(57)【要約】【課題】平均円形度の高い球形トナーや、微粒子を含む粉砕トナーなどを使用したときに生じるクリーニング不良を抑止し、地肌汚れのない画像品質が提供可能な、好適な摩擦抵抗を有する感光体を搭載した画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供することを課題とする。【解決手段】４５ｇｆ以上２００ｇｆ以下の摩擦抵抗と、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下若しくは最大高さＲｚが２．５μｍの表面性を有する感光体１を画像形成装置にセットして画像形成を行うことで、異形トナーや球形状のトナーを効率よくクリーニングでき、コピー上の地肌汚れを発生させることがなくなる。また、感光体１に付与する潤滑剤が一様な膜構成に成らず、不均一な膜にする事によって、摩擦抵抗が異常に下がることを防止し、画像劣化が抑制される。【選択図】    図１
2004258588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体に帯電装置を用いて均一帯電を行った後、ＬＤ素子若しくはＬＥＤアレイを光源とするデジタル光書き込みにより静電潜像を形成して、トナーとキャリアから成る２成分現像剤で顕像化し、顕像後のトナー像を転写装置で被転写体に転写し、残った残留粉体をブレード方式のクリーニング装置でクリーニングする、間接電子写真方式を用いた画像形成装置において、
前記画像形成装置は、摩擦抵抗を測定する手段が、一定の幅のポリウレタン平型ベルトを、非回転状態に固定した感光体の円周方向に沿って、一定の接触面積を持つように垂らし、ベルトの一方に荷重を掛け、もう一方にフォースゲージをセットして、前記ポリウレタン平型ベルトの引っ張り荷重を測定する事によって行われるものであり、
１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下、もしくは最大高さＲｚが２．５μｍ以下の表面粗度を有し、且つＪＩＳ−Ａ硬度７０度以上８０度以下、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトに１００ｇの荷重を掛け、円周方向の接触長さを３ｍｍ及び接触面積を１５ｍｍ２としたときに測定される引っ張り荷重である摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとなる表面性を有する電子写真感光体を使用して画像形成を行う事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングブレードが当接する電子写真感光体表面層の全領域にわたって、潤滑剤が不均一に付与される事を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングブレードが１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下の当接圧で電子写真感光体表面に当接するポリウレタンゴムである事を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングブレードの前記電子写真感光体と当接するエッジ部の最大谷深さＲｖが４０μｍ以下である事を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングブレードの前記電子写真感光体と当接するエッジ部の最大谷深さＲｖが３０μｍ以下である事を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
帯電装置、現像装置又はクリーニング装置より選ばれる少なくとも１つの装置と電子写真感光体とを一体に支持し、間接電子写真方式で画像形成を行うための画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下、もしくは最大高さＲｚが最大で２．５μｍであり、且つＪＩＳ−Ａ硬度７０度以上８０度以下、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトに１００ｇの荷重を掛けて、円周方向の接触長さを３ｍｍ及び接触面積を１５ｍｍ２とするときに測定される静止状態での引っ張り荷重である摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとなる表面性を有する電子写真感光体を搭載した事を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項６に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、クリーニングブレードが当接する電子写真感光体の全領域にわたって潤滑剤が不均一に付与されている事を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、クリーニングブレードが１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下の当接圧で前記電子写真感光体表面に当接するポリウレタンゴムである事を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項８に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、クリーニングブレードの前記電子写真感光体と当接するエッジ部の最大谷深さＲｖが４０μｍ以下である事を特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適正な摩擦抵抗に維持された電子写真感光体を搭載した間接電子写真方式を用いた画像形成装置及び前記画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ、レーザープリンター、電子写真複写機などの間接電子写真法を用いたデスクトップ型あるいはフロア型の画像形成装置では、電子写真感光体である感光体を中心に、順に帯電装置、画像露光装置、現像装置、転写装置、分離装置、クリーニング装置、除電装置および定着装置が配置され画像形成が行われる。
感光体には従来、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、アモルファスセレン系（ａ−Ｓｅ、ａ−Ｓｅ−Ｔｅ、ａ−Ａｓ２Ｓｅ３など）、アモルファスシリコン系（ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｇｅ：Ｈなど）などの無機系感光材料が使用されてきたが、近年では作製が容易、高感度設計が可能、低コスト、無公害等の多くのメリットを有する有機系感光体が主流として使用されている。
【０００３】
有機感光体の構成は、感光層が電荷輸送層及び電荷発生層の２層より構成される機能分離型感光体と、電荷発生材料及び電荷輸送材料が混合された単層より構成される感光体とに分類できる。市場に流通する感光体の層構成は一部を除いて殆どが機能分離型の感光体で、感光体の基本的な層構成は、アルミニウム等の導電性支持体上に順に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の順に層構成されたものである。
画像形成に必要な電荷を感光体表層に付与する手段には、グリッドを有するスコロトロン方式のコロナ帯電法、ブラシ、ローラ、ブレード状などの帯電部材を感光体に接触配置する接触帯電法、感光体との間を３０μｍ以上１００μｍ以下に離して配置する非接触帯電法等がある。前記非接触帯電法は近接帯電法とも称されている。
帯電装置には直流電圧、または交流電圧を重畳した直流電圧が印加されて、感光体は４００Ｖ以上８００Ｖ以下に帯電される。機能分離型の有機感光体では通常マイナス帯電である。
【０００４】
帯電工程を終了した感光体には、原稿像の光書き込みが行われ、感光層中に静電潜像が形成される。デジタル方式の場合、感光体に照射される光源としてＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）素子またはＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ  ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）アレイが使用され、ドットパターンの画像が照射される。静電潜像は、反転現像方式の現像装置により顕像化され、転写装置によりコピー用紙に転写され、定着装置に送られ、ハードコピーとなる。反転現像方式は、露光された部分が画像、帯電々位部は背景部として表現されるので画像のＳＮ比を得るのに有効である。
【０００５】
一方、転写後の感光体上の残留トナーは、クリーニング装置により、感光体面が清浄化され、一連の画像形成プロセスは終了する。
トナーをクリーニングするために使用されるクリーニング装置は、小型化という面で有利なゴム材を使用したクリーニングブレード方式が一般的である。クリーニングブレードの材料には、ポリウレタンゴム、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等があるが、クリーニング性及び耐久性等に優れたポリウレタンゴムが多く使用される。
クリーニング部材は金属支持体にホットメルトなどで板状のゴムシートであるゴムブレードを固定したもので、感光体上に残留するトナーや紙粉その他の異物などから成る残留粉体をスクイズして除去するように、ブレードエッジ部が感光体面に線接触するように取り付けられる。ブレードエッジ部が感光体に当接する設置方向は、感光体の回転する方向に設置する順方向設置又は逆方向設置のいずれかであるが、本発明ではスクイズ性の高い逆方向つまりカウンター方向での設置が望ましい。
【０００６】
回転する感光体とブレードエッジとの間に常に隙間が生じないように当接させる事によって、感光体上の残留粉体は１００％クリーニングされる。
しかし、感光体、特に有機感光体にはポリウレタンゴムが密着しやすい性質があるため、無垢の状態で、カウンター方向にクリーニングブレードを当接した場合には、摩擦抵抗が極めて大きくなるため、ブレードが感光体に強く食い込み、感光体が回転出来なくなる事態に陥る。
【０００７】
この様な状態でトナーを感光体、クリーニングブレードの双方にまぶす事によって、感光体の回転を容易にさせることができるが、感光体表層全域に亘って十分に摩擦抵抗を下げることはできないため、局部的にブレードのエッジ部が感光体の回転方向に引きずられては戻る、所謂スティックスリップ現象を生じる。この現象が生じると、感光体とブレード間に数μｍから数十μｍの隙間が生じるため、現像に使用しているトナー径が比較的大きなトナーであっても、トナー抜けが起こり帯電部材のみ成らず、画像品質も低下させる要因となる。通常、トナーの重量平均粒径は４〜８μｍ程度で有るが、粉砕トナーの場合粒度分布が大きいため、１μｍや２μｍ程度の小粒径トナーも含まれる。平均円形度が０．９８以上１．０以下とほぼ真円のトナー、例えば、重合法で造られたトナーの場合は、粒径が比較的揃っており、粒度分布が粉砕トナーに比べて狭いので微小粒径が混入する割合は少ない。
【０００８】
一方、感光体及びクリーニングブレードは長期間にわたって使用すると、感光体はクリーニングブレードの摺擦、キャリア、トナーの固まり等で、また、クリーニングブレードは感光体上に付着した異物及びオゾンや窒素酸化物等で構成されるコロナ生成物でエッジ部が劣化し摩耗や欠損を生じる。一定以上の欠損が生じた場合にクリーニング不良を起こし易くなる。この場合でも感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が大きく関与する。摩擦抵抗が小さいほど欠損の許容範囲が広がり、クリーニング性は良好に維持される。
【０００９】
感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗に言及した特許文献としては、次のようなものがある。
特許文献１によれば、光受容部材表面の摩擦抵抗が上昇するとクリーニングブレードの劣化を促進し、残留トナーのクリーニング性が低下してクリーニング不良が発生する。
特許文献２によれば、クリーニングブレードは弾性に優れているが、表面摩擦抵抗が大きいために、感光体ドラムへの圧着力と感光体ドラムとの摩擦力の相関によってはクリーニング先端が感光体ドラムの回転方向に折れ曲がってしまう所謂「めくれ」が生じて、正常なクリーニングが出来なくなる。
特許文献３によれば、有機感光体は残留トナーの除去に用いられるクリーニングブレードとの摩擦抵抗が大きく、前記感光体表面のクリーニングにより摩耗したり、あるいは感光体表面を傷つけてしまう。
【００１０】
特許文献４によれば、クリーニング時の感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗が上昇し、ブレードの反転が起こりやすくなる。
特許文献５によれば、感光体の摩擦係数が上昇し、クリーニング部材間の摩擦抵抗が上昇することによって、クリーニング部材の感光体面での微振動やよじれ、トナーのクリーニング不良が起こりやすくなる、その結果感光層の摩耗が促進され感光体寿命が低下する。
残留粉体のクリーニング性を良くし、クリーニング性を維持するためには、感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗を出来るだけ小さくし、クリーニングブレードのエッジが捲れないようにすること、感光体表層の１０点平均粗さや最大高さなどを示す表面粗度をトナー粒径、特に微小粒径以上の大きさにしないこと、及びクリーニングブレードエッジが感光体の構成物や硬い異物によって、トナー抜けが生じるような欠損ができないようにすることが重要である。摩擦抵抗を出来るだけ小さく抑えることができれば、クリーニングブレードの捲れが抑えられるため、トナー径より大きい表面粗度であってもトナー抜けを抑止することも可能となる。
【００１１】
摩擦抵抗を規定した特許文献には以下の例がある。
特許文献６は、ａ−Ｓｉ系の感光体について記載しており、光受容部材表面の摩擦抵抗を０．１ｇｆ以上１５０ｇｆ以下の範囲であるシリコン原子を母体とする層構成とする事により摩擦で発生するブレードのビビリが少なく、ブレードの劣化を抑えることが出来る。この事により優れたクリーニング性、使用できるトナーの種類も格段に広げることが出来る。
なお、この特許文献は、感光層に使用されるシリコン原子を母体とし、水素原子及び炭素原子を含む非単結晶又は非単結晶水素化炭素膜によって良好なクリーニング性を可能にするものであり、外部から潤滑剤を付与する事によって摩擦抵抗を下げる事は記載していない。
【００１２】
この摩擦抵抗の測定手段は、例えば、ＨＥＩＤＯＮ社の動歪み測定器を用い、スチレンを主成分とする平均粒径６．５μｍの現像剤を介し、幅５ｃｍでＪＩＳ硬度が７０度以上８０度以下の弾性ゴムブレードを２０ｇ／ｃｍの押圧で圧接した状態で、光受容部材を４００ｍｍ／ｓｅｃのスピードで移動させる事により測定するものである。
感光層表面の摩擦抵抗を好適な範囲にすることによりクリーニング性を向上させることができるが、ａ−Ｓｉ感光体の場合、有機感光体とは表面物性が異なるため、有機感光体にはその数値をそのまま適用することはできない。また、測定法は本発明中に記載の方法とは異にする。
ａ−Ｓｉ系感光体はオゾンの影響を受けて低抵抗のＳｉＯ２が形成されやすいため、感光体表層の摩擦抵抗は次第に上昇する傾向があり、使用中に規定の摩擦抵抗を逸脱する危険性がある。
【００１３】
特許文献７は、感光体の回転トルクの測定、または感光体に当接する回転体の回転トルクの測定による方法で、トナーの無い状態で感光体にブレード状ウレタンなどの弾性部材を当接し、感光体を回転させるときに負荷のかかったトルクを測定する方法である。この方法も、摩擦抵抗を測定する有効な方法の１つであるが、この方法は感光体にかなりの負荷がかかるため、測定の安定性に問題があり、本発明中に記載の測定方法とは異なり、また、測定値も記載されていない。
感光体とクリーニングとの間の摩擦抵抗が増大すると、クリーニングブレードのエッジ部が感光体の回転方向に引っ張られては戻るというスティックスリップ現象が起こり易くなり、１〜３μｍ程度の微粒子を含み、平均円形度が０．９１〜０．９４程度の異形状のトナー、例えば、粉砕法で作製されるトナーや、平均円形度が０．９８〜１．０程度に大きい球形トナー、例えば、重合法で作製されるトナーは、クリーニングされにくくなり、コピー用紙は地肌汚れのある画像品質となる。
【００１４】
また、感光体へのクリーニングブレードの食い込み力が高くなるため、感光体表面が傷つき表面粗度である１０点平均粗さＲｚＪＩＳ、や最大高さＲｚ等が大きくなり、画像品質に筋ムラなどが起こりやすくなる。更に、感光体へのクリーニングブレードの食い込み力が高くなるため、感光層の摩耗が促進されスクラッチが発生し、表面粗度が大きくなり、感光体の耐久性が維持できないため寿命が短く成る。
また、感光体へのクリーニングブレードの食い込み力で、クリーニングブレードエッジが摩耗したり、欠けが生じ易くなり、筋状にクリーニング不良が生じたり、全面的なクリーニング不良が起こり易くなる。
また、感光層へのコロナ生成物の付着力が抑制されるため、コロナ生成物が除去されず、感光体表層の表面摩擦抵抗率が低下し、画像流れなどの画像品質の悪化が起こりやすくなる。
【００１５】
また、コロナ生成物のクリーニングブレードへの付着が生じるため、ブレードの化学的劣化による硬化、ブレードエッジの欠けなどが起こりやすくなる。ブレードの寿命が短く成り、さらにクリーニング不良が生じ画像上に筋状模様が生じやすくなる。
また、クリーニングブレードの感光体への食い込み力が高まり、不快感を伴う所謂ドラム鳴きも起こる事がある。
このように、感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗が大きくなることによって様々な問題が発生し、画像品質の低下のみならず、感光体、クリーニング部材の寿命低下をもたらす。
【００１６】
【特許文献１】
特開２０００−１６２８０２号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４２３７１号公報
【特許文献３】
特開２００１−２６５０３９号公報
【特許文献４】
特開２００１−６６９６３号公報
【特許文献５】
特開２００２−２５８６６６号公報
【特許文献６】
特開平１１−２４９３２８号公報
【特許文献７】
特開平８−４４２４５号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、平均円形度の高い球形トナーや、微粒子を含む粉砕トナーなどを使用したときに生じるクリーニング不良を抑止し、地肌汚れのない画像品質が提供可能な、好適な摩擦抵抗を有する感光体を搭載した画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１に記載の本発明は、電子写真感光体に帯電装置を用いて均一帯電を行った後、ＬＤ素子若しくはＬＥＤアレイを光源とするデジタル光書き込みにより静電潜像を形成して、トナーとキャリアから成る２成分現像剤で顕像化し、顕像後のトナー像を転写装置で被転写体に転写し、残った残留粉体をブレード方式のクリーニング装置でクリーニングする、間接電子写真方式を用いた画像形成装置において、前記画像形成装置は、摩擦抵抗を測定する手段が、一定の幅のポリウレタン平型ベルトを非回転状態に固定した感光体の円周方向に沿って、一定の接触面積を持つように垂らし、ベルトの一方に荷重を掛け、もう一方にフォースゲージをセットして、前記ポリウレタン平型ベルトの引っ張り荷重を測定する事によって行われるものであり、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下、若しくは最大高さＲｚが２．５μｍ以下の表面粗度を有し、且つＪＩＳ−Ａ硬度７０度以上８０以下、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトに１００ｇの荷重を掛け、円周方向の接触長さを３ｍｍ及び接触面積を１５ｍｍ２としたときに測定される引っ張り荷重である摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとなる表面性を有する電子写真感光体を使用して画像形成を行う事を特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニングブレードが当接する電子写真感光体表面層の全領域にわたって、潤滑剤が不均一に付与される事を特徴とする画像形成装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニングブレードが１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下の当接圧で電子写真感光体表面に当接するポリウレタンゴムである事を特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニングブレードの前記電子写真感光体と当接するエッジ部の最大谷深さＲｖが４０μｍ以下である事を特徴とする画像形成装置である。
請求項５に記載の本発明は、請求項３または４に記載の画像形成装置において、  前記画像形成装置は、クリーニングブレードの前記電子写真感光体と当接するエッジ部の最大谷深さＲｖが３０μｍ以下である事を特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
請求項６に記載の本発明は、帯電装置、現像装置又はクリーニング装置より選ばれる少なくとも１つの装置と電子写真感光体とを一体に支持し、間接電子写真方式で画像形成を行うための画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下、もしくは最大高さＲｚが最大で２．５μｍであり、且つＪＩＳ−Ａ硬度７０度以上８０度以下、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトに１００ｇの荷重を掛けて、円周方向の接触長さを３ｍｍ及び接触面積を１５ｍｍ２とするときに測定される静止状態での引っ張り荷重である摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとなる表面性を有する電子写真感光体を搭載した事を特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２２】
請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載のプロセスカートリッジにおいて、  前記プロセスカートリッジは、クリーニングブレードが当接する電子写真感光体の全領域にわたって潤滑剤が不均一に付与されている事を特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載のプロセスカートリッジにおいて、  前記プロセスカートリッジは、クリーニングブレードが１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下の当接圧で前記電子写真感光体表面に当接するポリウレタンゴムである事を特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２３】
請求項９に記載に本発明は、請求項８に記載のプロセスカートリッジにおいて、  前記プロセスカートリッジは、クリーニングブレードの前記電子写真感光体と当接するエッジ部の最大谷深さＲｖが４０μｍ以下である事を特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
平均円形度が０．９６以上１．０以下の高円形度の球形トナーは粉砕トナー用に設計されたクリーニングブレードでは、トナーがブレード下に潜り込みやすくクリーニング不良を起こしやすい。一方、粉砕トナーにあっては４μｍ以上６μｍ以下の粉砕トナーに混在する１μｍ以上２μｍ以下の微少粒径のトナーが、ブレードと感光体との間に生じた２μｍ以上３μｍ以下の僅かな隙間や、感光体の表面粗度がトナー径より大きい場合にブレード下に潜り込みすり抜ける。
このようなすり抜け現象が恒常的に継続されると、コロナ生成物や、紙粉などが混じり合って、次第に感光体はフィルミングが形成され、進行すると次第に画像品質の悪化を招く。
【００２５】
フィルミング現象を回避するためには、トナーのすり抜けを零にする必要が有るが、現実にはかなり困難である。例えば、感光体表層において、局部的に摩擦係数がコロナ生成物の付着、トナー構成物又は被転写体の結着樹脂などにより高いレベルにあると、その部位でブレードエッジが歪み、トナー抜けが起こり易くなる。また、ブレードからのトナー抜けが無くても、現像スリーブから僅かでもトナー飛散があると、感光体に付着したトナーがフィルミングの要因を作る。
上述したように、微粒子を多く含有する粉砕法で作製されたトナーや、重合法で作製された平均円形度の高い重合トナーは、初期より、あるいは長期に使用することによって、クリーニング不良を起こりやすくする。このクリーニング不良の主たる要因として、感光体の表面粗度、摩擦抵抗、クリーニングブレードエッジの谷深さ若しくは欠け、またはブレードの当接圧若しくは線圧があり、これらの要因が大きく掛かり合って起こる事が、本発明者等の検討で明らかになった。
すなわち、上記した項目を好適な範囲に設定することで、クリーニング不良が抑止でき、地肌汚れのない画像品質を提供できる最善の手段であると確認することができて発明に到った。
【００２６】
以下、発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
間接電子写真方法を用いた画像形成装置の概略図を図１に示す。
画像形成装置の基本構成は、図１に示すように、感光層膜厚が１０μｍ以上３０μｍ以下の感光体１を中心に感光体に帯電電位が４００Ｖ以上１０００Ｖ以下の範囲になる様に電荷を与えるための、接触帯電、非接触帯電、コロナ帯電方式のうち何れかの帯電装置２、原稿をＣＣＤ（電荷結合素子）で読みとり、帯電後の感光体に静電潜像である静電コントラストを形成するためのＬＤ素子、またはＬＥＤアレイを光源とする画像露光装置３、静電潜像を現像するための１成分現像剤である磁性トナーまたは２成分現像剤であるトナーとキャリアとからなる現像剤が、投入されたバイアスを印加された磁気ブラシ方式の現像装置４、感光体上のトナー像をコピー用紙に転写するためのトナーとは逆極性の電圧を印加された転写装置５、感光体とコピー用紙を静電的に引き離すための分離装置６、感光体上の残留粉体を清掃するための、クリーニングブレード７２単体で構成されるか、さらには直毛状またはループ状のクリーニングブラシ７１を併用して構成されるクリーニング装置７、トナー像をハードコピー化するためのヒーターを有する定着装置８及びコピー用紙９が配置された構成である。
【００２７】
図２及び図３はプロセスカートリッジの概略図である。図２は感光体、帯電装置及びクリーニング装置より構成されるプロセスカートリッジの概略図であり、図３は、感光体、帯電装置、クリーニング装置及び現像装置より構成されるプロセスカートリッジの概略図である。プロセスカートリッジは画像形成装置から着脱自由で画像形成装置を構成する一部とすることができる。
感光体と帯電装置、クリーニング装置、現像装置等を組み合わせて、プロセスカートリッジ化するメリットは、メンテナンスの面で有利であり、上記した部品または装置に起因した故障を起こした場合、プロセスカートリッジを交換するだけで、早期に現状回復させることが出来るため、サービス時間の短縮が行えることが出来る点にある。
【００２８】
本発明で使用される感光体１は図４に示されるような層構成を有し、例えば、肉厚が０．６ｍｍ以上３ｍｍ以下の、ＪＩＳ規定の３００３系アルミニウム合金製ドラムを導電性支持体として、順に下引き層、感光層が形成された構成で、感光層は更に電荷発生層と電荷輸送層とから構成される。
下引き層は残留電位が増大しないような材料が用いられ、画像形成に必要な帯電電位、静電コントラスト及びモアレ防止、ドットパターンの再現など均一画像を確保するために形成される。
【００２９】
下引き層に使用される樹脂には、ポリビニルアルコール、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などが挙げられる。また、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を分散し含有させてもよい。これらの下引き層は、適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。
更に本発明の下引き層として、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も有用である。
【００３０】
電荷発生層は、画像露光装置３によって照射された書き込み光によって、充分な電子、正孔対が生成され、表面電荷及び支持体の電荷に応じて分離され、正孔（＋）は感光体の表層のマイナス電荷に向かって移動する際に、電荷発生層と電荷輸送層の界面に正孔が飛び越えられないような高い障壁が形成されないもので有れば、無機系、有機系を問わずいずれの材料も使用可能である。
無機系材料の電荷発生材としては結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコンなどがある。
【００３１】
また、有機系の電荷発生材には金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、トリフェニールアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾ−ル系顔料などがある。
【００３２】
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダ−樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカ−ボネ−ト、ポリアリレート、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニルホルマ−ル、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ル、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダ−樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。また、必要に応じて低分子電荷輸送物質を添加してもよい。
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、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−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。
【００３３】
正孔輸送物質としては、以下に記載する電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。
たとえば、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、トリフェニールアミン誘導体、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−ル誘導体、トリアゾ−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−ル誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。
【００３４】
電荷発生層は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。
電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロ−放電分解法、イオンプレ−ティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法などが用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成出来る。また、キャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダ−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、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶媒を用いてボ−ルミル、アトライタ−、サンドミルなどにより分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成出来る。塗布は、浸漬塗工法やスプレ−塗工法、ビ−ドコ−ト法などを用いて行うことが出来る。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、０．０１μｍ以上５μｍ以下が適当であり、好ましくは０．０５以上２μｍ以下である。通常は０．１以上０．３μｍ以下の厚さに塗布される。
膜厚が薄すぎると、感度不良が生じるが、厚すぎると、空間電荷による光減衰劣化、残留電位上昇が生じ、画像濃度低下、解像度低下などの画像品質低下につながる。
【００３５】
電荷輸送層は十分な帯電電位と、画像形成に必要な十分なコントラスト電位を確保するために形成される。電荷輸送層には一般的に極性依存性が少なく、１０１４（Ω・ｃｍ）以上１０１８（Ω・ｃｍ）以下の体積抵抗率を有するポリカーボネート系の材料がバインダー樹脂として多く使用され、ドナー、酸化防止剤などの材料が添加される。
電荷輸送層を構成する低分子電荷輸送物質にはオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダール誘導体、トリフェニールアミン誘導体、α−フェニールスチルベン誘導体、トニフェニールメタン誘導体、アントラセン誘導体などを使用することが出来る。
【００３６】
一方、高分子電荷輸送物質としては、以下に示す公知の高分子電荷輸送材料を用いることができる。
１）主鎖および、または側鎖にカルバゾ−ル環を有する重合体には、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ル、Ｎ−アクリルメチルカルバゾール等の化合物がある。
２）主鎖および、または側鎖にヒドラゾン構造を有する重合体には、例えば、ポリスチレン誘導体、フタロシアニン誘導体等の化合物がある。
３）ポリシリレン重合体には、例えば、ポリ−メチルフェニルシリレン、ポリ−Ｎ−プロピルメチルシリレン等の化合物がある。
４）主鎖および、または側鎖に第３級アミン構造を有する重合体には、例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノポリスチレン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（４−フェニルアミノ）フェニル−ｐ−フェニレンジアミン等の化合物がある。
５）その他の重合体には、例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、キノキサリン誘導体等の化合物がある。
【００３７】
本発明に使用される電子供与性基を有する重合体は、上記重合体だけでなく、公知単量体の共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体、スタ−ポリマ−又は電子供与性基を有する架橋重合体等を用いることも可能である。
また、本発明における高分子電荷輸送物質として、主鎖および、または側鎖にトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートが有効に使用される。
一方、バインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、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、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＣタイプ、ビスフェノールＺタイプ或いはこれらの共重合体）、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、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、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、アルキド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの高分子化合物は単独または２種以上の混合物として、また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。
【００３８】
電荷輸送層塗工液を調製する際に使用できる分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類等を挙げることができるが、環境破壊を考慮してハロゲン系の溶媒の使用は避けた方が望ましい。膜厚は１０μｍ以上３０μｍ以下程度である。
本発明では耐環境性の改善のため、及び、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質を添加することが出来る。
【００３９】
図５は、図４の電荷輸送層が、フィラー非分散電荷輸送層とフィラー分散電荷輸送層との２層から構成されていることを示す。
電荷輸送層の最表層には感光体の耐久性向上のために、図５に示すように、体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以上１０１４Ω・ｃｍ以下で、平均１次粒径が０．３μｍ以上１．０μｍ以下のアルミナや酸化チタンなどの無機フィラーを１重量％以上４０重量％以下に分散することが出来る。
添加するフィラーの粒径や量は画像品質を劣化させない範囲の添加に限定される。
【００４０】
感光層は浸積塗工法やスプレー法などの方法で塗工されるが、感光層の表面状態は画像品質に影響を与える。１０点平均粗さＲｚｊｉｓ、最大高さＲｚなどの表面粗度が大き過ぎると画像の均一性が不良になり、転写後の残留粉体のクリーニング性が低下する。一方、０．１μｍ以下と余りに小さいと感光体とブレードとの間の密着性が良くなりすぎて、回転に支障がでることがあるため、感光体の表面粗度は初期から、寿命まで一定の範囲に維持されることが望ましい。
表面粗度が所定の範囲を越えると、トナー、紙粉及びキャリア等、転写後の残留粉末のクリーニング不良を生じやすくなり、画像品質の低下のみならず、クリーニングブレードの摩耗促進やエッジの欠けなどを起こしやすくなる。クリーニング不良を起こさないためには、１０点平均粗さＲｚｊｉｓは０．１μｍ以上１．５μｍ以下、または最大高さＲｚは２．５μｍ以下に抑える事が必要である。これは粉砕トナーのように、重量平均粒径が４μｍのトナーであっても１μｍ程度のトナーが多数混入しているため、表面祖度が大きいと感光体とトナーとの間の隙間を抜けて、クリーニング不良を起こすためである。比較的粒径がそろっているといわれる重合法で作製されたトナーの場合には、転がりながら少しの隙間にも入り込んでいくため、粉砕トナー以上にクリーニング不良が起こりやすい。表面粗度はクリーニング不良を起こす重要な要因の１つであるが、クリーニング不良を起こす別の要因としては感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗がある。有機感光体とポリウレタン系のゴムブレードとは密着性が高く、摩擦抵抗がめて高い。
【００４１】
したがって、感光体に一定の荷重をかけ当接した状態ではクリーニングはもとより、駆動を与えても感光体を回転させる事は出来ない。現像に使用するトナーを感光体表面にまぶす事によって、感光体に回転を与えることが可能となるが、感光体間に粒子が介在した事による摩擦抵抗の緩和であって、依然として摩擦抵抗は高い状態にある。
【００４２】
本発明には、クリーニングブレードとしてＪＩＳ−Ａ硬度が７０度以上９０度以下、肉厚が１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下のポリウレタンゴムを使用する事が出来る。通常肉厚は１．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。感光体に当接するブレードのエッジは短冊状にカットした平型形状でも、ナイフエッジ状でも良い。
ゴムブレードは剛性ではないためブレードエッジが感光体の回転方向に引きずられ、戻る現象、所謂スティックスリップ現象を生じるが、この引きずられる度合いは感光体とブレードとの間の摩擦抵抗の大きさに依存する。ブレードが感光体の回転方向に引きずられ戻る際に、感光体とブレードとの間に隙間が生じると、その隙間の大きさに応じたクリーニング不良が発生する。すなわち、摩擦抵抗が低いと感光体との間で滑りを生じるため、ブレードエッジが引かれることが無くなるため、クリーニング不良は改善される方向にある。すなわち、感光体とブレードとの間の摩擦抵抗は低いことが重要である。
【００４３】
摩擦抵抗を減じて、維持する手段には、感光体表層から略１μｍ以上１０μｍ以下の深さ方向に潤滑剤を添加する内添法、クリーニングブラシや専用のブラシを用いて、潤滑剤を間接的に付与する方法、または潤滑剤を粉末の状態、フィルムの状態で直接付与する方法、エアー状の潤滑剤を感光体表面に吹き付ける方法である外添法等があり、本発明では使用されるシステムに応じていずれかひとつの方法が選択して使用される。潤滑剤の付与目的は摩擦抵抗を減じる以外に、感光体の表面粗度、クリーニングブレードエッジの谷深さ若しくは欠けを出来るだけ劣化させないようにする保護手段も意図する。
潤滑剤は感光体表層の画像品質低下、耐久性等の影響を及ぼさないものであれば、ほとんどの潤滑剤が使用可能であるが、特にはポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛などが有効に使用できる。
【００４４】
写真１は、潤滑剤を感光体上に不均一に塗布したときの状態を示す。
潤滑剤を感光体に付与する場合には、写真１に示すように不均一に塗布される事が望ましい。
写真は、ＰＨＩ社のＱｕａｎｔｕｍ２０００型走査型Ｘ線光電子分光装置、Ｘ線源にＡｌＫαを用いてＦ元素についてマッピング分析したもので、筋状の部分すなわち山の部分がＦ元素の多いところに相当する。なお、観察用の感光体サンプルはリコー製イマジオＭＦ２２００機のプロセスカートリッジのブレードクリーニング部に、弾性部材（イノアック社製ウレタンフォーム）を内蔵した厚みが２００μｍのフッ素樹脂シート（ニチアス社、タイプ９００１）を感光体に均等に当接するように設置して、２万枚の通紙ランニングを行うことによって作製した。
【００４５】
写真２は、潤滑剤を感光体上に均一に塗布したときの状態を示す。
潤滑剤は、塗布開始時は殆どの場合、不均一の状態であり、次第に全面につながった膜状に進行するが、ブレードの当接圧が軽い場合、付与量が多い場合には切れ目が少なくなり写真２の様に全面膜状に成りやすい。この様な状態では摩擦抵抗が低下しすぎとなり、帯電時のコロナ生成物の削り取られが出来なくなり、益々感光体表面の表面抵抗率の低抵抗化が進み画像品質が悪化する。
潤滑剤を写真１のように不均一に付与させるようにする事によって、コロナ生成物の連続膜を断ち切り、コロナ生成物を削り取りやすくする事が出来る。不均一に付与する手段は潤滑剤の付与量をコントロールしたり、クリーニングブレードの当接圧の好適化、付与手段の適正化などによって行う。付与手段としては、潤滑剤のブラシに当接する力をコントロールして、ブラシを介して潤滑剤を感光体に付与する方法を用いて、現像剤に潤滑剤を適当量添加して、感光体に付与する。
【００４６】
本発明で摩擦抵抗を測定する方法、および規定は次の方法で行う。測定法の概略図を図６に示す。
幅５ｍｍ程度にカットしたポリウレタンゴム、またはクリーニングブレードに使用する平型状のゴムを、ある角度で固定した感光体の円周方向に垂らし、感光体との接触長さが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下で接触するように設定し、一方にはベルトが感光体に密着させるための荷重、例えば分銅をかけ、もう一方端には、ベルトを引っ張った時の荷重を読みとるためのデジタルフォースゲージを取り付ける。
本発明では摩擦抵抗はデジタルフォースゲージを引っ張り、ベルトが動いたときの読みとり数値（Ｆ）から分銅の荷重（Ｗ）を引いた値（Ｆ−Ｗ）を摩擦抵抗（Ｒｆ）と規定する。すなわち、
Ｒｆ＝Ｆ−Ｗ（ｇｆ）
である。
ベルトと感光体との接触長さ若しくは接触面積が大きいほど引っ張るときの荷重が大きくなり、測定誤差も大きくなる。ベルトの幅を５ｍｍとするならば、接触面積は４０ｍｍ２程度が限度で、好ましくは１０ｍｍ２以上２０ｍｍ２以下が好ましい。
【００４７】
以下に具体的な測定例を示す。
ＪＩＳ−Ａ硬度が７０度以上８０度以下、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトに１００ｇの荷重を掛けて、引っ張り上げる角度θを４０度に設定すると、ウレタン平型ベルトの円周方向の接触長さは３ｍｍ及び接触面積は１５ｍｍ２となる。また、θが５５度の時、接触長さは７ｍｍ及び接触面積は３５ｍｍ２である。
この場合荷重は１００ｇが好適で、軽いと感光体との接触が不均一になり、重いと感光体に対する押圧が増加するため、摩擦抵抗に暴れが大きくなり、測定上の信頼性が失われる。引っ張り速度は５ｍｍ／ｓｅｃ以上１５ｍｍ／ｓｅｃ以下である。
ＪＩＳ−Ａ硬度は７０度以上８０度以下で有れば良く、８０度を超えると柔軟性に乏しくなり、感光体への均一な密着性が低下し、７０度未満では、感光体に対する負荷が大きくなるため、測定上バラツキが生じやすい。
【００４８】
図７は、ポリウレタン平型ベルトと感光体との接触面積を１５ｍｍ２と３５ｍｍ２とに設定したときの摩擦抵抗の関係を示している。摩擦抵抗は５点の平均値である。
関係式は、
Ｙ＝５．００７５Ｘ−１８５．９５（Ｒ２＝０．９８）
である。
ただし、Ｙ：接触面積３５ｍｍ２  Ｘ：接触面積１５ｍｍ２
接触面積１５ｍｍ２と３５ｍｍ２との間の相関性が極めて高いため、測定は接触面積が１５ｍｍ２又は３５ｍｍ２のいずれの接触面積を用いても良いが、下記の記載内容から、１５ｍｍ２の方が望ましい。
【００４９】
感光体表面には滑り性が必要で、摩擦抵抗をコントロールする手段はＰＴＦＥフィルム、例えば、ニチアス社製ＴＯＭＢＯ９００１、粉末状ＰＴＦＥ、例えば、ダイキン工業製ルブロンＬ−２、又はシリコーンオイル等の潤滑剤を直接もしくは、塗布ブラシを使用して間接的に付与する方法、又は感光体表層に潤滑剤を分散する方法等があるが、不均一付与という見地からすると液体より粉体を、それも塗布ブラシを介して、５０μｍ以上２００μｍ以下のＰＴＦＥフィルムを弾性部材を内包させて直接付与するのが望ましい。
摩擦抵抗測定の際にポリウレタン平型ベルトを使用するのはクリーニング部材にポリウレタンゴムを使用している関係上、実際に即した方法と言える。
【００５０】
横軸Ｘに摩擦抵抗、縦軸Ｙにオイラーベルト方式を用いた摩擦係数の関係を図８に示す。
摩擦係数の測定法は次の通りである。
測定用の感光体を台座に固定して、幅３０ｍｍ、長さ２９０ｍｍにカットした厚み８５μｍの上質紙（リコー社製、タイプ６２００ペーパー、縦目使用）をベルトとし、前記上質紙を感光体の上に乗せ、ベルト端部の一方に１００ｇｒのおもりを取り付け、もう一方の片端に重量測定用のデジタル・フォース・ゲージを取り付け、デジタル・フォース・ゲージをゆっくり引き、ベルトの移動開始時の重量を読みとり、式１より静止摩擦係数μｓを計算する。
μｓ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）−−−−−−−−−−  式１
但し、μｓ：静止摩擦係数、Ｆ：読みとり荷重、
Ｗ：分銅の重さ、π：円周率
摩擦抵抗が大きくなるにつれ、摩擦係数はなだらかになり、接触面積が大きいほど測定できる範囲が狭くなるという傾向が見られる。図８では３５ｍｍ２である。この事は測定される範囲が狭い事を意味する。
摩擦抵抗が大きくなるとブレードに掛かる感光体の負担が大きくなるため、感光体ブレード双方とも傷つきやすく、摩耗しやすくあるいはブレード、感光層に歪みを起こしやすくなる。すなわち、摩擦係数が０．３以上０．４以下と比較的低いレベルで有っても、ブレードは歪みを起こしやすいということを意味する。したがって、残留粉体のクリーニング性を良好に行うためには摩擦抵抗は出来るだけ低い方が好ましいことが判る。
【００５１】
画像形成装置における摩擦抵抗は残留粉体のクリーニング性で決定される。
図９及び図１０に１０点平均粗さＲｚＪＩＳをパラメータとして、接触面積を１５ｍｍ２としたときの摩擦抵抗とクリーニング性との関係を示す。クリーニング性は５段階表示である。但し、図９はクリーニングブレードエッジ部の最大谷深さＲｖが１０μｍ以下、図１０は４０μｍ以上６０μｍ以下の場合を示す。クリーニング性ランクはコピー画面上の地肌汚れランクを表す。
５段階表示とは、地汚れのないクリーニング性良好な場合をランク５、実用上は問題ないが、点状に少し生じた場合をランク４とし、以下濃度、幅共大きくなるにつれランクは低下し、最低をランク１とする。ランクは４以上が望ましく、好ましくはランク５で有る。高品位画像を達成するためにはランク５であることが必要である。
使用したトナーは重合法で作製された球形トナー（Ｘ社１６１６トナー）、画像形成装置はリコー社製イマジオＭＦ２２００である。
最大谷深さＲｖは、規定した長さの領域のブレードエッジの凹みである谷を光学顕微鏡で測定した数値を読みとる。
【００５２】
残留粉体のクリーニング性は、感光体の表面粗度又はクリーニングブレードエッジの状態に依存する。摩擦抵抗が低いほど、クリーニング性は良好であり、摩擦抵抗が高いほど悪化する事が判る。
以上の事から、摩擦抵抗Ｒｆに許容できる範囲は、
４５（ｇｆ）＜Ｒｆ＜２００（ｇｆ）
である事が好ましい。
【００５３】
すなわち、４５ｇｆ以下ではクリーニング性に関しては良好であるが、作像性に関してはトナーの滑りや、画像流れを誘因する事から好ましくなく、２００ｇｆ以上では作像性は問題ないが、クリーニング性に関して、スティックスリップ現象が起こり易いレベルに入るため、クリーニング不良を起こす確率が高くなり好ましくない。
クリーニングブレードは、使用するほど感光体と当接するエッジ部が摩耗したり欠けたりする。均一に摩耗する場合は何も問題ないが、欠けが生じた場合、その大きさに応じてクリーニング不良が発生する。摩擦抵抗が５０ｇｆ若しくは６０ｇｆと比較的小さい場合には、ブレードエッジの谷深さの許容幅が広くなるが、摩擦抵抗が大きくなると許容幅は狭くなる。クリーニングを良好に行うためには摩擦抵抗は２００ｇｆ以下であることが望ましく、最大谷深さは図９及び図１０などから４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であることが残留粉体を良好にクリーニングする為に必要である。一方、クリーニングブレードの谷深さの好ましい最小値は０μｍである。但し、表面粗度が０．１以上０．２以下と十分に小さく、摩擦抵抗が４５ｇｆと十分に低ければ、最大谷深さは９０μｍ程度であっても、十分なクリーニング性を有するが、この状態での安定した維持は難しい。
【００５４】
残留粉体のクリーニング性を左右する要因として、前記した項目以外にクリーニングブレードの硬度、反発弾性率、感光体に対する当接圧がある。クリーニングブレードのゴム硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で７０度以上９０度以下、反発弾性率は３０％以上７０％以下のものが使用される。
平均円形度が０．９８以上１．０以下の球形度の高いトナーの場合、回転によると考えられるブレード下への潜り込みが有るため、ブレードエッジは捻れ難いものが望ましく、感光体とブレード間の隙間が完全に遮断されるような設置を行った上、ＪＩＳ−Ａ硬度は８０度以上９０度以下に硬いブレードを使用した方が好結果を得られ易い。
【００５５】
感光体に対する当接圧が高いと、ブレード自体の劣化を促進させ、感光体に摺擦傷を与え、また捻れを増長させるために好ましくない。
通常当接圧または線圧は３０ｇ／ｃｍ前後あるいはそれ以上に設定されるが、本発明では１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。１０ｇ／ｃｍ以下では、長時間の使用ではブレードの摩耗や、コロナ生成物による化学劣化などで感光体の緩やかな凹凸を吸収出来ない場合が有り、感光体とブレード間に僅かに隙間を生じ、クリーニング不良を起こす場合がある。
一方、有機感光体に対する線圧が２５ｇ／ｃｍより５ｇ／ｃｍ程度オーバーしても直ちに感光体及びブレードエッジが劣化することは無いが、それ以上に高くすると長時間の使用により当接圧の影響が次第に現れる。当接圧の影響でブレードの摩耗が促進されたり、不特定の位置に捻れ等が起こり、局部的に感光体に深い摺擦傷を起こしやすくなる。また、硬い異物等がクリーニングブレードで強く抑えられると、感光体にスクラッチが起こるばかりか、ブレードにも傷が入り、エッジに欠けを生じやすくなる。すなわち、感光体、ブレードとも耐久性が短くなる。
【００５６】
以下実施例を用いてさらに詳しく説明するが、本発明がこれらの実施例によって限定されるものではない。
【実施例】
評価に使用する３層構成の感光体を以下の手段で作製した。
φ３０ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、肉厚０．７５ｍｍに加工されたＪＩＳ規定３００３系アルミニウム合金ドラムを導電性支持体として、下記組成の下引層（ＵＬ）用塗工液で浸漬塗工した後、１２０℃２０分乾燥し３．５μｍの下引き層、ついで、下記電荷発生材を用いた電荷発生層（ＣＧＬ）用塗工液で塗工した後、１２０℃２０分間加熱乾燥して、０．２μｍの電荷発生層を形成した。さらに、（化１）に記載の電荷輸送材を使用した電荷輸送層（ＣＴＬ）用塗工液に浸積塗工し、引き上げ速度条件を変化させ、電荷輸送層を塗工した後、１３０℃２０分の加熱乾燥を行い、平均膜厚２８μｍの膜厚の有機感光体を作製した。平均膜厚は、フィッシャー社の渦電流式膜厚計（タイプｍｍｓ）を使用し、端部より５０ｍｍを起点として、２０ｍｍ間隔で１３ポイント測定した平均値を示す。
【００５７】
下記記載の「部」はいずれも重量部を表す。
2004258588.tif 000003
【００５８】
【化１】
2004258588.tif 000004
【００５９】
（実施例１、２及び３）
評価用の画像形成装置としてプロセスカートリッジ組み込みのリコー製イマジオＭＦ２２００を用意した。感光体にはφ３０ｍｍの３層構成の感光体を用意し、感光体表面には予めＰＴＦＥの粉末（ダイキン工業製、ルブロンＬ−２）を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦する事によって摩擦抵抗を減じる手段を講じ、３台用意したプロセスカートリッジ夫々に装着した。
プロセスカートリッジを構成する現像装置部には、重量平均粒径が約４．８μｍ、平均円形度が０．９２４の粉砕トナーに流動剤としてＳｉＯ２を０．７％、ＴｉＯ２を０．８％添加し、重量平均粒径が０．３μｍのステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００）を実施例１として０．０４％、実施例２として０．０３％及び実施例３として０．０２％添加した現像剤を各々投入した。現像剤のキャリアは、重量平均粒径６３μｍの磁性キャリア（ＦＰＣ−３００ＬＣ）である。ステアリン酸亜鉛は感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗を低減化するための調整材である。
【００６０】
クリーニングブレードにはＪＩＳ−Ａ硬度が７７度、肉厚が２ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、支持体からエッジ部までの自由長が８ｍｍのポリウレタンゴムを使用し、ブレードの先端部にはポリフッ化ビニリデンの粉体をまぶした。クリーニングブレードの当接圧は２５ｇ／ｃｍに調節されたものを使用した。
プロセスカートリッジを画像形成装置に装着し、気温２２℃以上２５℃以下及び、相対湿度５６％ＲＨ以上６２％ＲＨ以下の環境において、Ａ−４サイズコピー用紙で５万枚の通紙ランニングを実施し、クリーニング性能にともなう画像品質、特に地肌部のトナー汚れについて評価した。評価位置はクリーニングブレードエッジ、感光体表面粗度の観測の関係から、感光体の中心域の幅５０ｍｍとした。
表面粗度の測定装置には東京精密社のサーフコム１４００Ｄ（ピックアップ：Ｅ−ＤＴ−Ｓ０２Ａ）、ブレード先端部の谷深さＲｖはキーエンス社の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００を各々使用し、観測位置は中央部の幅５０ｍｍとした。
通紙ランニング前後の表面粗度を１０点平均粗さＲｚＪＩＳ及び最大高さＲｚで、摩擦抵抗Ｒｆ及びブレードの谷深さ（欠け）Ｒｖの結果を表１に示す。
【００６１】
評価した３例とも表面粗度の変化は少なく低いレベルにあり、クリーニング不良を起こすレベルではなかった。一方、摩擦抵抗は実施例３では５万枚の通紙ランニングで摩擦抵抗が約１３８ｇｆ迄上昇したが、クリーニングブレードの捻れや、スティックスリップ現象は起こらず、微小粒径のトナーも殆どクリーニングされており、クリーニング性に問題はなかった。その結果コピー上では、地肌汚れは確認されなかった。その他の画像品質も良好で、コントラスト良好な画像品質が再現された。
【００６２】
なお、潤滑剤の付与状態を確認したところ、写真１に示すように、Ｆ（フッ素）原子に濃淡が見られ、明らかに不均一な塗布に成っていることが確認された。
評価に使用した感光体の実施例１及び２のサンプルに付いて、気温２８℃、相対湿度９０％ＲＨの環境に４時間暗順応させて作像を行ったが、解像度が縦、横で５．６〜７．１（本／ｍｍ）を示し、ほぼ実用上問題のない良好な結果であった。
【００６３】
【表１】
2004258588.tif 000005
【００６４】
（実施例４、５及び６）
感光体には、上記仕様により作製されたφ３０ｍｍの３層構成の感光体を用意し、感光体表面には予め前出ＰＴＦＥの粉末を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦する事によって摩擦抵抗を減じる手段を講じ、３台用意したプロセスカートリッジに各々装着した。
プロセスカートリッジに投入するトナーとして平均円形度が０．９８６、重量平均粒径が６．２μｍの懸濁重合法で作製されたリコー製重合トナー（試作品）に変えた以外、実施例１、２及び３に記載に同等の感光体を使用し評価を実施した。トナーの添加量は５重量％とした。
平均円形度の高い重合トナーを使用し、感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗のレベルを実施例４、実施例５及び実施例６と変化させて、残留粉体のクリーニング性を評価した。結果を表２に示す。
【００６５】
球形度の高いトナーの場合には、球形度の低い粉砕トナーよりも摩擦抵抗に対する余裕度が低くなるが、実施例６において摩擦抵抗が１１６ｇｆと高くなった場合、詳細に確認した結果、微かに細線状に筋模様が確認された。表面粗度のレベルでは問題なかったが、ブレードに歪みが生じて、僅かに隙間が出来たためと思われる。ただし、このレベルでは実用性に問題があるレベルには到っていないと判断された。それ以外の条件では何ら問題なかった。
表面粗度、摩擦抵抗を低く設定する事により、平均円形度が高い球形トナーでも良好にクリーニングする事が確認できた。
【００６６】
【表２】
2004258588.tif 000006
【００６７】
（比較例１及び２）
感光体にはφ３０ｍｍの３層構成の感光体を用意し、感光体表面には予め前出ＰＴＦＥの粉末を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦する事によって摩擦抵抗を減じる手段を講じ、プロセスカートリッジに装着した。プロセスカートリッジの現像装置部に投入するトナーとして、平均円形度が０．９８６、重量平均粒径が６．２μｍの懸濁重合法で作製されたリコー製重合トナー（試作品）に重量平均粒径が０．３μｍのステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００）を比較例１として０．０１％及び比較例２として０．０１５％を添加した現像剤を各々投入した。現像剤のキャリアは、重量平均粒径５８μｍの磁性キャリア（ＢＲ−０２１）である。
クリーニングブレードにはＪＩＳ−Ａ硬度が７７度、肉厚が２ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、支持体からエッジ部までの自由長が８ｍｍのポリウレタンゴムを使用し、ブレードの先端部にはポリフッ化ビニリデンの粉体をまぶした。クリーニングブレードの当接圧は２５ｇ／ｃｍに調節し、摩擦抵抗の効果を確認した。
評価方法は実施例１ないし６に記載の方法と同じにした。評価結果を表３に示す。
潤滑剤のトナー中への投入量を減らし摩擦抵抗の低減効果を減らした結果、表面粗度はクリーニング不良を起こすレベルまでには到らなかったが、摩擦抵抗が大幅に上昇した。
その結果、開始３０枚前後からクリーニングブレードエッジが歪んだ為と思われるクリーニング不良が生じ、枚数を重ねる毎に多数の黒帯が生じ、コピー画像全面的に薄くトナー汚れが生じた。
【００６８】
【表３】
2004258588.tif 000007
【００６９】
（実施例７及び８）
感光体には、φ３０ｍｍの３層構成の感光体を用意し、感光体表面には予め前出ＰＴＦＥの粉末を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦することによって摩擦抵抗を減じる手段を講じプロセスカートリッジに装着した。
プロセスカートリッジを構成する現像装置部には、重量平均粒径が約４．８μｍ、平均円形度が０．９２４の粉砕トナーに流動剤としてＳｉＯ２を０．７％、ＴｉＯ２を０．８％添加し、重量平均粒径が０．３μｍのステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００）を０．０３％添加した現像剤を投入した。現像剤のキャリアは、重量平均粒径６３μｍの磁性キャリア（ＦＰＣ−３００ＬＣ）である。
ブレードクリーニングの部材にはＪＩＳ−Ａ硬度が７７度、肉厚が２ｍｍ、長さが３２０ｍｍのポリウレタンゴムを、厚さ１ｍｍのクロムメッキした鉄板製の支持体に、感光体とクリーニングブレードの当接圧（線圧）が実施例７として１０ｇ／ｃｍ、実施例８として２０ｇ／ｃｍに設定できるように、ホットメルト接着剤を使用して貼り付けられたものを使用した。ブレードの先端部には前記したように、ポリフッ化ビニリデンの粉体をまぶし、回転スタート時に、ブレードに捻れや捲れなどの歪みが生じないようにした。結果を表４に示す。
ブレードの当接圧を低く設定する事によって、表面粗度、摩擦抵抗とも変化が少なく良好なレベルに抑制されており、クリーニングブレードの当接圧を前記実施例よりもさらに低い１０ｇ／ｃｍ及び２０ｇ／ｃｍにしても、地肌レベルはランク的に５〜４．５レベルで、図９及び１０を参照にしても良好な結果であった。ただ、当接圧が１０ｇ／ｃｍではランクレベルが５レベルと実用的には問題ないレベルであったが、評価位置より外れた位置でランク４．５レベルと微かに筋模様が確認された。したがって、当接圧を１０ｇ／ｃｍ以下にする事は不可と思われる。一方、２０ｇ／ｃｍの場合はクリーニング性に全く問題は無く、コントラスト良好な画像品質が得られた。
【００７０】
【表４】
2004258588.tif 000008
【００７１】
（比較例３及び４）
感光体にはφ３０ｍｍの３層構成の感光体を用意し、感光体表面には予め前出ＰＴＦＥの粉末を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦する事によって摩擦抵抗を減じる手段を講じ、プロセスカートリッジに装着した。
プロセスカートリッジを構成する現像装置部には、重量平均粒径が約４．８μｍ、平均円形度が０．９２４の粉砕トナーに流動剤としてＳｉＯ２を０．７％、ＴｉＯ２を０．８％添加し、重量平均粒径が０．３μｍのステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００）を０．０３％添加した現像剤を投入した。現像剤のキャリアは、重量平均粒径６３μｍの磁性キャリア（ＦＰＣ−３００ＬＣ）である。
ブレードクリーニングの部材にはＪＩＳ−Ａ硬度が７７度、肉厚が２ｍｍ、長さが３２０ｍｍのポリウレタンゴムを、厚さ１ｍｍのクロムメッキした鉄板製の支持体に、感光体とクリーニングブレードの当接圧（線圧）が比較例３として４５ｇ／ｃｍ及び比較例４として７０ｇ／ｃｍになるように、ホットメルト接着剤を使用して貼り付けられたものを使用した。
ブレードの先端部には前記したように、ポリフッ化ビニリデンの粉体をまぶし、回転スタート時に、ブレードに捻れや捲れなどの歪みが生じないようにした。
評価結果を表５に示す。
【００７２】
クリーニングブレードの当接圧が高くなると、ステアリン酸亜鉛の付与効果が少なくなり、クリーニングブレードによる削れが目立ち、ブレードエッジ先端の捻れなどで表面粗度が３μｍ前後と大幅に悪化した。その結果、微小なトナーのクリーニング下を通過する量が増加し、４５ｇ／ｃｍ、７０ｇ／ｃｍのいずれの当接圧においても、クリーニング不良が発生した。
【００７３】
【表５】
2004258588.tif 000009
【００７４】
（実施例９及び１０）
感光体には上記仕様で作製したφ３０ｍｍの３層構成の感光体を用意し、感光体表面に予め前出ＰＴＦＥの粉末を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦する事によって摩擦抵抗を減じる手段を講じ、プロセスカートリッジに装着した。プロセスカートリッジの現像装置部に投入するトナーとして、平均円形度が０．９８６、重量平均粒径が６．２μｍの懸濁重合法で作製されたリコー製重合トナーに重量平均粒径が０．３μｍの粉末状ＰＴＦＥ（ダイキン工業製、ルブロンＬ−５）を０．０２５％添加した現像剤を投入した。
現像剤のキャリアは、重量平均粒径５８μｍの磁性キャリア（ＢＲ−０２１）である。
クリーニングブレードにはＪＩＳ−Ａ硬度が７７度、肉厚が２ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、支持体からエッジ部までの自由長が８ｍｍのポリウレタンゴムを使用し、ブレードの先端部にはポリフッ化ビニリデンの粉体をまぶした。クリーニングブレードの当接圧は２５ｇ／ｃｍに調節した。但し、確認に用いたクリーニングブレードは、一度使用したブレードエッジの谷深さＲｖが大きくなったもので評価を行った。ブレードの中央部幅１００ｍｍの最大谷深さＲｖは、実施例９では１８．４μｍであり、実施例１０では２４．７μｍであった。また、測定した谷深さの範囲は、実施例９では６．３μｍ以上１８μｍ以下であり、実施例１０では８．２μｍ以上２４．７μｍ以下であった。
クリーニングブレードエッジの最大深さによる影響を評価した結果を表６に示す。
【００７５】
通紙ランニング後も表面粗度、摩擦抵抗とも規定内に入っており、問題ないレベルである為と推測されるが、通紙ランニング後のブレードエッジの最大谷深さが実施例１０では４２μｍになっても、谷の部分では隙間が生じることなく、ほぼ良好なクリーニング性が得られた。但し、初期に測定した位置とは異なる。但し、微かでは有るが点状に２〜３本程度の筋模様が確認された。それ以下の最大谷深さの場合には十分なクリーニング性があり、コピー上での地肌汚れは皆無であった。
一度使用されたブレードを使用したため、ブレードエッジが少し脆くなっているか、キャリアのような異物混入が考えられる。
【００７６】
【表６】
2004258588.tif 000010
【００７７】
（比較例５及び６）
感光体には上記仕様で作製され、一度使用されて、表面に付着したトナー等の異物を取り除き清浄化したφ３０ｍｍの３層構成の感光体を２本用意した。この感光体表面に予め前出ＰＴＦＥの粉末を不織布に付け、感光体の長手方向に軽く摺擦する事によって摩擦抵抗を減じる手段を講じ、プロセスカートリッジに装着した。プロセスカートリッジの現像装置部に投入するトナーとして、平均円形度が０．９８６、重量平均粒径が６．２μｍの懸濁重合法で作製されたリコー製重合トナーに重量平均粒径が０．３μｍのステアリン酸亜鉛（（ＳＺ２０００）を０．０３％添加した現像剤を投入した。
現像剤のキャリアは、重量平均粒径５８μｍの磁性キャリア（ＢＲ−０２１）である。
クリーニングブレードにはＪＩＳ−Ａ硬度が７７度、肉厚が２ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、支持体からエッジ部までの自由長が８ｍｍのポリウレタンゴムを使用し、ブレードの先端部にはポリフッ化ビニリデンの粉体をまぶした。クリーニングブレードの当接圧は２５ｇ／ｃｍに調節した。但し、クリーニングブレードには２５万枚程度使用したブレードである最大谷深さが、比較例５で４５μｍのものと、比較例６で７８μｍのものとに交換し最大谷深さの効果を評価した。結果を表７に示す。
【００７８】
摩擦抵抗は感光体表面にスクラッチが無数に有るため、前記した実施例のように十分に下げることは出来なかったが、規定値に入っておりクリーニング不良を起こすレベルには無いと考えられる。しかし、表面粗度が大きくクリーニングブレードの谷深さが大きいため、トナーのせき止めが十分に出来ず、初期数枚よりクリーニング不良が、黒筋状の地汚れがコピー上に多数確認されたため、１００枚で評価を中止した。
【００７９】
【表７】
2004258588.tif 000011
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明で提案した摩擦抵抗の測定法は、実際に即した測定法であることが確認された。本発明に記載の測定法を使用して得られた４５ｇｆ以上２００ｇｆ以下の摩擦抵抗と、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下若しくは最大高さＲｚが２．５μｍの表面性を有する感光体を画像形成装置にセットして画像形成を行うと、一般的に使用されるＪＩＳ−Ａ硬度が７０度以上９０度以下、反発弾性率が３０％以上７０％以下のポリウレタンブレードを使用しても、平均円形度が０．９１以上０．９４以下と低く、小粒径のトナーを多数含む粉砕方式で作製されるトナー等の異形トナーや、平均円形度が０．９８以上の重合法で作製されるトナー等の球形状のトナーを効率よくクリーニング出来、コピー上の地肌汚れを発生させることがなくなる。
【００８１】
本発明により、感光体に付与する潤滑剤が一様な膜構成に成らず、不均一な膜にする事によって、摩擦抵抗が異常に下がることを防止し、画像劣化が抑制される。
本発明により、クリーニングブレードの感光体に対する当接圧を１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下に設定することで、クリーニングブレードによるスクラッチや全体的な摩耗増加による感光体の異常な削れを抑制できる。その結果、表面粗度が大きく成ることが無いため、残留粉体のクリーニング性が良好に維持され、また、クリーニングブレードエッジの劣化である欠けが生じ谷深さが大きくなることも少なくて済む。
【００８２】
本発明により、クリーニングブレードエッジの最大谷深さを４０μｍ以上に成らないようにすることで、残留粉体のクリーニング性を良好に維持することが可能となる。
本発明により、クリーニングブレードエッジの最大谷深さをさらに３０μｍ以上に成らないようにすることで、残留粉体のクリーニング性に対する余裕度が増大し、摩擦係数が増加しても良好にクリーニング性能を維持することが可能となる。
本発明により、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ以上１．５μｍ以下若しくは最大高さＲｚが２．５μｍであり、摩擦抵抗が４５ｇｆ以上２００ｇｆ以下となる表面性を有する感光体を搭載したプロセスカートリッジを画像形成装置に装着することで、メンテナンスが容易で、しかも残留粉体のクリーニング性が良好なため常に地肌汚れのない画像品質が提供できる。
【００８３】
本発明により、摩擦抵抗を低減化するために感光体面に付与する潤滑剤の膜を不均一に付与することで、付与されたところと付与されていないところで電気的な連続性が遮断されるため、画像劣化の頻度が少なくなり、画像品質の安定化が図れる。
本発明により、クリーニングブレードの感光体との当接圧を１０ｇ／ｃｍ以上２５ｇ／ｃｍ以下にしたシステムをプロセスカートリッジに組み込むことで、交換容易性は元よりのこと、感光体及びクリーニングブレードの劣化が少ないため、安定した地肌汚れの無い、均一画像良好な作像性が保持され、また、交換頻度が少ないためプロセスカートリッジ自体の痛みも少ないというメリットがある。
本発明により、最大谷深さが４０μｍ以下に管理されたクリーニングブレードをプロセスカートリッジに組み込むことで、ブレードによるクリーニング不良が抑制され、かつブレードによる感光体の傷つきが少なくなるため、コピー上にトナーによる地肌汚れが無く、感光体の寿命低下も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複写プロセスを説明する画像形成装置の概略図である。
【図２】感光体、ローラ帯電方式の帯電装置およびブレード方式のクリーニング装置から構成されるプロセスカートリッジを説明する概略図である。
【図３】感光体、ローラ帯電方式の帯電装置、ブレード方式のクリーニング装置および現像装置から構成されるプロセスカートリッジを説明する概略図である。
【図４】本発明に使用する機能分離型の感光体構成を説明する概略図である。
【図５】図４の電荷輸送層がフィラー非分散電荷輸送層と、フィラー分散電荷輸送層との２層からなる構成される機能分離型の感光体を説明する概略図である。
【図６】摩擦抵抗の測定方法を説明する概略図である。
【図７】接触面積が１５ｍｍ２と３５ｍｍ２とで測定した摩擦係数の相関性を示すグラフである。
【図８】摩擦抵抗とオイラーベルト方式で測定した摩擦係数との関係を接触面積が１５ｍｍ２の時と３５ｍｍ２の時とで説明するグラフである。
【図９】クリーニングブレードエッジの最大粗さが１０μｍ以下の時の、感光体の表面粗度（Ｒｚ）別の接触面積が１５ｍｍ２の時のクリーニング性ランクを示すグラフである。
【図１０】クリーニングブレードエッジの最大粗さが４０μｍ以上６０μｍ以下の時の、感光体の表面粗度（Ｒｚ）別の接触面積が１５ｍｍ２の時のクリーニング性ランクを示すグラフである。
【写真１】潤滑剤を感光体上に不均一に塗布したときの状態を示す写真である。
【写真２】潤滑剤が感光体上に均一に塗布された状態を示す写真である。
【符号の説明】
１      電子写真用感光体（感光体）
２      帯電装置
３      画像露光装置
４      現像装置
５      転写装置
６      分離装置
７      クリーニング装置
７１    クリーニングブラシ
７２    クリーニングブレード
８      定着装置
９      コピー用紙
【図１】
2004258588.tif 000012
【図２】
2004258588.tif 000013
【図３】
2004258588.tif 000014
【図４】
2004258588.tif 000015
【図５】
2004258588.tif 000016
【図６】
2004258588.tif 000017
【図７】
2004258588.tif 000018
【図８】
2004258588.tif 000019
【図９】
2004258588.tif 000020
【図１０】
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