(57)【要約】【課題】小粒径で球形のトナーに対しても良好なクリーニング特性が得られ、かつ、経時使用時のブレード摩耗および局所的欠損を抑制することが可能で、安定した画像を得ることのできる画像形成装置用のクリーニングブレードを提供する。【解決手段】ブレード本体２５は全体がウレタン弾性体からなり、くさび状部分２３とベース部分２２とを有する短冊状弾性体である。くさび状部分のくさび先端角度（β）は１０度〜３０度、ベース部分は硬度が７０〜７５度、反発弾性率が５０〜６８％である。くさび状部分は硬度が７０〜７５度、反発弾性率が１０〜４０％である。くさび状部分が感光体６表面に接触することでクリーニング機能を果たすが、このとき、くさび状部分の先端が感光体表面に接触するとともに、ベース部分がくさび状部分を背後から支持する。【選択図】図３
2008233120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置に配備され、感光体表面のトナーの除去に使用されるクリーニングユニットにおいて、
クリーニングブレードが、くさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とを有する短冊状弾性体からなるブレード本体を備え、
前記くさび状部分の反発弾性率がベース部分の反発弾性率よりも低く、
前記くさび状部分のくさび先端が、感光体表面に接触するブレード当接辺となっていることを特徴とするクリーニングユニット。
【請求項２】
少なくとも感光体に、帯電、画像露光、現像、転写の各処理およびクリーニング処理を施して行う画像形成方法において、
前記クリーニング処理を施すクリーニングユニットのクリーニングブレードが、短冊状弾性体からなるブレード本体を備え、
該ブレード本体は感光体表面に接触するくさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とを有し、
前記くさび状部分の反発弾性率がベース部分の反発弾性率よりも低く、
前記くさび状部分のくさび先端をブレード当接辺として、感光体表面に接触させることにより、前記クリーニング処理を施すことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
前記クリーニングブレードのブレード本体は、くさび状部分のくさび先端角度βが１０度以上、３０度以下であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記クリーニングブレードのブレード本体はウレタンゴムからなり、前記ベース部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が５０〜６８％であり、前記くさび状部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１０〜４０％であることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記感光体の保護層が電荷輸送材料を含有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記現像処理に用いるトナーは、体積平均粒径が５．５μｍ以下、円形度が０．９７以上であることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
少なくとも感光体に、帯電、画像露光、現像、転写の各処理およびクリーニング処理を施して行う画像形成装置において、
前記クリーニング処理を施すクリーニングユニットのクリーニングブレードが、短冊状弾性体からなるブレード本体を備え、
該ブレード本体はくさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とを有し、
前記くさび状部分の反発弾性率がベース部分の反発弾性率よりも低く、
前記くさび状部分のくさび先端が、感光体表面に接触するブレード当接辺となっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニングブレードのブレード本体は、くさび状部分のくさび先端角度βが１０度以上、３０度以下であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記クリーニングブレードのブレード本体はウレタンゴムからなり、前記ベース部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が５０〜６８％であり、前記くさび状部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１０〜４０％であることを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記感光体の保護層が電荷輸送材料を含有することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像処理に用いるトナーは、体積平均粒径が５．５μｍ以下、円形度が０．９７以上であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
少なくとも現像ユニットと、感光体と、該感光体表面のトナーを除去するクリーニングユニットとを備え、画像形成装置本体に対し着脱自在とされたプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングユニットとして、請求項１または８〜１０のいずれかに記載されたものを具備していることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【請求項１５】
前記感光体として請求項１１または１２に記載されたものを備え、前記現像ユニットが体積平均粒径５．５μｍ以下、円形度０．９７以上のトナーを使用するものであることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクリーニングユニット、画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジに関し、さらに詳しくは、画像形成プロセスにおけるクリーニング部分においてクリーニング不良の発生を抑制でき、小粒径で球形のトナーに対しても良好なクリーニング特性が得られ、かつ、経時使用時のブレード摩耗及び局所的欠損を抑制することが可能で、安定した画像を得ることのできる画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カールソンプロセスや、このプロセスの種々の変形プロセスを用いた電子写真方法が、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真分野に広く使用されている。
この電子写真方法に用いられる電子写真感光体（以下、単に感光体ということがある）としては、安価、大量生産性、無公害性等の利点から、近年、有機系の感光材料が汎用され、かつ保護層の追加等、耐久性についても種々の対策が施されるようになってきている。また、この電子写真方法に用いられるトナーとしては、高画質化の課題に対し、帯電の安定化に加え、その小粒径化や球形化への要求が大きくなってきている。
このような電子写真サプライの機能向上に対して、それらにかかわる構成部材についても高耐久、高画質を達成する高機能化、最適化が必要とされるようになってきた。なかでも、クリーニングにかかわる技術は、電子写真プロセスの各要素との関連が深く、出力画像への影響も非常に大きいものである。
【０００３】
感光体の耐久性として、耐摩耗性を主とする機械的耐久性が強く要望されるようになってきたが、従来の有機系感光体（ＯＰＣ）及びこれを用いる電子写真プロセスでは、有機物の耐摩耗性の低さから、充分な耐久性が得られていないのが現状であり、これに対して出力画像の高精細化のために感光層の薄膜化が必須であることが明らかとなり、摩耗に対する余裕度が厳しくなってきている。
【０００４】
ここで、これらの摩耗現象は、主としてクリーニングプロセスで生じているものであることから、感光体への当接部材としてのクリーニングユニットおよびクリーニングに関わるトナーが大きく影響するということであり、その高機能化、最適化が必須となる。
さらに重要なことは、使用されるトナーの小粒径化、球形化はクリーニングの余裕度を明らかに低下させるものであり、従来のクリーニング装置での単なる設定条件の変更では対応が不可能であり、新たなクリーニング方法および装置の開発が必要となってきている。ここでいう小粒径、球形トナーとは、高画質化を目的とした平均粒径が５．５μｍ以下で円形度が０．９７以上のトナーであり、クリーニング能力の余裕度確保が課題となっている。
【０００５】
トナー粒径を小さくする製造方法としては、製造コスト面から従来の粉砕法ではなく重合法が有力であり、重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、粒径分布がシャープであることから、細線の再現性やデジタル画像のドット再現性等に優れ高画質化が達成できるものである。
【０００６】
以上のようなクリーニングに関わる課題に対して、特に小粒径、球形トナーではブレードの当接部の摩耗及び局所的欠損に起因するクリーニング不良の発生が主要な不具合として顕在化してきている。このような状況に対して、ブレード部材の感光体ドラムとの接触部分に、その長手方向に沿って、一定のサイズの条溝を形成し、ブレード部材の長手方向に沿う先端部にかかるストレスを低減させるものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、感光体ドラムとの摺接部におけるブレードエッジが曲面を形成し、その曲面の曲率半径が一定の範囲に設定されていることにより、局部的なストレスから生じる摩耗欠け抑制するものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、非晶質炭化珪素を含有する感光体に当接するクリーニングブレードにおいて、その感光体との当接エッジ部分がラッピングテープにより粗化されることで、トナー中の外添剤を選択的にクリーニングブレード及び感光体表面からすり抜けさせることができるように構成して、感光体ドラムとクリーニングブレードの寿命を低下させずに、良好なクリーニングを可能とするものが開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
しかしながら、以上説明した、クリーニングブレードにかかわるクリーニング方法は、小粒径、球形トナーに対する、安定したクリーニング性、ブレード耐摩耗性、および感光体の摩耗、フィルミング性を良好に維持する点で、これらの課題を達成できていないのが実情である。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２７６０１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４５５３号公報
【特許文献３】特開２００１−１４２３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、このような従来技術の欠点を解消し、特に近年主流となってきているレーザ光を書き込み光源とする高耐久デジタル系高速電子写真プロセスに適用でき、感光体の耐摩耗性を損なわず、フィルミングなどの感光体劣化がきわめて少なく、しかも小粒径、球形トナーに対してクリーニングブレードの劣化を抑制し、クリーニング不良を発生させない安定したクリーニング装置により優れた画像を得ることのできる画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために、特にクリーニング処理を施すクリーニングユニットに着目し鋭意検討をかさねた結果、本発明を完成するに到った。
すなわち、上記課題は以下の発明（１）〜（１５）により解決される。
【００１３】
（１）：電子写真方式の画像形成装置に配備され、感光体表面のトナーの除去に使用されるクリーニングユニットにおいて、クリーニングブレードが、くさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とを有する短冊状弾性体からなるブレード本体を備え、前記くさび状部分の反発弾性率がベース部分の反発弾性率よりも低く、前記くさび状部分のくさび先端が、感光体表面に接触するブレード当接辺となっていることを特徴とするクリーニングユニット。
【００１４】
（２）：少なくとも感光体に、帯電、画像露光、現像、転写の各処理およびクリーニング処理を施して行う画像形成方法において、前記クリーニング処理を施すクリーニングユニットのクリーニングブレードが、短冊状弾性体からなるブレード本体を備え、該ブレード本体は感光体表面に接触するくさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とを有し、前記くさび状部分の反発弾性率がベース部分の反発弾性率よりも低く、前記くさび状部分のくさび先端をブレード当接辺として、感光体表面に接触させることにより、前記クリーニング処理を施すことを特徴とする画像形成方法。
【００１５】
（３）：前記くさび状部分のくさび先端角度βが１０度以上、３０度以下であることを特徴とする上記（２）に記載の画像形成方法。
（４）：前記ブレード本体はウレタンゴムからなり、前記ベース部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が５０〜６８％であり、前記くさび状部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１０〜４０％であることを特徴とする上記（２）または（３）に記載の画像形成方法。
【００１６】
（５）：前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有することを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載の画像形成方法。
（６）：前記感光体の保護層が電荷輸送材料を含有することを特徴とする上記（５）に記載の画像形成方法。
（７）：前記現像処理に用いるトナーは、体積平均粒径が５．５μｍ以下、円形度が０．９７以上であることを特徴とする上記（２）〜（６）のいずれかに記載の画像形成方法。
【００１７】
（８）：少なくとも感光体に、帯電、画像露光、現像、転写の各処理およびクリーニング処理を施して行う画像形成装置において、前記クリーニング処理を施すクリーニングユニットのクリーニングブレードが、短冊状弾性体からなるブレード本体を備え、該ブレード本体はくさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とを有し、前記くさび状部分の反発弾性率がベース部分の反発弾性率よりも低く、前記くさび状部分のくさび先端が、感光体表面に接触するブレード当接辺となっていることを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（９）：前記くさび状部分のくさび先端角度βが１０度以上、３０度以下であることを特徴とする上記（８）に記載の画像形成装置。
（１０）：前記ブレード本体はウレタンゴムからなり、前記ベース部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が５０〜６８％であり、前記くさび状部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１０〜４０％であることを特徴とする上記（８）または（９）に記載の画像形成装置。
【００１９】
（１１）：前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有することを特徴とする上記（８）〜（１０）のいずれかに記載の画像形成装置。
（１２）：前記感光体の保護層が電荷輸送材料を含有することを特徴とする上記（１１）に記載の画像形成装置。
（１３）：前記現像処理に用いるトナーは、体積平均粒径が５．５μｍ以下、円形度が０．９７以上であることを特徴とする上記（８）〜（１２）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２０】
（１４）：少なくとも現像ユニットと、感光体と、該感光体表面のトナーを除去するクリーニングユニットとを備え、画像形成装置本体に対し着脱自在とされたプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングユニットとして、上記（１）または（８）〜（１０）のいずれかに記載されたものを具備していることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
（１５）：前記感光体として上記（１１）または（１２）に記載されたものを備え、前記現像ユニットが体積平均粒径５．５μｍ以下、円形度０．９７以上のトナーを使用するものであることを特徴とする上記（１４）に記載の画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るクリーニングユニットでは、クリーニングブレードのブレード本体を、感光体表面に接触するくさび状部分と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分とにより短冊状弾性体として構成するとともに、くさび状部分の反発弾性率をベース部分の反発弾性率よりも低く設定したので、クリーニング性を維持しながら、ブレード本体の耐摩耗性改良することが可能となった。
クリーニングブレードに用いられるウレタンゴムの材質は、大きく分けると低反発弾性材質と高反発弾性材質に分けることができ、各々以下の特徴がある。
低反発弾性材質は耐摩耗性が高いが、本発明で対象とする小粒径、球形トナーに対するクリーニング性は高反発弾性材質よりも劣る。一方、高反発弾性材質は前述のように小粒径、球形トナーに対するクリーニング性は極めて良好であるが、耐摩耗性が十分でない。摩耗が進行するとクリーニング性の低下を生じるため、クリーニング性と耐摩耗性を両立させることが、経時的に安定なクリーニングを達成するために必要である。
この事実を踏まえ本発明では、感光体表面と接するクリーニングブレードのエッジ部において、上記低反発弾性材質と高反発弾性材質を併用し、かつカット面側に低反発弾性材質を配置した構成としたので、クリーニングブレードの動作状態では低反発弾性材質が感光体表面に接し、それを高反発弾性材質が支持する構成となり、安定なクリーニング動作を維持することができる。
【００２２】
また、本発明に係るクリーニングブレードのブレード本体では、くさび状部分のくさび先端角度β（図３を参照）を１０度以上、３０度以下とすることにより、小粒径、球形トナーに対するクリーニング性を低下させずに、耐摩耗性を維持することができるという効果が得られる。
先端角度βが１０未満では、くさび状部分の材質が薄くなり、くさび先端部の形状形成に対する精度が厳しくなりバラツキが大きくなるために、均一な耐摩耗性、クリーニング性を保ちにくくなる。先端角度βが３０度を超えると、くさび状部分の低反発弾性材質の影響が大きくなり、小粒径、球形トナーに対するクリーニング性を良好に保てなくなる。
【００２３】
本発明に係るクリーニングブレードのブレード本体では、ブレード本体をウレタンゴム製とし、ベース部分は温度２５℃における硬度が７０〜７５度、反発弾性率が５０〜６８％であり、くさび状部分は温度２５℃において硬度が７０〜７５度、反発弾性率が１０〜４０％であることにより、クリーニング性とブレード本体の耐摩耗性が特に高まる効果がある。このように、くさび状部分は低反発弾性ウレタン（反発弾性率１０〜４０％）材質を適用し、ベース部分は高反発弾性ウレタン（反発弾性率５０〜６８％）とすることで高度のクリーニング性を維持しながら、耐摩耗性を大幅に改良することが可能となる。
ここで、上記（ゴム部材の）反発弾性率とは、試験片に、打撃端が球面である振子を所定の衝突質量、所定の衝突速度で衝突させたときの、与えたエネルギーに対する戻りのエネルギーの比であり、測定装置・測定方法については、ＪＩＳ  Ｋ６２５５に規定されている。具体的には、例えばレジリエンステスタ（株式会社東洋精機製作所）により測定することができる。
【００２４】
さらに、本発明に係るクリーニングブレードのブレード本体は、上記した特定構成の保護層を有する感光体のクリーニングや、体積平均粒径および円形度が上記特定範囲にあるトナーによる現像工程に使用する感光体のクリーニングに好適なものである。
【００２５】
したがって、以下の詳細かつ具体的な説明で更に明らかになるとおり、本発明によれば、近年主流となってきているレーザ光を書き込み光源とする高耐久デジタル系高速電子写真プロセスに好ましく適用でき、小粒径、球形トナーに対してクリーニングブレードの劣化を抑制し、クリーニング不良を発生させないで良好なクリーニング性を確保でき、感光体に対しては耐摩耗性に優れ、フィルミングなどの感光体劣化がきわめて少なく、しかも高精細電子写真プロセスに対して安定かつ優れた画像を与えることのできるクリーニングユニット、画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ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】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明者らは、クリーニング不良の発生を抑制できるクリーニング方法について検討した。特に、重合トナーに代表される、小粒径、球形トナーに関し、そのクリーニングを如何に安定して行なうことができるかということについて詳細に検討した。
【００２７】
小粒径、球形トナーを用いる場合、ブレードエッジにおいてせき止められるクリーニングトナーのすりぬけが生じ、結果的にクリーニング不良という問題を発生させる。粒径に関しては、当然のことながら、これらトナー粒子は分布を有するが、平均粒径でほぼ議論することが可能で、その形状として円形度が０．９４以下の場合には、粒径が５μｍ前後でもクリーニングは可能であるのに対し、円形度が０．９７以上の球形の場合、そのクリーニング余裕度は急激に低下し、さらに粒径が５μｍ前後となると、従来のブレードクリーニング装置では、ほとんどクリーニングは不可能で、被クリーニングトナーの特性によってそのクリーニング状態は大きく変化する。
【００２８】
加えて、トナーには、その流動性の改善や帯電性の調節のために外添剤が付加されるが、その外添剤は一部トナーより離脱し、外添剤単独でクリーニング部に突入する。この外添剤は、粒径としてトナーに比べて非常に小さく、クリーニングブレードを容易にすり抜ける。したがって、外添剤はクリーニング動作において、ブレードエッジと感光体表面の間に存在することになり、これにより感光体とクリーニングブレードの双方が摩耗作用を受けてしまうのである。また、摩耗とは別にこれら外添剤が感光体表面に押し付けられる状態が継続されることでフィルミングが生じてしまうこともあり、それらへの対応は簡単ではない。通常用いられる上記のような外添剤に加えて、大粒径の外添剤をさらに加えることもできる。この大粒径外添剤は球形トナーのクリーニングに対してその回転運動性を妨げる効果を有すると考えられ、クリーニング性の余裕度が向上する。
【００２９】
外添剤の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％で良く、０．０１〜２．０重量％であることが好ましい。外添剤としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００３０】
一方、感光体に当接するブレード先端の摩耗状態についてさらに詳細に検討したところ、小粒径、球形トナーでは従来の粉砕トナーと比べて経時的な摩耗量が非常に多いことが明らかとなった。この原因は明確ではないが、小粒径、球形となることによるクリーニング余裕度の低下が影響したものと推測され、ブレードをすり抜けるトナーが増加していることが１つの要因と考えられる。また、摩耗状態の詳細観察から、摩耗はブレードのカット面から生じている場合が多いことが確認され、ブレードエッジが感光体動作方向に引き込まれながら摩耗作用を受けた結果と考えられる。
【００３１】
本発明はこのような摩耗作用を抑制する狙いで鋭意検討した結果得られたものであり、ブレードエッジの引き込まれ変形に起因する摩耗作用を抑制することが目的である。加えて、感光体クリーニングとフィルミング及び感光体摩耗とブレード摩耗の抑制をバランスよく成立させることができ、本発明の構成が有効であることが判明した。すなわち、本発明の弾性体ブレードを用いることで、小粒径、球形トナーに対して、すり抜けが抑制され良好なクリーニング性が達成でき、かつ感光体とブレードの摩耗耐久性が良好に維持できる。
【００３２】
ここで、さらにブレードエッジ近傍でのクリーニング動作を考えると、従来の先端単一構造のブレードにおいて、ブレード先端は恒常的に感光体動作方向への引き込まれ変形を受けるため、実質的にエッジ部からカット面側に略１０μｍ以内の距離を離れた部分が当接して摩耗作用を受けることとなり、その部分が徐々にえぐれる摩耗となって摩耗が進行し、ついにはエッジ部分が脱落してクリーニング不良に至る現象となっている。このような引き込まれ変形による摩耗を抑制するために、エッジの変形時に実質的に当接状態となる部分に耐摩耗性の良好な材質を局所的に設けることを考える。併せて、クリーニング性の維持を考慮するときウレタンの材質として、小粒径、球形トナーに対しては高反発弾性ウレタンが最も良好な特性を示すものの、耐摩耗性に劣るのが実情で、一方低反発弾性ウレタンは耐摩耗性が良好であるが小粒径、球形トナーに対してはクリーニング性が劣り、特にトナー入力が多い場合にクリーニング不良を発生しやすい。
【００３３】
本発明では、このような材質に影響される耐摩耗性とクリーニング性をバランスさせる為に短冊形状カット面において弾性体ブレードの当接辺端部を先端とするくさび状の異なる材質の部分を形成した。該くさび状部分は低反発弾性ウレタン（反発弾性率１０〜４０％）材質を適用し、ベース短冊部分は高反発弾性ウレタン（反発弾性率５０〜６８％）とすることでクリーニング性を維持しながら耐摩耗性を改良することが可能となる。なお、ベース短冊部分に適用される材質としてウレタンの反発弾性は６８％を超えるものは実質的には無く、かつブレード鳴きが大きくなる弊害があるため適さない。以上のことは、単に当接部分に耐摩耗性の高い低反発弾性ウレタンを局所的に形成するだけでは小粒径、球形トナーのクリーニングが安定して行えないことから明らかとなったもので、本発明の構成とすることではじめて耐摩耗性とクリーニング性の両立ができることになる。
【００３４】
なお、弾性体ブレードの硬度については各構成部分にかかわらず、２５℃において７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）の範囲が好ましい。これより高硬度では感光体表面への追従性が阻害されたり、感光体への摩耗ダメージを大きくすることがあり、また低硬度では変形によるめくれが発生しやすくなる。
また、エッジ先端の変形状況については、前述のように摩耗痕から推測することが可能で、カット面の摩耗があれば引き込まれ変形が生じていると判断できる。詳細な摩耗の状態は、例えば、キーエンス社製超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００等により、その形状を拡大観察することができ摩耗寸法を含めて比較評価できる。
【００３５】
次に、本発明に用いられる感光体について説明する。
感光体は、感光層が単層でも積層であってもよいが、機能分離型の積層タイプを例に説明する。
図１は、本発明に用いられる積層型電子写真感光体の概略断面図である。
図２は、本発明に用いられる他の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【００３６】
本発明に用いられる電子写真感光体は、導電性支持体（導電性基体）（１）上に感光層（２）が設けられており、この感光層（２）は電荷発生材料を主成分とする電荷発生層（３）と、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送層（４）との積層で形成されている。
そして、このような電子写真感光体の表層として保護層（５）が形成される。この保護層（５）については後記する。
【００３７】
導電性支持体（１）は、体積抵抗１０10Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板又はそれらを素管化後、切削、超仕上げ、研磨等で表面処理した管等からなるものである。
【００３８】
電荷発生層（３）は、電荷発生材料を主成分とする層である。
電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファス・シリコン等が挙げられる。
【００３９】
これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層（３）は、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂と共に、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を塗布することにより形成することができる。塗布は、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法等により行なう。
【００４０】
上記の適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。
バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に対して、０〜２部が適当である。
【００４１】
電荷発生層（３）は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。電荷発生層（３）の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。電荷輸送層（４）は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。
【００４２】
電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。
これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４３】
正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。
【００４４】
これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。また、電荷輸送材料として高分子電荷輸送材料を用いる場合、適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥して電荷輸送層を形成してもよい。高分子電荷輸送材料は、上記低分子電荷輸送材料に電荷輸送性置換基を主鎖又は側鎖に有した材料であればよい。
特に好ましい高分子電荷輸送材料としては、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル等であり、中でもトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートの使用が有利である。
【００４５】
さらに必要により、高分子電荷輸送材料にバインダー樹脂、低分子電荷輸送材料、可塑剤、レベリング剤、潤滑剤等を適量添加することもできる。
【００４６】
電荷輸送材料と共に電荷輸送層（４）に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００４７】
必要により、電荷輸送層（４）に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜３０％程度が適当である。
必要により、電荷輸送層（４）に添加されるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜１％程度が適当である。
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
【００４８】
電荷輸送層（４）の厚さは、５〜３０μｍの範囲で、所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。本発明においては、感光層に含有される電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層の４０重量％以上とするのが好ましい。４０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において、高速電子写真プロセスでの充分な光減衰時間が得られず、好ましくない。
【００４９】
感光体における電荷輸送層移動度は、２．５×１０5〜５．５×１０5Ｖ／ｃｍの範囲の電荷輸送層電界強度の条件下で、３×１０-5ｃｍ2／Ｖ・ｓ以上であることが好ましく、７×１０−5ｃｍ2／Ｖ・ｓ以上であることがより好ましい。この移動度は、各使用条件下でこれを達成するように構成を適宜調整することができる。
この移動度は、従来公知の（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）法により求めればよい。
【００５０】
本発明に用いられるの積層型電子写真感光体には、導電性支持体（１）と感光層との間に下引き層を形成することができる。
この下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。
【００５１】
このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００５２】
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。
この外に、下引き層には、Ａｌ2Ｏ3を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｉＯ、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2、ＩＴＯ、ＣｅＯ2等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。
下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【００５３】
積層型電子写真感光体には、表層として、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に、フィラーを含有する保護層（５）を感光層（２）の上に形成するものである。
この保護層（５）に使用される材料としては、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル樹脂、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢ樹脂、ＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
【００５４】
保護層（５）には、耐摩耗性を向上させる目的でフィラーが添加される。
このフィラーとしては、本発明においてアルミナまたは酸化チタンの無機材料からなる微粉末用いる。なお、これらフィラーの併用やさらにシリカ等の無機微粒子を添加する場合もある。保護層（５）に添加されるフィラーの量は、重量基準で通常は、１０〜４０％、好ましくは、２０〜３０％である。
フィラーの量が１０％未満では、摩耗が大きく、耐久性に劣り、４０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。
【００５５】
さらに、保護層（５）には、フィラーの分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるもの（例えば、変性エポキシ樹脂縮合物、不飽和ポリカルボン酸低分子量ポリマー等）が適宜利用でき、その量は重量基準で通常は、含有するフィラーの量に対して０．５〜４％、好ましくは、１〜２％である。また、保護層（５）には、上記の電荷輸送材料を添加することもきわめて有効であり、その添加量も同様でよく、露光に対する特性を向上させることができる。さらに、酸化防止剤も必要に応じて添加することができる。酸化防止剤については後記する。
保護層（５）の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用され、保護層（５）の厚さは、０．５〜１０μｍ、好ましくは４〜６μｍ程度が適当である。
【００５６】
本発明においては、感光層と保護層との間に別の中間層を形成することも可能である。
中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。このバインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を挙げることができる。
中間層の形成法としては、上記の通常の塗布法が採用され、中間層の厚さは、０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【００５７】
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質及びレベリング剤を添加することができる。
【００５８】
各層に添加できる酸化防止剤としては、
フェノール系化合物として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−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−ｔ−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−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］グリコールエステル、トコフェロール類等が挙げられる。
パラフェニレンジアミン類として、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−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。
ハイドロキノン類として、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノン等が挙げられる。
有機硫黄化合物類として、ジラウリル−３，３−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３−チオジプロピオネート等が挙げられる。
有機燐化合物類として、トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィン等が挙げられる。
【００５９】
各層に添加できる可塑剤としては、リン酸エステル系可塑剤として、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニル等が挙げられる。
フタル酸エステル系可塑剤として、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル等が挙げられる。
【００６０】
芳香族カルボン酸エステル系可塑剤として、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−ｎ−オクチル、オキシ安息香酸オクチル等が挙げられる。
脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤として、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸−ｎ−オクチル−ｎ−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−ｎ−オクチル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−２−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−ｎ−オクチル等が挙げられる。
脂肪酸エステル誘導体系可塑剤として、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリン等が挙げられる。
オキシ酸エステル系可塑剤として、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチル等が挙げられる。
エポキシ系可塑剤として、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシル等が挙げられる。
二価アルコールエステル系可塑剤として、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチラート等が挙げられる。
含塩素系可塑剤として、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチル等が挙げられる。
ポリエステル系可塑剤として、ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステル等が挙げられる。
スルホン酸誘導体系可塑剤として、ｐ−トルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、ｐ−トルエンスルホンエチルアミド、ｏ−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−Ｎ−エチルアミド、ｐ−トルエンスルホン−Ｎ−シクロヘキシルアミド等が挙げられる。
クエン酸誘導体系可塑剤として、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−２−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−ｎ−オクチルデシル等が挙げられる。
その他、ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、２−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル等が挙げられる。
【００６１】
各層に添加できる紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２−ジヒドロキシ４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
サルシレート系紫外線吸収剤として、フェニルサルシレート、２，４ジ−ｔ−ブチルフェニル３，５−ジ−ｔ−ブチル４ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ３−ターシャリブチル５−メチルフェニル）５−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
シアノアクリレート系紫外線吸収剤として、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル２−カルボメトキシ３（パラメトキシ）アクリレート等が挙げられる。
クエンチャー（金属錯塩系）紫外線吸収剤として、ニッケル（２，２チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノレート）ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート等が挙げられる。
ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン）系紫外線吸収剤として、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ〔４，５〕ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
【００６２】
本発明の感光体は、このように導電性基体上に感光層及び保護層を形成し、所望により下引き層、中間層を形成し、この保護層にフィラーを含有させることによって、摩耗に対する耐性を向上させ、耐久性を良好にしたものである。
【００６３】
本発明は、画像形成方法及び装置におけるクリーニングユニットに搭載されるクリーニングブレードとして、少なくとも感光体と接する先端部の構造において、短冊形状カット面に当接辺を先端とする異なる材質よりなるくさび状の部分を設け、さらにそのくさび状部分が短冊形状カット面に対して１０〜３０度の角度で形成されており、ベース短冊部分を高反発弾性ウレタンとして、かつくさび状部分を低反発弾性ウレタンとすることにより、小粒径、球形トナーのクリーニングを良好に維持しながら引き込まれ変形に起因するブレード摩耗を抑制し、経時的に良好なクリーニング性を保つ事ができる。
【００６４】
このような異なる材質による複合構造のウレタン短冊の形成方法としては、たとえば金型注型による方法が利用できる。まずベース材質部分の短冊に対してくさび形状のダミー型を組み合わせて注型し、１次焼成後くさび形状のダミー型を取り外し、ひきつづいてくさび形状部分の材質を追加注型して１次焼成を行った後、併せて２次焼成を行って異なる材質の複合短冊を作製する。その後くさび形状先端部分で切断し、本発明の弾性体ブレードを形成することができる。
【００６５】
続いて、本発明のクリーニングユニット、画像形成方法及び画像形成装置を説明する。
図３は、上記クリーニングユニットを構成するクリーニングブレードを示すもので、（ａ）はその概略斜視図、（ｂ）はくさび先端角度βの説明図である。（ｃ）はこのクリーニングブレードの感光体表面に対する接触の態様および、クリーニング角θを示す説明図である。
【００６６】
下記するブレード当接辺（２０）なる用語は、下記くさび状部分の先端の稜線を意味している。また、くさび状部分（２３）のくさび先端角度βは、図３（ｂ）に示すように、先端カット面（１９ａ）と、くさび状部分（２３）とベース部分（２２）の接合面（１９ｂ）とのなす角度と定義する。
さらに、クリーニング角θは、図３（ｃ）に示すように、くさび状部分（２３）先端のカット面（１９ａ）（クリーニングブレード先端面）と、ブレード当接辺（２０）と感光体（６）の接点位置における感光体に対する接線とのなす角度と定義する。
【００６７】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、クリーニングユニットを構成するクリーニングブレード（１６）は、ブレード板金ホルダ（２４）とこれに固着したブレード本体（２５）とからなる。このブレード本体（２５）は、全体がウレタン弾性体からなり、くさび状部分（２３）と、該くさび状部分の背面側に接合したベース部分（２２）とを有する短冊状弾性体である。くさび状部分（２３）の先端面はカット面（１９ａ）となっている。
くさび状部分（２３）の反発弾性率は、ベース部分（２２）の反発弾性率よりも低くなっている。くさび状部分（２３）のくさび先端は、回転する感光体表面に接触するブレード当接辺（２０）となっている。すなわち、くさびの断面形状をＶ字型と表現した場合、上記くさび先端はこのＶ字の下端エッジに相当する。
【００６８】
図３（ｂ）に示す、くさび状部分（２３）のくさび先端角度βは１０度以上、３０度以下の範囲内にある。またベース部分（２２）は、温度２５℃における硬度が７０〜７５度、反発弾性率が５０〜６８％の範囲内にあり、くさび状部分（２３）は、温度２５℃における硬度が７０〜７５度、反発弾性率が１０〜４０％の範囲内にある。
【００６９】
上記クリーニングブレード（１６）は、くさび状部分（２３）が図３（ｃ）に示すように感光体（６）表面に接触することで、クリーニング機能を果たすものである。この場合、ブレード本体（２５）の先端が多少撓んだ状態で感光体表面に圧接するが、このとき、反発弾性率１０〜４０％のくさび状部分（２３）の先端が感光体表面に接触するとともに、ベース部分（２２）がくさび状部分を背後から支持する。この点は本発明にとって重要であり、これにより、ブレード本体のクリーニング性と耐摩耗性を確保することができる。なお、図３（ｃ）において、感光体（６）は矢印方向（時計回り）に回転する。
【００７０】
つぎに、図４は本発明の画像形成方法及び画像形成装置を示す概略図である。
感光体（６）は、ドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。感光体（６）の周囲には、必要に応じて、転写前チャージャ（７）、転写チャージャ、分離チャージャ、クリーニング前チャージャ（８）が配置され、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラをはじめとする公知の手段が配置される。帯電部材（９）は感光体と当接していてもよいが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けた近接配置とすることにより、両者の摩耗量が低減できると共に帯電部材へのトナーフィルミングを抑制でき、好ましく使用できる。帯電部材（９）に印加する電圧は、帯電の安定化と帯電ムラの抑制のために、直流成分に交流成分を重畳したものとすることが効果的である。転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図４に示されるように転写ベルト（１０）を使用したものが有効である。
【００７１】
また、画像露光部（１１）、除電ランプ（１２）等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般を用いることができる。
そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源は、図４に示される工程の外に、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程又は前露光等の工程に用いられ、感光体（６）に光が照射される。
現像ユニット（１３）により感光体（６）上に現像されたトナーは、転写紙（１４）に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体（６）上に残存するトナーもあり、このようなトナーは、ファーブラシ（１５）及びクリーニングブレード（１６）により感光体（６）から除去される。
クリーニングは、クリーニングブレードのみで行なわれることもあるが、本発明のクリーニングブレードに加えてファーブラシ等のクリーニングブラシを組み合わせて用いることができる。
電子写真感光体に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また、正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。この現像手段には、公知の方法が適用され、また、除電手段にも公知の方法が採用される。また、図４中（１７）はレジストローラー、（１８）は分離爪である。
【００７２】
本発明は、このような画像形成手段に電子写真感光体を用いる画像形成方法及び画像形成装置である。
上記画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態で、それら装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。ここで、プロセスカートリッジとは例えば、感光体を内蔵し、外に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段を含んだ１つの装置（部品）である。
【００７３】
したがって、本発明はまた、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング手段を有する画像形成装置用プロセスカートリッジであって、上記電子写真感光体とクリーニングブレードを具備することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジをも提供するものである。
【００７４】
図５は、本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジは、例えば、図５に示すように、感光体（１０１）（感光ドラム）を内蔵し、接触帯電装置（１０２）、露光装置（像露光）（１０３）、現像装置（１０４）、クリーニングブレード（１０７）を含み、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。例えば、接触転写装置（１０６）、除電ランプ（１０８）、定着装置（１０９）等を一体として構成しても良い。ここで感光体（１０１）としては、前述の画像形成装置と同様のものを用いることができる。帯電装置（１０２）としては、任意の帯電部材が用いられる。さらに露光装置（１０３）としては、高解像度で書き込みを行うことのできる光源が用いられる。
本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジは、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。符号（１０５）は紙などの転写体である。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これら実施例によって本発明は何ら限定されるものではない。なお、部とあるのはすべて重量部である。また下記において、「くさび部分」は「くさび状部分」を、「くさび角度」は「くさび先端角度βを、それぞれ意味する。
【００７６】
[評価ブレード用ウレタン短冊の作製]
評価ブレード用ウレタンゴムベースとして、以下の配合により２ｍｍ厚のベース部材用ウレタンシートを作製した。なお、シート成型の手順として、まずプレポリマーを９０度に加熱溶融させておき、そこに硬化剤を加え、株式会社島崎製作所製往復回転式攪拌機アジターにより１分間攪拌したのち、ろ過鐘により脱泡を１分間行い、ブレード短冊幅及び厚さ２ｍｍとしたキャビティの金型に注型した。ただしこのとき所定のくさび形状のダミー型をあわせて組み込んだ。１次焼成を１５０度１時間行った後くさび形状ダミー型を取りはずし、引き続いてくさび形状部の材料を同様に注型してさらに１５０度１時間の焼成を行った後、脱型して２次焼成を１２０度１２時間行った。その後２３℃５０％ＲＨで７日間の養生を行なった後、裁断刃によりくさび形状の先端部で裁断を行いブレード短冊を得た。
【００７７】
（配合１）
ポリエチレンアジペート系プレポリマー（イソシアネート：ＮＤＩ）
硬化剤：１，４ＢＤ／ＴＭＰ＝８５／１５ｗｔ％
α値：０．９
（配合２）
ポリカプロラクトン系プレポリマー（イソシアネート：ＭＤＩ）
硬化剤：１，４ＢＤ／ＴＭＰ＝９０／１０ｗｔ％
α値：０．９
（配合３）
ポリカプロラクトン系プレポリマー（イソシアネート：ＮＤＩ）
硬化剤：１，４ＢＤ／ＴＭＰ＝７０／３０ｗｔ％
α値：０．８５
（配合４）
ポリエチレンアジペート系プレポリマー（イソシアネート：ＮＤＩ）
硬化剤：１，４ＢＤ／ＴＭＰ＝８０／２０ｗｔ％
α値：０．８
（配合５）
ポリエチレンアジペート系プレポリマー（イソシアネート：ＭＤＩ）
硬化剤：１，４ＢＤ／ＴＭＰ＝８５／１５ｗｔ％
α値：０．９
【００７８】
以上の配合によるウレタンゴムシートの硬度、反発弾性率は、２５℃において以下のとおりであった。
（配合１）硬度７０度、反発弾性率５０％
（配合２）硬度７５度、反発弾性率６８％
（配合３）硬度７７度、反発弾性率３０％
（配合４）硬度７２度、反発弾性率３７％
（配合５）硬度７５度、反発弾性率１３％
【００７９】
ブレードの評価に際し、ウレタン短冊を所定の板金ホルダに接着して評価用クリーニングブレードを完成した。クリーニング性評価は、リコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  Ｎｅｏ  Ｃ４５５に上記試作ブレードを搭載して行なった。この場合、上記試作ブレードの形状、寸法は、標準的に搭載されているブレードと同様になるように作製した。
【００８０】
[評価用トナー]
重合法により作製したトナーを用いた。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９μｍ
外添剤    ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
[ブレード当接条件]
線圧          ：２０ｇ／ｃｍ
クリーニング角：７８度
[評価環境]
２０℃６５％ＲＨ
[通紙条件]
イールド５％チャート
３プリント／ジョブで、１０，０００枚（Ａ４横）
【００８１】
[評価項目]
クリーニング不良発生：有無（５％チャート出力目視観察）
ブレードエッジ摩耗幅：ブレード鏡面側からみた摩耗幅
キーエンス社の製超深度形状測定顕微鏡  ＶＫ８５００で測定
【００８２】
[評価結果]
（実施例１）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合２／配合５
硬度：７５度／７５度（ベース部分の硬度／くさび部分の硬度の意味。以下同じ）
くさび角度：２０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２．１μｍ
【００８３】
（実施例２）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合２／配合４
硬度：７５度／７２度
くさび角度：１０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２．８μｍ
（実施例３）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合１／配合４
硬度：７０度／７２度
くさび角度：３０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２．５μｍ
【００８４】
（実施例４）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合２／配合４
硬度：７５度／７２度
くさび角度：２０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２．７μｍ
（実施例５）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合１／配合５
硬度：７０度／７５度
くさび角度：２０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２．４μｍ
（実施例６）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合２／配合５
硬度：７５度／７５度
くさび角度：３０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２．３μｍ
【００８５】
（比較例１）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合５／配合２
硬度：７５度／７５度
くさび角度：２０度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：７．２μｍ
（比較例２）
当接部先端の構成をくさび形状ではなく、カット面への単純積層とした
ウレタンゴム配合：ベース部分／カット面積層部分＝配合２／配合５
クリーニング不良発生：帯状クリ不発生３ヶ所
ブレードエッジ摩耗幅：２．３μｍ
（比較例３）
当接部先端の構成をくさび形状ではなく、当接面への単純積層とした
ウレタンゴム配合：ベース部分／当接面積層部分＝配合１／配合４
クリーニング不良発生：帯状クリ不発生２ヶ所
ブレードエッジ摩耗幅：３．１μｍ
【００８６】
（比較例４）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合２／配合５
硬度：７５度／７５度
くさび角度：５度
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：５．８μｍ
（比較例５）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合１／配合４
硬度：７０度／７２度
くさび角度：４０度
クリーニング不良発生：すじ状クリ不発生３ヶ所
ブレードエッジ摩耗幅：３．６μｍ
（比較例６）
ウレタンゴム配合：ベース部分／くさび部分＝配合２／配合３
硬度：７５度／７７度
くさび角度：２０度
クリーニング不良発生：帯状クリ不発生１ヶ所
ブレードエッジ摩耗幅：４．５μｍ
【００８７】
上記実施例１〜６、比較例１〜６の評価項目および評価結果を、下記表１にまとめた。
【００８８】
【表１】
2008233120.tif 000003
【００８９】
ここで上記表１の内容・見方に関し補足説明する。
（１）「請求項１，２（くさび状部分の有無）」：○は、所定のくさび状部分に関し、請求項１，２の条件を満足しているという意味である。
（２）「請求項３（くさび角度）」：○は、くさび先端角度βが、所定範囲（１０〜３０度）内にあるという意味である。「２０」，「１０」等の数字は上記角度（単位は「度」）を示している。
（３）「請求項４（反発弾性：ベース／くさび）」：○は、ベース部分の硬度、くさび状部分の硬度が、ともに請求項４に記載された所定範囲内にあるという意味である。
なお比較例６の△は、ベース部分の硬度／くさび状部分の硬度＝７５度／７７度となっており、くさび状部分の硬度７７は請求項４から外れているという意味である。
また、「６８／１３」，「５０／３７」等の数字は、「ベース部分の反発弾性率（％）／くさび状部分の反発弾性率（％）」を示している。
（４）備考欄中の「２．１」等の数字は、ブレードエッジ摩耗幅を示し、「クリ不」は「クリーニング不良発生」を意味している。
【００９０】
上記表１の結果から、本発明によればクリーニングブレードの劣化が抑制され、長期間安定したクリーニング機能を維持できることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に用いられる積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【図２】本発明に用いられる他の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【図３】本発明のクリーニングブレードを示すもので、（ａ）はその概略斜視図、（ｂ）はくさび先端角度βの説明図である。（ｃ）はこのクリーニングブレードの感光体表面に対する接触の態様および、クリーニング角θを示す説明図である。
【図４】本発明の画像形成方法及び画像形成装置を示す概略図ある。
【図５】本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  導電性支持体
２  感光層
３  電荷発生層
４  電荷輸送層
５  保護層
６  感光体
７  転写前チャージャ
８  クリーニング前チャージャ
９  帯電部材
１０  転写ベルト
１１  画像露光部
１２  除電ランプ
１３  現像ユニット
１４  転写紙
１５  ファーブラシ
１６  クリーニングブレード
１７  レジストローラ
１８  分離爪
１９ａ  先端カット面
１９ｂ  接合面
２０  ブレード当接辺
２２  ベース部分
２３  くさび状部分
２４  ブレード板金ホルダ
２５  ブレード本体（弾性体短冊）
１０１  感光ドラム
１０２  接触帯電装置
１０３  像露光
１０４  現像装置
１０５  転写体
１０６  接触転写装置
１０７  クリーニングブレード
１０８  除電ランプ
１０９  定着装置
β  くさび先端角度
θ  クリーニング角
【図１】
2008233120.tif 000004
【図２】
2008233120.tif 000005
【図３】
2008233120.tif 000006
【図４】
2008233120.tif 000007
【図５】
2008233120.tif 000008