと感光体の当接部近傍の、概略模式図である。
【図３】クリーニングブレードと感光体の、当接部近傍を感光体上／下から見た模式図である。
【図４】クリーニングブレードと感光体の、当接部近傍を感光体上／下から見た模式図である。
【図５】クリーニングブレードと感光体の、当接部近傍を感光体上／下から見た模式図である。
【図６】クリーニングブレードの固定方法（チップブレード型）を示す模式図である。
【図７】クリーニングブレードの固定方法（板金板ブレード型）を示す模式図である。
【図８】クリーニングブレードの固定方法（バネ圧ブレード型）を示す模式図である。
【図９−１】堆積部材の構成例（堆積用シート単体型）の説明図である。
【図９−２】堆積部材の構成例（堆積用シート圧制御型）の説明図である。
【図１０】電子写真感光体の層構成の例の説明図である。
【図１１−１】本発明に掛る機能剤の一例の電子写真顕微鏡写真に基づく図である。
【図１１−２】本発明に掛る機能剤の一例の概略説明図である。
【図１２−１】本発明に掛る機能剤の一例の電子写真顕微鏡写真に基づく図である。
【図１２−２】本発明に掛る機能剤の一例の電子写真顕微鏡写真に基づく図である。
【図１３】滞留域観測結果の一例を示す図である。
【図１４】滞留域観測結果を解析した結果の一例を示す図である。
【図１５】滞留域観測結果を解析した結果をヒストグラム化した例を示すグラフである。
【図１６】滞留域観測結果を解析した結果をヒストグラム化した例を示すグラフである。
【図１７】画像形成装置の実施態様の一例の模式図である。
【図１８】押込み深さｖｓ試験荷重のグラフである。
【図１９】押込み深さｖｓ試験荷重のグラフから得られる押込み深さｖｓＨＵのグラフである。
【符号の説明】
【０２６６】
１０１  クリーニングブレード
１０２  感光体
１０３  滞留域
１０４  阻止領域
１０５  当接部
７００  カートリッヂ
７０２  帯電手段
７０３  潜像露光
７０４  現像手段
７０５  搬送手段
７０６  転写手段
７０７  クリーニング手段
７０７−１    廃トナー搬送手段
７０７−２    スクイシート
７０７−２Ｓ  
７０７−３    固定板
７０７−４    スクレーパー
７０７−５    金属板
７０７−６    バネ
７０７−７    堆積部材調整用スプリング
７０８  除電光
７０９  定着手段
７１０  クリーニング手段
７１１、７１２  カートリッヂ固定手段
１０００  感光体
１００１  導電性支持体
１００２  感光層
１００３  電荷発生層
１００４  電荷輸送層
１００５  表面層（ＯＣＬ）
１００６  自由表面
１００７  導電層
Ｌ１〜Ｌ４  機能剤の稜線
【図１】
2006184689.tif 000032
【図２】
2006184689.tif 000033
【図３】
2006184689.tif 000034
【図４】
2006184689.tif 000035
【図５】
2006184689.tif 000036
【図６】
2006184689.tif 000037
【図７】
2006184689.tif 000038
【図８】
2006184689.tif 000039
【図９−１】
2006184689.tif 000040
【図９−２】
2006184689.tif 000041
【図１０】
2006184689.tif 000042
【図１１−１】
2006184689.tif 000043
【図１１−２】
2006184689.tif 000044
【図１２−１】
2006184689.tif 000045
【図１２−２】
2006184689.tif 000046
【図１３】
2006184689.tif 000047
【図１４】
2006184689.tif 000048
【図１５】
2006184689.tif 000049
【図１６】
2006184689.tif 000050
【図１７】
2006184689.tif 000051
【図１８】
2006184689.tif 000052
【図１９】
2006184689.tif 000053