(57)【要約】【課題】平均円形度の大きい重合トナーであっても、クリーニングブレードの線圧を異常に高くせずに、クリーニング不良を効果的に抑止し、長期に亘って地肌汚れのない画像品質が得られるようにする。【解決手段】感光体１の表面粗さ、その摩擦抵抗、クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さに関して、感光体１の表面の１０点平均粗さＲｚＪＩＳを０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍとし、かつ、所定の条件で測定された感光体１のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆを４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとし、かつ、感光体１にカウンター当接するクリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さを７０μｍ以下として、各々最適値に規定することにより、平均円形度が大きな球形トナーの場合であっても、良好なるクリーニング性を維持することができ、高品位画像を長期に亘って提供できるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも導電性支持体、下引き層及び感光層から構成される感光体と、この感光体に電荷を付与する帯電装置と、前記感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置と、転写後の前記感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えて電子写真プロセスに従い画像形成を行う画像形成装置において、
前記感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳが、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍであり、
かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを前記感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、前記感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、前記ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときの前記デジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された前記感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆであり、
かつ、前記感光体にカウンター当接する前記クリーニングブレードが、７０μｍ以下の表面粗さのエッジを有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記摩擦抵抗Ｒｆの測定環境は、温度１５℃〜２２℃、湿度５５％ＲＨ〜６５％ＲＨであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニングブレードの前記エッジの表面粗さが、１０μｍ以上、７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分の硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜９０°であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーは、その平均円形度が０．９６以上、０．９９８以下の形状のトナーであることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニング装置は、前記クリーニングブレードに加えて、このクリーニングブレードよりも前記感光体回転方向上流側に配設されて導電性を有するループ状繊維からなるクリーニングブラシを備えることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記クリーニングブラシは、当該クリーニングブラシに電圧を供給する電源、又は、当該クリーニングブラシを接地する電気回路に接続されていることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記摩擦抵抗Ｒｆを４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆの範囲内に維持するために前記感光体の摩擦抵抗を低減化させる摩擦抵抗低減化手段を備える請求項１ないし１０の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記摩擦抵抗低減化手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段よりなることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記潤滑剤付与手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を不均一に塗布することを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記潤滑剤が、ステアリン酸亜鉛又はフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項１２又は１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記感光体の電荷輸送層は、有機感光層であることを特徴とする請求項１ないし１４の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記感光体の電荷輸送層は、フィラーを含有しない電荷輸送層と、フィラーを含有したフィラー含有電荷輸送層との２層から構成されていることを特徴とする請求項１ないし１４の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記フィラー含有電荷輸送層を構成するフィラーの重量平均粒径が０．２μｍ〜０．７μｍであり、フィラーの含有量が当該フィラー含有電荷輸送層全重量の１０重量％〜３０重量％であることを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記帯電装置は、当該帯電装置が有する帯電部材に直流電圧、又は、交流電圧を重畳した直流電圧が印加されて、静電潜像形成前の帯電電位を４００Ｖ〜８００Ｖに設定して画像形成を行うことを特徴とする請求項１ないし１７の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１９】
少なくとも導電性支持体、下引き層及び感光層から構成される感光体と、この感光体に電荷を付与する帯電装置と、前記感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、転写後の前記感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置との電子写真プロセス部材のうち、
前記感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳが、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍであり、
かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを前記感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、前記感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、前記ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときの前記デジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された前記感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆであり、
かつ、前記感光体にカウンター当接する前記クリーニングブレードが、７０μｍ以下の表面粗さのエッジを有し、
少なくとも前記感光体と前記クリーニング装置とをカートリッジケース内に一体に収納し、画像形成装置内に着脱自在に装着されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
前記摩擦抵抗Ｒｆの測定環境は、温度１５℃〜２２℃、湿度５５％ＲＨ〜６５％ＲＨであることを特徴とする請求項１９記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２１】
前記クリーニングブレードの前記エッジの表面粗さが、１０μｍ以上、７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１９又は２０記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】
前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分の硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜９０°であることを特徴とする請求項１９ないし２１の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２３】
前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接することを特徴とする請求項１９ないし２２の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２４】
前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接することを特徴とする請求項１９ないし２２の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２５】
前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項１９ないし２４の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２６】
前記クリーニング装置は、前記クリーニングブレードに加えて、このクリーニングブレードよりも前記感光体回転方向上流側に配設されて導電性を有するループ状繊維からなるクリーニングブラシを備えることを特徴とする請求項１９ないし２５の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２７】
前記摩擦抵抗Ｒｆを４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆの範囲内に維持するために前記感光体の摩擦抵抗を低減化させる摩擦抵抗低減化手段を備える請求項１９ないし２６の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２８】
前記摩擦抵抗低減化手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段よりなることを特徴とする請求項２７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２９】
前記潤滑剤付与手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を不均一に塗布することを特徴とする請求項２８記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３０】
前記潤滑剤が、ステアリン酸亜鉛又はフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項２８又は２９記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３１】
前記感光体の電荷輸送層は、有機感光層であることを特徴とする請求項１９ないし３０の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３２】
前記感光体の電荷輸送層は、フィラーを含有しない電荷輸送層と、フィラーを含有したフィラー含有電荷輸送層との２層から構成されていることを特徴とする請求項１９ないし３０の何れか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３３】
前記フィラー含有電荷輸送層を構成するフィラーの重量平均粒径が０．２μｍ〜０．７μｍであり、フィラーの含有量が当該フィラー含有電荷輸送層全重量の１０重量％〜３０重量％であることを特徴とする請求項３２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３４】
少なくとも導電性支持体、下引き層及び感光層から構成される感光体と、この感光体に電荷を付与する帯電装置と、前記感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置と、転写後の前記感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備え電子写真プロセスに従い画像形成を行う画像形成方法において、
前記感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳを、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍとし、
かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを前記感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、前記感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、前記ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときの前記デジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された前記感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆを、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとし、
かつ、前記感光体にカウンター当接する前記クリーニングブレードのエッジの表面粗さを、７０μｍ以下とする、条件下で画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジ、及び、画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成を行うための装置として近年広く普及しているファクシミリ、プリンタ、複写機などといった、電子写真プロセスを用いたデジタル方式の画像形成装置は、一般に、感光体、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、除電装置及び定着装置等を含んで構成される。
【０００３】
これらの画像形成装置に使用される感光体には、従来、酸化亜鉛、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、ａ−Ｓｅ、ａ−Ａｓ２Ｓｅ３などのアモルファスセレン類、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｇｅ：Ｈなどのアモルファスシリコン類、ポリビニルカルバゾール等の感光材料が使用されてきた。しかし、公害問題や、製造コストが高いなど現代にはマッチしない不具合が生じたため、省エネルギー、省資源、製造容易性、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感光体（ＯＰＣ）への転換が図られている。
【０００４】
有機感光体の感光層構成には、電荷輸送層と電荷発生層との２層から構成される機能分離型感光体と、電荷発生材料と電荷輸送材料とが混合された感光層構成の感光体とがあるが、市場に流通している感光体の層構成は一部を除いて殆どが前者の機能分離型の感光体である。
【０００５】
また、現在、画像形成装置はアナログ方式からデジタル方式への転換が図られ、それに見合った感光体の開発も行われている。
【０００６】
デジタル方式用の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１μｍ〜２０μｍの下引き層、０．１μｍ〜５μｍの電荷発生層、１０μ〜５０μｍの電荷輸送層を順に積層することにより構成される。
【０００７】
電荷輸送層を感光体の最上層に構成することにより、機械的耐久性に対する設計の自由度が広がるというメリットがある。電荷輸送層のバインダー樹脂にはポリカーボネート樹脂（Ａ型、Ｃ型、Ｚ型など）が一般的に使用され、感光体としたときの耐久枚数はＡ４サイズ用紙換算で５万枚〜８万枚程度である。
【０００８】
また、感光体に、より一層の高耐久性が必要な場合には、電荷輸送層に高分子材料を使用する方法、電荷輸送層の上にプラズマＣＶＤ法や真空蒸着法などを用いてアモルファスカーボン膜、アモルファスシリコン膜などの耐摩耗性の保護層を０．５μｍ〜５μｍ程度形成する方法、浸漬塗工法やスプレー塗工法などを用いて、αアルミナ、酸化チタン、酸化スズなどの高硬度微粒子（フィラー）を１重量％〜６０重量％添加した樹脂層、又は感光層を電荷輸送層上に１μｍ〜１０μｍ程度形成する方法等が知られている。
【０００９】
前述したような有機感光体を使用して画像形成を行うために使用される帯電方法には、感光体から電極を５ｍｍ〜１０ｍｍ程度離して帯電を行うコロナ放電方法、感光体に帯電部材を接触させて帯電する接触帯電方法、感光体から帯電部材を３０μｍ〜１００μｍ程度離して帯電を行う非接触帯電方法（又は、近接帯電方法）がある。コロナ帯電装置、接触帯電装置では、通常、直流電圧が印加されるが、非接触帯電装置や特に帯電安定性が求められる帯電の場合には、電圧が８００Ｖ〜２０００Ｖ程度、周波数が６００Ｈｚ〜２５００Ｈｚとする交流電圧を直流電圧（４５０Ｖ〜８５０Ｖ）に重畳した電圧が帯電部材に印加される。機能分離型の感光体の場合、通常マイナス帯電で、表面電圧は−４００Ｖ〜−１２００Ｖ程度である。
【００１０】
帯電後、画像露光によって感光体に形成された静電潜像を顕像化する手段として、噴霧現像法やカスケード現像法などもあるが簡便性に欠けるため、現在では小型化が容易、静電潜像に対する現像追随性、高解像度が得られやすく、地肌汚れに対しての比較的良好なＳＮ比が得られやすいなどのメリットを有する磁気ブラシ現像法が一般的である。
【００１１】
磁気ブラシ現像法に用いられるトナーには、粉砕法で製造される平均円形度が０．９０〜０．９５程度、平均粒径が４μｍ〜１０μｍ程度の粉砕トナーが多く使用されている。粉砕トナーは突起が多く異形状であるため、クリーニングブレードを使用してもクリーニング性は比較的良好である。
【００１２】
しかし、粒径分布が広く（例えば、±５μｍ）、破砕トナーも多く含まれているため、保持する電荷が揃いにくく、静電潜像への現像性が忠実で無くシャープなエッジが得られにくい。そのため、高解像度を得るに限度がある。また、トナーの持っている電荷が不均一であるため、被転写体への転写が十分でなく、転写残トナーが多く、０．５μｍ〜２μｍ程度の超微細トナーはクリーニング不良になるなどの問題がある。
【００１３】
平均円形度は、例えば、シスメックス社製のＦＰＩＡ−１０００型測定装置を使用し、
平均円形度＝Σ（粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長÷粒子投影像の周囲長）÷測定粒子数
なる演算式に従い算出する。なお、測定粒子数は１０００粒子以上とし、５μｍ以上の粒子径のものを選定し、トナー像を投影して周囲長を算出する。
【００１４】
また、粉砕法とは、重合法によって製造されたバインダーポリマー中に、着色剤、帯電制御剤などの添加剤を、乾式ブレンダー、ヘンシェルミキサー、ボールミルなどを使用して混合し、溶融させて得られる塊りを粗粉砕、微粉砕して、篩いなどで粒径毎に分級して製造する方法である。
【００１５】
トナーはキャリアと呼ばれる平均粒径が４０μｍ〜８０μｍ程度の鉄、フェライト、ニッケル等の磁性粉と３重量％〜８重量％の割合で混合されシェークすることにより摩擦帯電させ現像剤として使用される。
【００１６】
被転写体（ＯＨＰ用紙やコピー用紙）に転写後の、感光体上のトナーや紙粉などの残留粉体をクリーニングする手段には、従来、兎毛や豚毛、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などからなるファーブラシ方式が多く使用されてきたが、現在では小型、ハンドリング、製造コストなどの面で有利なブレードクリーニング方式が主流となっている。
【００１７】
ブレードクリーニング方式のブレードにはネオプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、アクリルゴムなどの弾性部材があるが、感光体に化学的ダメージを与えず、耐久性、耐オゾン性、耐油性等、優れた特性を有するポリウレタンゴム（又はウレタンゴム）が一般的である。
【００１８】
クリーニング装置に使用されるブレードクリーニング方式のクリーニング部材はゴムブレードと支持基体からなり、肉厚が１．５ｍｍ〜５ｍｍで短冊状（板状）のクリーニングブレードが殆どである。
【００１９】
クリーニング部材は、鉄板やアルミ板の様な支持基体に、短冊状にカットしたポリウレタンゴムをホットメルトや両面テープなどを使用して、金属支持体端からブレードの先端迄の自由長が２ｍｍ〜１０ｍｍになるように固定されたものである。
【００２０】
クリーニング部材は、ブレードのエッジが感光体に対して、トレーリング方向又はカウンター方向になるように、何れかの方法で設置されるが、現在ではクリーニング性、クリーニング維持性という面で優れたカウンター方式が一般的に採用されている。
【００２１】
クリーニング部材は、感光体にブレードエッジが線接触するように取り付けられ、スプリングなどを利用して、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍ程度の一定の荷重（当接圧）が掛けられる。線接触とするのは、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が過剰になるのを避け、エッジでの掻き取り効果を最大限に生かして、良好にクリーニングを行うためである。実際には線接触させても潰れて０．５ｍｍ〜１ｍｍ位の幅で接触するが、接触面積が大きくなると、トナーや紙粉などの感光体への押し付けが生じるようになり、好ましくないため、クリーニング性に関しては、できるだけ線接触を維持するようにすることが望ましい。
【００２２】
荷重を掛けるのはクリーニングブレードエッジを感光体に密着させ、感光体が回転中に隙間ができるのを防止するためで、感光体上に載っている或いは付着している異物、さらには突起、感光体に生じた微小なスクラッチや摺擦傷の影響を回避して、残留粉体のクリーニング性を維持するためである。
【００２３】
クリーニングブレードをカウンター当接させることによって、ブレードのエッジは感光体に食い込むように作用する。従って、感光体とクリーニングブレードのエッジとの間の密着性が高まり、トレーリング方式に比べ遙かにクリーニング性の向上を図ることができる。但し、荷重がかかりすぎるとブレードのエッジがつぶされて面接触になる。面接触になることで感光体との摩擦抵抗が大きくなり、ブレードエッジが感光体の回転方向に引きずられては戻る、いわゆるスティックスリップ現象が起こりやすくなり、感光体、クリーニングブレード双方のダメージが大きくなりやすい。
【００２４】
ところで、近年、カラー画像或いはモノクロ画像の高品位化、高解像性などの高画像品質の要求に伴って、プリンタや電子写真複写機では、重合トナーの使用が増えている。重合トナーはほぼ球形である上に、良くコントロールされた製造方法では、粒度分布を±０．５μｍ程度に揃えることができるため、帯電均一性が良好であり、静電潜像に対する忠実現像性や転写性、重ね合わせたときの色再現性などに優れている。
【００２５】
しかしながら、粉砕トナー使用ではクリーニング性が良好であったカウンター当接のクリーニング方式であっても、平均円形度が大きいほぼ球形のトナーを使用した場合、１枚目からクリーニングできないという問題が生じている。
【００２６】
また、初期においてクリーニングが１００％できたとしても複写の途中で突然クリーニング不良が生じるという問題もあり、大量複写を行う周速の速い画像装置では、気づかない内に多数枚コピーされることもある。
【００２７】
円形度が大きく球形に近いトナーは感光体上で回転するような形で、ブレードに突入するため、少しの隙間にも潜り込みクリーニング不良を起こし易い。
【００２８】
また、感光体に帯電する際に、帯電装置から多量のコロナ生成物（オゾンやＮＯｘ、ＳＯｘなど）が生成され感光体に付着する。また、現像時にはトナー、転写時には紙粉の付着がある。感光体に付着したこれらのコロナ生成物及びトナー、紙粉の構成物質からなる汚染物質がクリーニングブレードや帯電部材などの当接部材で押さえ付けられると、感光体表面に前述の汚染物質の被膜が形成（例えば、トナーフィルミング）され、摩擦抵抗が高くなるという現象が生じる。
【００２９】
クリーニングブレードには、一般に、ポリウレタンゴムが使用され、ブレードエッジが感光体と線接触するように当接されているが、摩擦抵抗が高くなるとクリーニングブレードとの間で摩擦熱が発生して、感光体表面のフィルミング膜を溶かしたり、或いは、ブレードの付着しているトナーを融着させたりして、滑り性が悪くなり、クリーニングブレードのエッジと感光体との間の機械的な圧力バランスが崩れて、クリーニングブレードは感光体に均等に当接されなくなり、感光体の回転に伴って微振動を起こし、感光体との間に隙間を作り易くなる。
【００３０】
また、ブレードエッジは感光体の回転方向に引きずられては戻るというスティックスリップ現象を起こし、ブレードエッジが最大限に引きずられた時に、さらに大きな隙間を形成する。スティックスリップ現象は感光体の摩擦抵抗の上昇と共にひどくなる。
【００３１】
ブレードエッジの感光体に対する摩擦力が高まるため、感光体には摺擦傷が生じやすくなるが、局部的に強く押し付けられた部位では、目視でも判る位の引っ掻き筋（スクラッチ）が生じる。即ち、表面粗さが大きくなる。
【００３２】
特に、アルミナや酸化錫のように高硬度で微粒子（１次粒径が０．１μｍ〜０．７μｍ程度の粒径が使用されることが多い）のフィラーを最表層に含有させた感光体では、クリーニングブレードの摺擦により、ブレードエッジが傷つきやすい。また、削り取られたフィラーの凝集体がクリーニングブレードで感光体に押し付けられることによって、感光体に深いスクラッチ、ブレードエッジに欠損を形成することになり、この傾向はフィラーの含有量が多い場合や、含有フィラーの粒径が大きくなるにつれ悪くなる。
【００３３】
さらに、感光層が摩耗しにくいため、フィルミング膜が形成されやすく、均一に削り取れない。従って、感光体の摩擦抵抗が大きく上昇し、ブレードエッジの歪みや、スティックスリップ現象を起こし易くなる。
【００３４】
深いスクラッチが生じた場合にはブレードエッジに局部的な捻れや圧力が掛かるため、ブレードエッジの欠損につながる。
【００３５】
感光体のスクラッチ及びブレードエッジの欠損が大きくなる程、トナーのクリーニング不良が起こりやすくなる。
【００３６】
感光体の摩擦抵抗が増大すると、ブレードエッジには強い圧力が掛かるため、局部的に歪みを生じて変形したり欠損に到る。欠損は大きくなると１２０μｍ〜２００μｍに及ぶこともある。
【００３７】
このように欠損が大きい場合には、当接圧を強くしても、感光体とクリーニングブレード間の隙間を塞ぎきれないため、クリーニング不良が生じ、ブレード欠損の大きいところで初期には点線状の、次第に帯状のクリーニング不良となり、感光体の表面粗さが大きいところでは、薄く広がったクリーニング不良が起こるようになる。
【００３８】
円形度の大きい重合トナーを、ブレードクリーニング法を使用してクリーニング不良を改善する手段として、次のような従来技術がある。
【００３９】
例えば、特許文献１には、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０のトナーを使用し、クリーニングブレードの線圧を２０ｇ／ｃｍ以上、６０ｇ／ｃｍ未満に設定して、感光体表面（１０％〜５０％のフッ素樹脂を含有する）の削れ屑（フッ素樹脂などの凝集体）をブレードの所に集めて円形度の大きい球形トナーでも良好にクリーニングを行うことが記載されている。これは、クリーニングブレードの当接圧を高めに設定することによって、感光体とブレードとの間に隙間が形成されるのを防止し、さらにフッ素樹脂を多く含有させることによって、摩擦係数を下げると共に、フッ素樹脂を削れやすくし、削れたフッ素樹脂をブレードクリーニングの所に凝集させることによって、フッ素樹脂による堰を形成して、ブレードへのトナーの侵入を防止し、クリーニング不良を阻止しようとするものである。
【００４０】
また、特許文献２には、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０のトナー、硬度が６０度〜８０度のクリーニングブレードを、線圧５５ｇ／ｃｍ〜１０５ｇ／ｃｍに設定して、潤滑剤を塗布しながら、画像形成を行うことが記載されている。
【００４１】
また、特許文献３には、像担持体（感光体）表面に１０重量％〜５０重量％のフッ素樹脂を含有させ、感光体の表面粗さＲｚをＲｚ＜５．０μｍとなし、像担持体（感光体）とクリーニングブレード間の動摩擦係数μを０．５≦μ≦２．５とし、線圧Ａは２００×１０−３Ｎ／ｃｍ＜Ａ＜６００×１０−３Ｎ／ｃｍとすることによって、略球形のトナーでもクリーニング不良が防止できることが記載されている。
【００４２】
特許文献４には、光受容部材表面の摩擦抵抗を０．１ｇｆ〜１５０ｇｆの範囲であるシリコン原子を母体とする層構成とすること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できる。このこと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できると記載されている。摩擦抵抗の測定手段としては、ＨＥＩＤＯＮ社製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°以上、８０°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ことによって測定される。
【００４３】
特許文献５には、感光体に接触させたブラシローラーを介して、固体潤滑剤を感光体に塗布しながらクリーニングブレードでトナークリーニングを行うことが記載されている。
【００４４】
【特許文献１】
特開２００１−３１２１９１公報（特許請求の範囲、段落［００１２］〜［００１４］，［００６７］〜［００７４］，［０１１８］）
【特許文献２】
特開２０００−７５７５２公報（特許請求の範囲、段落［０００９］，［００２６］）
【特許文献３】
特開２００２−１４９０３１公報（特許請求の範囲、段落［００２５］〜［００３０］，［００５４］〜［００６５］）
【特許文献４】
特開平１１−２４９３２８号公報（特許請求の範囲、段落［０００６］、図１）
【特許文献５】
特開２００１−５３５９公報（段落［００４０］）
【００４５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の実施例１には、感光体表層にフッ素樹脂を３０重量％添加して、ブレードの当接圧（線圧）を３３ｇ／ｃｍに設定し、画像形成が行われることが記載されている。しかしながら、フッ素樹脂の多量添加により、感光体の摩擦係数は低レベルで維持されるが、膜質は脆くなっている。従って、３３ｇ／ｃｍと通常より高い当接圧にした場合、フッ素樹脂層は摩耗しやすくなっており、感光体の耐久性はフッ素樹脂層の形成されていない感光体の１／２程度の耐久性になることが確認されている。また、フッ素樹脂を多量に添加することにより、表面粗さ（１０点平均粗さＲｚＪＩＳ）は初期より２μｍ〜３μｍと大きく、画像形成で使用することにより、表面粗さは増加傾向を示す。
【００４６】
表面粗さの増加に伴い、帯電で生じたコロナ生成物が感光体表面の谷の部分に入り込むため、局部的にブレードエッジが歪みやすくなり、それと相前後してスティックスリップ現象も徐々にではあるが起こりやすくなる。ブレードクリーニングのエッジには削れたフッ素樹脂が凝集しているが、球形トナーはフッ素樹脂凝集体をくぐり抜けやすいため、ブレードエッジの変形に伴って起こるクリーニング不良に対する不安要素を有している。
【００４７】
また、特許文献２の場合、球形トナーを使用した場合には、円形度の低い（形状係数が小さい）粉砕トナーなどを使用する場合に比べて、クリーニングブレードの線圧は高くした方が有効であるが、通常の２倍〜４倍と異常に高いため、感光体及びクリーニングブレードに対する負担が極めて大きくなる。従って、感光体及びクリーニングブレードのエッジが破損し、また、ブレードエッジの歪みや、スティックスリップ現象により早期にクリーニング不良になることは必定である。
【００４８】
特許文献３の場合、特許文献１と同じように、感光体にフッ素樹脂を多量に含有させることによって、動摩擦係数を低下させ、クリーニングブレードと当接圧を高めに設定することで、球形トナーのクリーニング性を改善するものである（フッ素樹脂を多く含有させることによって、感光体の表面粗さは必然的に大きくなるため、Ｒｚ＜５．０μｍという値に設定にしたものと思われる）。確かに、フッ素樹脂（例えば、テフロン：登録商標）を多量に添加することで、動摩擦係数を下げることができる。従って、クリーニングブレードエッジが歪むことは少なくなり、クリーニング不良が起こる確率は減少するが、感光層の摩耗が異常に多くなり、感光体の耐久性が大幅に低下するばかりか、元々表面粗さの大きい感光体の表面粗さは益々大きくなるため、トナーのクリーニング不良が早期に起こるようになる。このクリーニング不良を改善する手段として、ブレードの当接圧（又は、線圧）を上げると、感光体及びクリーニングブレードエッジは劣化の一途を辿り、クリーニング不良は改善できないレベルになる。
【００４９】
特に、感光体の表層を動摩擦係数が２．５と大きいレベルに維持されるフッ素樹脂含有量では、確実にブレードエッジの歪みやスティックスリップ現象が生じ易くなり、コロナ生成物の付着などにより、感光体の動摩擦係数は大きくなり、クリーニング不良は恒常的に起こる。
【００５０】
また、特許文献４の場合、感光層に使用される材料（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を行うものである。このような感光体は有機感光体と違って高硬度であり、極めて緻密であり、表面粗さは０．１以下と平滑性が高い。従って、感光層の摩耗は極めて少なく、長期に亘っても表面粗さの影響を受けることは皆無であり、Ａ４コピー用紙換算で１００万枚以上の耐久性を有する。このため、感光体の表面粗さに起因してクリーニング不良が発生したり、ブレードエッジが大きく欠損することによってクリーニング不良に到ることは殆ど無い。また、初期における摩擦抵抗も低い。
【００５１】
しかし、感光体は最表層に水素原子及び炭素原子を含む非単結晶質又は非単結晶質水素化炭素膜を形成しているとはいえ、感光体は高硬度である上に、帯電時に生成されるオゾンやＮＯｘなどのコロナ生成物が付着し易く摩耗し難いため、コロナ生成物は摩耗されず次第に蓄積し、摩擦抵抗は次第に上昇する傾向にある。その結果、ブレードエッジは歪んだり、ブレードエッジの細かい振動やスティックスリップ現象によりクリーニング不良を起こしたりしやすくなる。
【００５２】
特許文献４に記載の感光体はコロナ生成物が付着して表面物性が変化しても、フッ素樹脂のような粉体状の潤滑剤の外添効果は得られない。これは、感光層が硬い上に、有機感光体のように感光層の中に塗り込むことができないためである。即ち、感光体表面の摩擦抵抗を下げることは難しく、潤滑剤で摩擦抵抗を下げることで、クリーニング不良を改善することはできない。
【００５３】
なお、感光層表面の摩擦抵抗の数値範囲を記載してあるが、摩擦抵抗は測定手段によって大きく異なり、当該感光体の場合、有機感光体とは表面物性が異なるため有機感光体にその数値をそのまま適用することはできない。
【００５４】
特許文献５中の実施例によれば、平均粒径７．５μｍのトナーを使用して作像を行ったところ、２３０００枚程度の作像後クリーニング不良が発生し、２５０００枚終了後ブレードエッジを確認したところ、クリーニングブレードのエッジには深さが１０μｍ〜３０μｍ、幅が１０μｍ〜１２０μｍの欠け（欠損）が確認されたことが記載されている。ただ、この内容では確認された結果だけであって、ブレードの深さや幅とクリーニング不良との関係については言及されていない。
【００５５】
つまり、潤滑剤としては固体潤滑剤を使用しているが、摩擦抵抗又は摩擦係数の数値に関しての記載はない。ブレードエッジの欠損の大きさはクリーニング不良の重要な因子の一つであるが、摩擦抵抗によって大きく左右されるものであり、併せて、摩擦抵抗の規定も必要である。
【００５６】
ブレードエッジの深さが１０μｍ〜３０μｍでクリーニング不良が発生したことが記載されているが、摩擦抵抗が極めて大きいことが予想され、考察が不十分である。
【００５７】
結局、円形度の大きい球形トナーを良好にクリーニングするには、クリーニング不良を起こす要因を作らないことが重要である。感光体の表面粗さ、摩擦抵抗及び、クリーニングブレードのブレードエッジの表面粗さが、殊の外、重要な因子である。即ち、クリーニングブレードと感光体との間にトナーの抜けるような隙間が少しでも形成されないようにすることである。
【００５８】
そこで、本発明の目的は、例えば重合法で製造された平均円形度の大きい重合トナーであっても、クリーニングブレードの線圧を異常に高くしなくても、クリーニング不良を効果的に抑止し、長期に亘って地肌汚れのない画像品質で画像を形成できる画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法を提供することである。
【００５９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、少なくとも導電性支持体、下引き層及び感光層から構成される感光体と、この感光体に電荷を付与する帯電装置と、前記感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置と、転写後の前記感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えて電子写真プロセスに従い画像形成を行う画像形成装置において、前記感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳが、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍであり、かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを前記感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、前記感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、前記ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときの前記デジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された前記感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆであり、かつ、前記感光体にカウンター当接する前記クリーニングブレードが、７０μｍ以下の表面粗さのエッジを有する。
【００６０】
平均円形度の大きいほぼ球形の重合トナーを良好にクリーニングするためには、感光体とクリーニングブレードとの間の密着性を十分に図り、隙間が形成されないような条件を維持することが重要である。このためには、感光体においては、クリーニングブレードを使用したときに、クリーニングブレードのエッジが歪みにくく、トナー抜けを起こさない程度に小さな表面粗さを有することが必要である。また、感光体においては、感光体上のトナーなどの残留粉体をクリーニングするときに、クリーニングブレードが局部的に歪んだり、スティックスリップ現象を起こしたり、振動したりすることがないような低い摩擦抵抗でなければならない。一方、クリーニングブレードにおいては、感光体にダメージを与えない程度の硬度、当接圧を有し、前述の感光体を使用したときにトナーがくぐり抜けない程度に小さな表面粗さのエッジを持つクリーニングブレードでなければならない。特に、円形度が大きい球形トナーでは小粒径ほど、また真球（球形度＝１．０）に近いほど、クリーニングブレードと感光体との間の僅かな隙間に潜り込む性質を有するため、少しの隙間も起こることは許されない。クリーニングブレードの負担を軽くして、クリーニングブレードのダメージを軽減するためには、クリーニングブレードのエッジ部に突入するトナーは可能な限り少ない方が望ましく、摩擦抵抗を低く抑えることによって、クリーニングブレードのエッジの歪みを無くすことが重要である。この点、本発明においては、感光体の表面粗さ（１０点平均粗さ）、摩擦抵抗、クリーニングブレードのエッジの表面粗さを最適値に規定することにより、平均円形度が大きな球形トナーの場合であっても、良好なるクリーニング性を維持することができ、高品位画像を長期に亘って提供することができる。
【００６１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記摩擦抵抗Ｒｆの測定環境は、温度１５℃〜２２℃、湿度５５％ＲＨ〜６５％ＲＨである。
【００６２】
従って、摩擦抵抗は測定環境によって変わるが、この摩擦抵抗の値を規定するための測定環境に関しても好適な測定環境を規定することにより、摩擦抵抗の範囲を適正に規定することができる。
【００６３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードの前記エッジの表面粗さが、１０μｍ以上、７０μｍ以下である。
【００６４】
従って、クリーニングブレードのエッジの表面粗さは感光体との密着性の関係から小さいほど望ましいが、余り小さいと、両者の摩擦抵抗の関係から密着度が高まりクリーニングブレードの動作がスムーズでなくなってしまうが、クリーニングブレードのエッジの表面粗さの下限を１０μｍに規定することにより、実用範囲でクリーニング性の維持及びトナー抜け防止を図れる。
【００６５】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の画像形成装置において、前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分の硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜９０°である。
【００６６】
従って、クリーニングブレードの硬度が高い程、感光体上の摩擦抵抗や異物に対する抵抗力があるため、スティックスリップ現象は起こりにくくなるが、余り高いと感光体に摺擦傷を付けるため、上限としては９０°以下であることが望ましく、また、余り柔らかいと、感光体の表面抵抗との兼ね合いもあるが、スティックスリップ現象が起こりやすく、感光体上のスクラッチなどによっても歪みを生じやすくなるので、下限としては７０°以上であることが望ましく、このような範囲に規定することにより、感光体とクリーニングブレードとの密着性を十分に図ることができ、クリーニング性を長期に亘って安定維持することができる。
【００６７】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接する。請求項６記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接する。
【００６８】
クリーニングブレードの当接圧が高くなるほど感光体を傷付けやすくなり、クリーニングブレードのエッジ劣化、さらにクリーニング不良へとつながる。クリーニングブレードの当接圧を適正に設定することによって、好適なクリーニングを行うことができる。当接圧が１０ｇ／ｃｍよりも軽くなると、感光体とクリーニングブレードとの間は少しの力でも隙間を作りやすくなり、クリーニング不良を起こしやすく、反面、４０ｇ／ｃｍよりも重くなると、感光体に傷つけやすくなり、ブレードエッジの歪みやスティックスリップ現象を起こし易くなり、隙間からのトナー抜けを起こす。感光体のスクラッチを少なくして、クリーニング性を維持するためには、当接圧は低い方が望ましく、好適には１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍとなる。よって、請求項５又は６記載の発明によれば、感光体への摺擦傷の形成を抑えながら、円形度の大きいトナーの場合であってもそのクリーニング性を良好に維持することが可能となる。
【００６９】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の画像形成装置において、前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分に潤滑剤が塗布されている。
【００７０】
潤滑剤の添加層を有する感光体以外の感光体では、表面の摩擦抵抗は通常２５０ｇｆや３５０ｇｆ以上の摩擦抵抗を有するのが殆どであり、このような感光体を画像形成装置にセットして作像しようとしても、感光体が回転しないか、回転してもクリーニングブレードが反転し、感光体が著しく傷つき、画像品質の低下を起こし、同時にクリーニング不良を起こすことになるので、画像形成においては感光体及びクリーニングブレードに潤滑剤を塗布することは重要であり、本発明のように、クリーニングブレードのエッジ部分に潤滑剤が塗布されていることにより、スクラッチのような摺擦傷を形成しないため、初期よりクリーニング不良が起こるのを防止し、良好な画像品質を維持することが可能となる。
【００７１】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の画像形成装置において、前記トナーは、その平均円形度が０．９６以上、０．９９８以下の形状のトナーである。
【００７２】
従って、平均円形度が０．９６以上、０．９９８以下の真球に近いトナーの場合でも良好なるクリーニング性が維持されるので、シャープ性、均一性、コントラスト良好な高品位な画像を提供することが可能となり、併せて、転写性が良好なため、残トナーが減り、クリーニングブレードへの負担が軽くなるため、クリーニングブレードの耐久性が伸びるというメリットも得ることができる。
【００７３】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置は、前記クリーニングブレードに加えて、このクリーニングブレードよりも前記感光体回転方向上流側に配設されて導電性を有するループ状繊維からなるクリーニングブラシを備える。
【００７４】
従って、クリーニングブラシによりクリーニングブレードへのトナーの搬送量を減らすことができ、クリーニングブレードの負担を軽減させることができるので、クリーニングブレード単体ではクリーニングしにくい平均円形度が真球に近い球形トナーの場合でも、良好にクリーニングすることが可能となる。併せて、感光体上に異物が付着するのを抑制したり、異物付着に伴う摩擦抵抗の上昇も抑制することができる。また、ループ状繊維構造のクリーニングブラシを用いることにより、感光体に摺接傷を与えにくく、クリーニング性に優れている上に、導電性も有するので、ブラシが帯電しても放電しやすく、付着したトナーの電荷も放電させることができる。
【００７５】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシは、当該クリーニングブラシに電圧を供給する電源、又は、当該クリーニングブラシを接地する電気回路に接続されている。
【００７６】
従って、クリーニングブラシ及び感光体からのトナー離れが良くなるため、感光体へのトナーの再付着、及び、クリーニングブレードへのトナーの突入量を少なくすることができ、よって、ほぼ球形のトナーであっても良好にクリーニングすることが可能となる
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか一記載の画像形成装置において、前記摩擦抵抗Ｒｆを４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆの範囲内に維持するために前記感光体の摩擦抵抗を低減化させる摩擦抵抗低減化手段を備える。
【００７７】
従って、潤滑剤の添加層を有する感光体以外の感光体では、表面の摩擦抵抗は通常２５０ｇｆや３５０ｇｆ以上の摩擦抵抗を有するのが殆どであるが、感光体の摩擦抵抗を低減化させる摩擦抵抗低減化手段を備えることにより、感光体表面の摩擦抵抗を容易に、要求される摩擦抵抗の範囲４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆに設定することができる。
【００７８】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の画像形成装置において、前記摩擦抵抗低減化手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段よりなる。
【００７９】
従って、摩擦抵抗低減化手段を、感光体の表層に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段として構成することにより、請求項１１記載の発明を容易に実現することができる。
【００８０】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、前記潤滑剤付与手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を不均一に塗布する。
【００８１】
従って、潤滑剤の層が連続的な膜として感光体の表層に形成されると、摩擦抵抗が低下しすぎとなり、帯電時のコロナ生成物が削り取られ難くなり、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こととなるので、潤滑剤を感光体に付与する場合には、均一に塗布するよりも不均一に塗布する方が画像流れなどの異常現象には有効となる。
【００８２】
請求項１４記載の発明は、請求項１２又は１３記載の画像形成装置において、前記潤滑剤が、ステアリン酸亜鉛又はフッ素系樹脂である。
【００８３】
従って、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛又はフッ素系樹脂を用いれば、感光体の表層の画像品質低下、耐久性等に影響を及ぼさず、好適となる。
【００８４】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし１４の何れか一記載の画像形成装置において、前記感光体の電荷輸送層は、有機感光層である。
【００８５】
従って、有機感光体はクリーニングブレードや現像剤の摺擦で削れやすく、また、帯電にはオゾンやＮＯｘなどの汚染物質を生成する帯電部材が使用されているために、感光体表面に付着することによって、画像品質の低下が生じるために一定の摩耗が必要であるが、請求項１ないし１４の何れか一記載の発明を適用することにより、良好な画像品質の維持が可能となる。
【００８６】
請求項１６記載の発明は、請求項１ないし１４の何れか一記載の画像形成装置において、前記感光体の電荷輸送層は、フィラーを含有しない電荷輸送層と、フィラーを含有したフィラー含有電荷輸送層との２層から構成されている。
【００８７】
従って、感光体の表層に高硬度の微粒フィラーを均一分散した感光層であるフィラー含有電荷輸送層を形成することによって、感光体の光感度を低下させずに感光体の耐久化が図ることが可能となり、良好なクリーニング性を維持しつつ画像品質の安定化を達成することができる。
【００８８】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の画像形成装置において、前記フィラー含有電荷輸送層を構成するフィラーの重量平均粒径が０．２μｍ〜０．７μｍであり、フィラーの含有量が当該フィラー含有電荷輸送層全重量の１０重量％〜３０重量％である。
【００８９】
従って、請求項１６記載の発明を実施する上で、フィラー含有電荷輸送層の適正構成が明らかとなる。
【００９０】
請求項１８記載の発明は、請求項１ないし１７の何れか一記載の画像形成装置において、前記帯電装置は、当該帯電装置が有する帯電部材に直流電圧、又は、交流電圧を重畳した直流電圧が印加されて、静電潜像形成前の帯電電位を４００Ｖ〜８００Ｖに設定して画像形成を行う。
【００９１】
従って、帯電装置による帯電条件を規定することにより、安定した帯電特性及び画像形成に必要かつ十分な静電潜像が形成できるため、クリーニング性も良好であり、長期に亘ってＳＮ比が良好な画像品質を提供することができる。
【００９２】
これらの発明による作用は、請求項１９ないし３３記載のプロセスカートリッジの発明又は請求項３４記載の画像形成方法の発明によっても、同様に奏することができる。
【００９３】
即ち、
請求項１９記載の発明のプロセスカートリッジは、少なくとも導電性支持体、下引き層及び感光層から構成される感光体と、この感光体に電荷を付与する帯電装置と、前記感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、転写後の前記感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置との電子写真プロセス部材のうち、前記感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳが、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍであり、かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを前記感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、前記感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、前記ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときの前記デジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された前記感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆであり、かつ、前記感光体にカウンター当接する前記クリーニングブレードが、７０μｍ以下の表面粗さのエッジを有し、少なくとも前記感光体と前記クリーニング装置とをカートリッジケース内に一体に収納し、画像形成装置内に着脱自在に装着される。
【００９４】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載のプロセスカートリッジにおいて、前記摩擦抵抗Ｒｆの測定環境は、温度１５℃〜２２℃、湿度５５％ＲＨ〜６５％ＲＨである。
【００９５】
請求項２１記載の発明は、請求項１９又は２０記載のプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレードの前記エッジの表面粗さが、１０μｍ以上、７０μｍ以下である。
【００９６】
請求項２２記載の発明は、請求項１９ないし２１の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分の硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜９０°である。
【００９７】
請求項２３記載の発明は、請求項１９ないし２２の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接する。
【００９８】
請求項２４記載の発明は、請求項１９ないし２２の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレードは、１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍの当接圧で前記感光体にカウンター当接する。
【００９９】
請求項２５記載の発明は、請求項１９ないし２４の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体に当接する前記クリーニングブレードの前記エッジ部分に潤滑剤が塗布されている。
【０１００】
請求項２６記載の発明は、請求項１９ないし２５の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング装置は、前記クリーニングブレードに加えて、このクリーニングブレードよりも前記感光体回転方向上流側に配設されて導電性を有するループ状繊維からなるクリーニングブラシを備える。
【０１０１】
請求項２７記載の発明は、請求項１９ないし２６の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記摩擦抵抗Ｒｆを４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆの範囲内に維持するために前記感光体の摩擦抵抗を低減化させる摩擦抵抗低減化手段を備える。
【０１０２】
請求項２８記載の発明は、請求項２７記載のプロセスカートリッジにおいて、前記摩擦抵抗低減化手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段よりなる。
【０１０３】
請求項２９記載の発明は、請求項２８記載のプロセスカートリッジにおいて、前記潤滑剤付与手段は、前記感光体の表層に潤滑剤を不均一に塗布する。
【０１０４】
請求項３０記載の発明は、請求項２８又は２９記載のプロセスカートリッジにおいて、前記潤滑剤が、ステアリン酸亜鉛又はフッ素系樹脂である。
【０１０５】
請求項３１記載の発明は、請求項１９ないし３０の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の電荷輸送層は、有機感光層である。
【０１０６】
請求項３２記載の発明は、請求項１９ないし３０の何れか一記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の電荷輸送層は、フィラーを含有しない電荷輸送層と、フィラーを含有したフィラー含有電荷輸送層との２層から構成されている。
【０１０７】
請求項３３記載の発明は、請求項３２記載のプロセスカートリッジにおいて、前記フィラー含有電荷輸送層を構成するフィラーの重量平均粒径が０．２μｍ〜０．７μｍであり、フィラーの含有量が当該フィラー含有電荷輸送層全重量の１０重量％〜３０重量％である。
【０１０８】
請求項３４記載の発明は、少なくとも導電性支持体、下引き層及び感光層から構成される感光体と、この感光体に電荷を付与する帯電装置と、前記感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置と、転写後の前記感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備え電子写真プロセスに従い画像形成を行う画像形成方法において、前記感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳを、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍとし、かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを前記感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、前記感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、前記ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときの前記デジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された前記感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆを、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆとし、かつ、前記感光体にカウンター当接する前記クリーニングブレードのエッジの表面粗さを、７０μｍ以下とする、条件下で画像を形成するようにした。
【０１０９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態の画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したプリンタへの適用例を示し、図１は当該プリンタにおけるその電子写真プロセスの基本構成を示す概略側面図である。まず、電子写真プロセスの主体となる、例えばドラム状の感光体１が回転自在に設けられている。この感光体１の周囲には、電子写真プロセスに従い、帯電装置２、画像露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置６、クリーニング装置７、除電装置８等の電子写真プロセス部材が順に配設されている。
【０１１０】
帯電装置２は、感光体１の表面を画像形成に必要な帯電電位にするためのもので、接触帯電又は非接触帯電装置のうち何れかが用いられている。図示例では、帯電部材として感光体１に接触させた帯電ローラ１４が用いられている。また、帯電ローラ（帯電部材）１４には、直流電圧又は交流電圧を重畳した直流電圧を印加するための帯電用高圧電源１５が接続されている。画像露光装置３は、原稿画像をスキャナのＣＣＤ（電荷結合素子）で読取り、ドットパターンに画像処理した画像データ又はパソコン等からの画像データに基づき感光体１の表面を露光することにより静電潜像（静電コントラスト）を形成するためのもので、半導体レーザ素子或いはＬＥＤアレイ等を光源として構成されている。現像装置４は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を内在して感光体１上の静電潜像を磁気ブラシ方式で現像するためのものである。転写装置５は、現像された感光体１上のトナー像を転写紙やＯＨＰシート、場合によっては中間転写体などの被転写体９に転写するためのものである。分離装置６は、感光体１から被転写体９を静電的に引き離すためのものである。クリーニング装置７は、転写工程後の感光体１上の残留トナー等の残留粉体を清掃するためのもので、クリーニングブレード１０単独構成、又は、さらにループ状繊維によるクリーニングブラシ１１併用構成とされている。また、転写・分離位置よりも搬送方向下流側にはトナー像を被転写体９上に定着させるための熱定着装置１２が設けられている。
【０１１１】
以下、感光体１及びクリーニング装置７を中心に、その構成等について詳細に説明する。
【０１１２】
［感光体］
本実施の形態で使用される感光体１の断面層構成を図２に示す。感光体１は導電性支持体２１、下引き層２２、電荷発生層２３及び電荷輸送層２４から構成される。高耐久性を必要とする場合には、さらに電荷輸送層上に高耐摩耗化された感光層（例えば、図３中のフィラー含有電荷輸送層２５）が形成されることもある。
【０１１３】
感光体１に使用される導電性支持体２１は、１０６Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものはほとんど使用可能であるが、好適には肉厚が０．６ｍｍ〜３ｍｍ、外径が２５ｍｍ〜１００ｍｍの、ＪＩＳ規定３００３系アルミニウム合金製ドラムが好適に用いられる。
【０１１４】
下引き層２２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均一画像（モアレ防止、ドットパターンの再現など）を確保するために形成される。膜厚は１μｍ〜１０μｍ程度で、好適には３μｍ〜５μｍである。
【０１１５】
下引き層２２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、或いは金属硫化物、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２２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。さらに、本実施の形態の下引き層２２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。
【０１１６】
電荷発生層２３は、画像露光により画像形成に必要な電子と正孔を生成する層で、電荷発生層２３は画像露光装置３の書込み光によって生成された正孔が、感光体１の表層に移動して表面電荷と容易に結合できるような状態にあることが望ましい。即ち、電荷発生層２３と電荷輸送層２４との界面には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材料を使用することが好ましく、この条件を満たすものであれば、本実施の形態の感光体１には無機系、有機系材料を問わず、何れの材料も使用できる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、アントラキノン系又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。
【０１１９】
電荷発生層２３に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。また、必要に応じて低分子電荷輸送物質（電子輸送物質又は正孔輸送物質）を添加してもよい。
【０１２０】
電子輸送物質としては、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、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
【０１２１】
正孔輸送物質としては、以下に示される電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。例えば、オキサゾ−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、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
【０１２２】
電荷発生層２３は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするものから形成されるが、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。
【０１２３】
電荷発生層２３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代表例として挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、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できる。また、キャスティング法によって電荷発生層２３を設けるには、上述した無機系若しくは有機系電荷発生物質を必要ならば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、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶媒を用いてボールミル、アトライター、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、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレー塗工法、ビードコート法などを用いて行うことができる。
【０１２４】
以上のようにして設けられる電荷発生層２３の膜厚は、０．０１μｍ〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５μｍ〜２μｍである。通常は０．１μｍ〜０．３μｍ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。
【０１２５】
電荷輸送層２４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２４には、一般的に極性依存性が少なく、１０１４Ω・ｃｍ〜１０１８Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有するポリカーボネート樹脂（Ａ型、Ｃ型、Ｚ型など）や、スチレン樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂などがバインダー樹脂として使用され、さらにドナー、酸化防止剤、レベリング材などが添加される。
【０１２６】
電荷輸送層２４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できる。
【０１２７】
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。例えば、
１）  主鎖及び／又は側鎖にカルバゾール環を有する重合体には、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、特開昭５０−８２０５６号公報、特開昭５４−９６３２号公報、特開昭５４−１１７３７号公報、特開平４−１８３７１９号公報に記載の化合物等がある。
２）  主鎖及び／又は側鎖にヒドラゾン構造を有する重合体には、例えば、特開昭５７−７８４０２号公報、特開平３−５０５５５号公報に記載の化合物等がある。
３）  ポリシリレン重合体には、例えば、特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平５−１９４９７号公報、特開平５−７０５９５号公報に記載の化合物等がある。
４）  主鎖及び／又は側鎖に第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、特開平１−１３０６１号公報、特開平１−１９０４９号公報、特開平１−１７２８号公報、特開平１−１０５２６０号公報、特開平２−１６７３３５号公報、特開平５−６６５９８号公報、特開平５−４０３５０号公報に記載の化合物等がある。
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、特開昭５１−７３８８８号公報、特開昭５６−１５０７４９号公報に記載の化合物等がある。
【０１２８】
本実施の形態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や、ブロック重合体、グラフト重合体、スタ−ポリマ−や、また、例えば特開平３−１０９４０６号公報に開示されているような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。
【０１２９】
また、本実施の形態における高分子電荷輸送物質として、主鎖及び／又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。
【０１３０】
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又は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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
なお、本実施の形態では、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２３、電荷輸送層２４、下引き層２２、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できる。
【０１３３】
電荷輸送層２４の膜厚は１０μｍ〜３０μｍ程度に設定する。膜厚が１０μｍ以下では、画像形成に必要な表面電位を確保することができなくなるためである。画像形成にはコントラスト電位として、少なくとも２５０Ｖ以上が必要であるが、１０μｍ以下ではコントラスト電位が小さくなり、膜厚のムラが顕著になり、ＳＮ比が良好な画像品質が保証できないためである。一方、電荷輸送層２４の膜厚を厚くすることによって、十分な表面電位が確保されるため、ＳＮ比良好な画像品質が得るための余裕度が生じる。しかし、厚くなるに従い感光層中には構造欠陥が増加するため、残像などの好ましくない現象が生じやすくなる他、膜質の均一性低下、製造コストアップなどが生じる。通常、画像形成に必要なコントラスト電位は５００Ｖもあれば十分で、そのときの感光体の表面電位は８００Ｖ程度である。８００Ｖ帯電させるための感光層膜厚は３０μｍあれば十分で、それ以上の厚さでは、前述した現象が生じ好ましくない。
【０１３４】
感光体１の表面粗さは、１０点平均粗さＲｚＪＩＳ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１）で０．１μｍ以上、１．０μｍ以下であることが好ましい。これはシャープな画像品質を得るためであり、クリーニングブレード１０が当接したとき、ブレードエッジに歪みが生じて、クリーニング不良に陥らないためである。
【０１３５】
円形度が高い球形トナーを使用したときには、プリンタ（画像形成装置）の稼働時、クリーニングブレード１０のエッジに少しでも歪みを生じると、トナーの潜り込み現象が起こりやすくなるためで、球形トナーを使用する際には、クリーニング不良を生じるような要因（欠陥）を少しでも減らすことが重要である。
【０１３６】
［感光体の高耐久化］
前述した有機感光体１は電荷輸送層２４が直接クリーニングブレード１０や現像剤と接触するため、感光体１としての耐久性はＡ４用紙換算で５万枚〜８万枚程度であり、一般的な使用ではほぼ十分な耐久性を有している。
【０１３７】
しかし、複写枚数が多量な程、感光体１（又は、後述するプロセスカートリッジ）の交換頻度が高くなるため、さらに高耐久化しておくことが望ましい。感光体１を高耐久化するためには、電子写真特性を確保しながら感光体１の耐摩耗性を向上させる必要である。このための手段として、本実施の形態では、感光層中に感度が犠牲にならずに、帯電能が確保され、残留電位の異常な蓄積が生ぜず、耐摩耗性が達成されるような透光性良好な高硬度フィラーを添加する方法で実現する。
【０１３８】
即ち、電子写真特性を確保して、コントラスト電位を十分得る手段として、バインダー樹脂にフィラー及び特性改善剤としての添加剤を適当に配合した塗工液を電荷輸送層２４上に１μｍ〜１０μｍ形成する。
【０１３９】
感光層上に溶剤を使用した新たな薄膜を形成するには、使用される溶剤に制約があるが、添加するフィラーの種類や添加量に応じた耐摩耗性が設定でき、電荷輸送層２４上にフィラーを添加した別の感光層を形成しても、両層の界面に障壁が形成されにくいという点で優れており、繰返し使用に対しても十分耐え得る電子写真特性が得られる。また、樹脂を使用しているため、クリーニングブレード１０などの接触部材で表面層が適度に削れる。従って、前述の保護層を有する感光体に比べ、画像流れなどに代表される電子写真特性の劣化を低く抑えることが可能である。また、スプレー塗工法が使用できるため、前述した方式に比べて容易に作製でき、低コスト化が可能であるという点で有利である。
【０１４０】
フィラーを分散した感光層（フィラー含有電荷輸送層２５と称する）を有する感光体１の断面層構成を図３に示す。
【０１４１】
図２に示す層構成の感光体１に、バインダー樹脂に適当量のフィラーと分散助剤やドナーなどと共に均一分散された樹脂液をスプレー法、浸漬塗工法などを使用して塗工し形成される。添加するフィラーの粒径や量は要求される耐久性や、帯電特性、感度、画像品質等電子写真特性を損なわない範囲で設定される。
【０１４２】
添加されるフィラーは体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上、１×１０１５Ω・ｃｍ以下、平均１次粒径が０．０１μｍ〜１．０μｍ、好適には０．２μｍ〜０．５μｍのアルミナ（α−Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタンなどの無機フィラーで、電荷輸送層２４のバインダー樹脂と同じ樹脂中にドナーや分散助剤などと共に、フィラーを１０重量％〜４０重量％、好ましくは１５重量％〜３０重量％分散され、フィラー含有電荷輸送層２５が形成される。
【０１４３】
フィラー含有電荷輸送層２５の膜厚は分散するフィラーや、要求される耐久性によって異なるが、通常２μｍ〜１０μｍ、好ましくは３μｍ〜８μｍとし、電荷輸送層２４ａとフィラー含有電荷輸送層２５との総膜厚を１０μｍ〜３０μｍに設定する。即ち、フィラー含有電荷輸送層２５は電荷輸送層２４の一部であるという考えに基づくものである。従って、フィラーを分散しても機械的な強度以外の電子写真特性は同等な特性を持つようにすることが望ましい。電荷輸送層２４ａとフィラー含有電荷輸送層２５との間には正孔の移動を阻害するような障壁が形成されないようにすることが重要である。即ち、両層２４ａ，２５に使用されるバインダー樹脂、ドナー、溶媒等は同じ材料を使用することが望ましい。
【０１４４】
フィラー含有電荷輸送層２５を積層後の感光体１の表面抵抗率は１×１０１５Ω〜１×１０１７Ωで、体積抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍ〜１×１０１５Ω・ｃｍ程度にすることが望ましい。このようにして作製された感光体１の耐久性は、Ａ４用紙換算で１０万枚〜３０万枚程度であり、弱いハザードで画像形成を行う場合にはそれ以上の耐久性が保証される。
【０１４５】
感光体１の表面粗さは、フィラーの分散状態や塗工条件等で左右される。高品位画像を得るためには、フィラー含有電荷輸送層２５に使用されるフィラーの重量平均粒径には、０．２μｍ〜０．７μｍのフィラーが好適に使用され、感光層上に塗工して熱乾燥後（使用前）の表面粗さは１０点平均粗さＲｚＪＩＳで０．１μｍ〜０．５μｍ程度となるように塗工される。
【０１４６】
１０点平均粗さＲｚｊｉｓは複写が進むと削られて大きくなるが、余り大きくなり過ぎると、シャープ性などの画像品質に影響を与えるようになり、転写後の残留粉体のクリーニング性にも影響を与える。
【０１４７】
クリーニング不良は感光体１の表面抵抗及びクリーニングブレード１０のエッジの表面粗さ（欠損）に依存するが、感光体１の表面粗さが大きいと、円形度が大きい重合トナーにはクリーニングブレード１０のエッジの少しの歪みや、スティックスリップ現象も影響してくるため、できるだけ大きくならないようなシステム条件にすることが必要である。
【０１４８】
一方、余り小さい（０．１μｍ以下）と感光体１とクリーニングブレード１０との間の密着性が良くなりすぎて、クリーニングブレード１０の接触面積が増加し、クリーニングブレード１０がスティックスリップ現象、歪みなどを起こしやすくなり、また、感光体１の回転性に支障がでることがあるため、少なくとも０．１μｍ以上になるようにすることが望ましい。
【０１４９】
従って、感光体１の表面粗さは一定の範囲に維持されるようにすることが重要である。表面粗さが大きいと、クリーニングブレード１０の少しの歪みをクリーニング不良につながり、また、クリーニングブレード１０の摩耗促進やエッジの欠けなどを起こしやすくなる。
【０１５０】
［クリーニング装置］
クリーニング装置７は、基本的にはクリーニングブレード１０のみで構成されるが、円形度が０．９８或いはそれ以上に大きい球形トナーを使用する場合には、クリーニングブラシ１１を併用する方が好結果を得られやすい。クリーニングブレード１０は使用していく内に感光体１に接触しているエッジ１０ａ部分が劣化して欠損を生じ、クリーニング不良が生じやすくなるが、クリーニングブラシ１１で、予めプレクリーニングを行い、クリーニングブレード１０に流れ込むトナーやトナーの塊り、削れたフィラーなどをできるだけ少なくすることで、クリーニングブレード１０の負担を軽くして、エッジ１０ａの欠損を少なくし、耐久性を図ることができる。
【０１５１】
本実施の形態に使用されるクリーニングブレード１０について説明する。クリーニングブレード１０は図４に示すように、ブレード全体がＪＩＳ−Ａ硬度で７０°〜９０°のポリウレタンゴム３１を使用するか、他の弾性部材、例えば、クロロプレンゴムにＪＩＳ−Ａ硬度が７０°〜９０°のウレタンゴム３２を貼り合せて、図５や図６に示すような構成とすることも可能である。自由長は２ｍｍ〜１０ｍｍであれば十分で、通常は３ｍｍ〜８ｍｍに設定する。なお、自由長というのはクリーニング部材を構成する支持基体３３の先端部から感光体１に当接するエッジ１０ａ先端部までの支持基体３３に固定されていない領域をいう（図７及び図８参照）。
【０１５２】
平均円形度が０．９７〜１．０と大きな球形トナーを使用する場合、硬度は少し高め（８０°〜９０°）に設定した方が望ましい傾向にある。ゴム硬度が低すぎると、感光体１の摩擦抵抗の影響を受けやすく、少しの特性値の違いでも歪みやすくなる。一方、余り高いと感光体１の表面性への追随性がなくなり、また、感光体１に摺擦傷を付けやすい。他の弾性部材３２への貼り合せの場合、ポリウレタンゴムの肉厚は、１ｍｍ〜１．５ｍｍあれば十分である。
【０１５３】
なお、クリーニングブレード１０の反発弾性率（ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１、リュプケ方式）は３０％〜７０％のものが使用でき、通常は３０％〜５０％程度のものを使用する。図７及び図８にクリーニングブレード１０を感光体１にθ２の角度でカウンター当接させた例を示すが、感光体１に当接するクリーニングブレード１０のエッジ１０ａは短冊状にカットした平型形状（図７参照）でも、ナイフエッジ状（図８参照）でもあっても良い。θ２は１０°〜４０°で感光体１に対する食込み量は０．５ｍｍ〜２ｍｍ、通常は１ｍｍである。当接圧は１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍであるが、好適には１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍとする。
【０１５４】
感光体１に対するクリーニングブレード１０の当接圧が大きくなる程、クリーニングブレード１０、感光体１共圧力が加わるため、感光体１では深い摺擦傷、クリーニングブレード１０ではエッジ１０ａ欠損が生じやすくなる。当接圧は４０ｇ／ｃｍあれば十分なクリーニング性が達成できるが、常時４０ｇ／ｃｍ或いはそれ以上の当接圧が感光体に加えられていると、感光体１の摩耗が進行し、また、摺擦傷も増加するため、当接圧は可能な限り低く設定することが望ましい。
【０１５５】
一方、当接圧が低すぎると、トナーがクリーニングブレード１０と感光体１との間に潜りやすくなり、クリーニング不良を起こしやすくなる。１０ｇ／ｃｍ以下に低くすると、クリーニングブレード１０でのトナーの抑止力が無くなり、クリーニング性が維持できない。従って、望ましい当接圧は１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍ、好ましくは１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍである。
【０１５６】
クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さは、トナーのクリーニング性を維持する上で重要である。このエッジ１０ａが欠損し、表面粗さが大きくなった場合にはトナーは筋状にクリーニング不良を起こす。
【０１５７】
図９に感光体１の摩擦抵抗（後述する）をパラメータとし、クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さ（欠損深さ）とクリーニング性（地肌汚れランクで表示）との関係を示す。評価装置にはリコー社製のイマジオＭＦ２２００機を使用し、クリーニング装置はクリーニングブレード１０のみが設置された形式で、クリーニングブレード１０の当接圧は２３ｇ／ｃｍとした。現像剤には富士ゼロックス社製のＣ１６１６用重合トナー（重量平均粒径は約６μｍ）とキャリア（ＲＢ０２１）をトナー濃度７重量％に混合されたものを使用した。表面粗さはキーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００を使用して、コピー上の地汚れの生じた箇所に対応したブレードエッジの欠損深さを測定したものである。
【０１５８】
縦軸の地肌汚れランクは数字が大きいほど良好なことを示しており、ランク５は地汚れの無い状態を示す。画像品質を維持するためには、ランク５であることが必要である。
【０１５９】
地肌汚れは感光体１の摩擦抵抗が小さい程良好になることを示しており、ブレードエッジ１０ａの欠損が小さいほど良くなることが判る。例えば、ランク５の画像品質では、クリーニングブレード１０だけでも、感光体１の摩擦抵抗が４５ｇｆ〜６２ｇｆの時、ブレードエッジ１０ａの欠損は約７０μｍまで許容でき、約２００ｇｆでは約３５μｍ程度の大きさまで欠損が広がっても地汚れのない画像品質が得られる。即ち、クリーニング性は感光体１の摩擦抵抗及びクリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さ（欠損深さ）で左右されることが判る。
【０１６０】
クリーニングブレード１０の感光体１と当接するエッジ１０ａには予め潤滑性を発現するような物質が塗布されていることが望ましい。これはスタート時においては、感光体１とクリーニングブレード１０との摩擦抵抗が極めて高いために、感光体１が無理に回転したときに、感光体１には摺擦傷若しくはスクラッチが入り、クリーニングブレード１０の方には欠損が生じ、１枚目からクリーニング不良が起こるのを未然に防止するためである。クリーニングブレード１０に欠損ができたり、感光体１に摺擦傷が形成させると、両者の傷は益々増加するだけで、画像品質的には問題が多い。クリーニングブレード１０のエッジ１０ａに塗布する潤滑剤としては、平均粒径が０．０１μｍ〜０．５μｍ程度のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のようなフッ素系の微粒フッ素樹脂が望ましい。また、場合によっては現像剤に使用したトナーでも、潤滑性には劣るが有効である。潤滑剤はクリーニングブレード１０以外に感光体１上に塗布する。感光体１及びクリーニングブレード１０への塗布は粉体の状態で不織布やガーゼなどで軽く摺擦しながら塗しても良い。また、エチルアルコールのような溶剤に入れ、ブレード先端に刷毛塗りしても良い。
【０１６１】
このような手段を講ずることにより、感光体１の回転はスムーズに行われるばかりでなく、感光体１及びクリーニングブレード１０の初期劣化を未然に防止することが可能である。
【０１６２】
なお、クリーニングブレード１０に潤滑剤を塗布するのは、摩擦抵抗が高い場合であって、感光体１の表層にフッ素樹脂やシリコーンオイル、フッ素オイルを含有させた場合には、摩擦抵抗は低減するためこの処理は必ずしも必要ではない。
【０１６３】
クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さは、感光体１との密着性の関係から小さいほど望ましいが、余り小さいと、感光体１及びクリーニングブレード１０の摩擦抵抗の関係から、密着度が高まりクリーニングブレード１０の動作がスムーズではなくなる。実際には１０μｍ以下であれば、クリーニング性は元より、トナーが抜けるような隙間を形成することはない。また、図９に示す特性は、クリーニングブレード１０のみのクリーニングで行った場合であるが、クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さは最大７０μｍまで許容できることが判る。即ち、クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さ（欠損）は７０μｍ以下、５μｍ以上の範囲であれば、５μｍ〜６μｍ程度以上の球形トナーを使用してもクリーニングブレード１０単体であっても、ほぼ良好なクリーニング性が達成可能である。
【０１６４】
次に、クリーニングブラシ１１について説明する。クリーニングブラシ１１は図１に示すように、クリーニング装置７において、クリーニングブレード１０よりも感光体回転方向の上流側位置に併設される。クリーニングブラシ１１を配設する目的は、クリーニングブレード１０の補助的手段（プレクリーニング）、即ち、クリーニングブレード１０に大量の残留粉体がなだれ込まないように、予め残留粉体をクリーニングブレード１０前で排除して、残留粉体により与えられるダメージを極力減らすことである。また、クリーニングブレード１０やクリーニングブラシ１１の摺擦力によって、感光体１表面に付着するコロナ生成物、紙粉、トナー構成物などによる汚染物を削り取ることによって、画像品質に与える弊害（解像度低下など）を抑制することも行う。
【０１６５】
クリーニングブレード１０、感光体１にトナーのクリーニング性を十分に行う条件が揃っていれば、クリーニングブラシ１１の併設は不要であるが、長期に亘って、画像形成が行われる場合には、設置した方が望ましい。
【０１６６】
作像を長時間に亘って行うと、クリーニングブレード１０のエッジ１０ａには次第にトナーの固着が起こり、固着したトナーが感光体１とクリーニングブレード１０のエッジ１０ａとの間に挟まれ、クリーニングブレード１０や感光体１を傷つけたり、また、トナーなどの残留粉体のクリーニング性が低下するようになる。この固着現象はクリーニングブレード１０へのトナーの搬送量が多いほど頻繁に起こる。即ち、クリーニングブラシ１１によって、クリーニングブレード１０へのトナーの搬送量を減らすことによって、クリーニングブレード１０の負担を軽減するものであり、他の目的は感光体１上の異物付着抑制及び異物付着に伴う摩擦抵抗の上昇抑制である。
【０１６７】
クリーニング装置７用のクリーニングブラシ１１には、直毛ブラシ（カットパイルブラシ）とループブラシの２種類があり、殆どの画像形成装置では直毛ブラシが使用される。直毛ブラシの場合、穂先で感光体表面を摺擦するために、鋭利に摺擦傷が入るために、感光体の寿命が短くなるという欠点を有するが、ループ繊維のブラシでは、繊維の腹（又は背）の面で摺擦するため、感光体に摺擦傷を与えにくく、クリーニング性に優れているという利点がある。
【０１６８】
ループブラシには絶縁性のブラシと導電性を持たせたブラシがあるが、本実施の形態では、クリーニングブラシ１１としては、導電性を有する繊維ブラシが有効である。絶縁性ブラシはブラシ自体が帯電しても放電に時間を要するため、トナーや紙粉等が付着してもブラシからの離れが悪くなるため、トナーが装置内に溜まりやすくなり、クリーニング効率の低下や、コピー画像品質の地肌汚れの原因となりやすい。しかし、導電処理されたブラシは、ブラシが帯電しても放電し易く、付着したトナーの電荷も放電するため、絶縁性ブラシで指摘したようなトナー、紙粉付着が緩和され、クリーニングブラシ１１によるコピー画像品質低下に対する余裕度が大きくなる。
【０１６９】
クリーニングブラシ１１は感光体１に対して均等に面接触（当接）するように設置される。感光体１への食込み量は１ｍｍ〜２ｍｍを好適とする。不均一な設置は感光層のみならず、ブラシ１１に偏摩耗を起こさせる。回転方向はカウンター方向、トレーリング方向何れでも良い。摩耗の大きい感光体を使用する場合にはトレーリング方向に、フィラーを添加して耐摩耗性を向上させた感光体を使用する場合には、カウンター方向にすることが望ましい。これはカウンター配設とトレーリング配設とで感光体に対するハザードが異なり、トレーリング方向で配設した方が摩耗力が少なく、カウンター方向の方が摩耗力が高めになるためである。クリーニングブラシ１１の回転数は通常１５０ｒｐｍ〜３００ｒｐｍの間で設定される。
【０１７０】
クリーニング用に供されるループブラシの材質にはナイロン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、カーボン繊維等がある。クリーニングブラシ１１に使用される繊維の繊維径は１０Ｄ〜２０Ｄ、密度は２４〜４８フィラメント／４５０ループ、ループの長さ（繊維長さ）は２ｍｍ〜５ｍｍである。Ｄはデニールで、糸の重さ（ｇ）×９０００÷糸の長さ（ｍ）で表され、数値が小さいほど糸径は小さくなる。
【０１７１】
クリーニングブラシ１１はひも状にカットしたループブラシを、芯金上に螺旋状に隙間なく巻付け、ずれがないように固定する。固定する手段には接着剤や両面粘着テープ、熱融着などが使用される。このような製法を取ることにより、ずれなく、安定した、ムラのないクリーニング性を維持できる。このような製法は簡単であり、短時間で作業が可能である。両面粘着テープを使用すれば、芯金の再使用が容易である。
【０１７２】
ループブラシは直毛のカットパイルブラシに比べて、感光体１に摺擦傷を与え難い。一般に、硬度の低い感光体１ではクリーニングブレード１０やクリーニングブラシ１１、現像剤で摺擦されることによって、感光体１表面には大なり小なり摺擦傷が生じるが、直毛のカットパイルブラシを使用した場合、１００ｒｐｍ〜２５０ｒｐｍ程度の回転数で回転する繊維先端部のカット面が感光体に当たるため、ループブラシに比べてスクラッチ（細かい傷）が入り易く、長期に於いては異常画像（白ポチ、黒ポチ）になりやすく、感光体寿命を低下させる。ループブラシの場合には繊維の腹若しくは背の部分で摺擦するために、深いスクラッチを発生させることが少なく、浅い均一な摺擦傷になる場合が殆どである。
【０１７３】
本実施の形態に好適に使用できるループブラシには、アクリル系繊維として、ＳＡ−７（東レ社製）、ナイロン系ベルトロン（［ナイロン系繊維、カネボウ社製、タイプ９３１，９６１など］、ポリエステル系ベルトロン［ポリエステル系繊維、カネボウ社製、タイプＢ３１など］）がある。
【０１７４】
前述したように、クリーニングブラシ１１は感光体１との摺擦により、摩擦帯電が起こり、トナーが付着しやすくなり、次第にクリーニング性が低下する現象が見られる。従って、クリーニングブラシ１１は導電処理されていることが望ましい。導電処理は、繊維の製造の段階で行われ、導電性カーボンを繊維内に充填する方法、樹脂が溶融状態時に、導電性カーボンや、錫、金、チタン等の金属微粒子を入れて繊維化される。また、繊維とされた後、導電性繊維と前記繊維を混織しても良い。
【０１７５】
但し、抵抗が余り低いと、感光体１からの放電が有り、異常画像の原因になるため、抵抗は１０５Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍ程度の中〜高抵抗であることが望ましい。
【０１７６】
ＳＡ−７やベルトロンは何れも導電性が付与されており、帯電しても自己放電能力を備えているため、トナーが静電的に吸着されても、複写終了後はブラシより離脱させることができる。ベルトロンの場合は内部にカーボンなどの導電性微粒子を内蔵しており、ＳＡ−７ではカーボンが分散されている。除電能力はベルトロンの方がＳＡ−７より高い傾向が見られる。但し、電荷が充分に放電するには数秒から数十秒必要である。
【０１７７】
クリーニングブラシ１１の使用に際しては、ブラシと芯材（金属、若しくは導電処理された樹脂など）を電気的に結合させ、その芯材を筐体にアース（接地）するか、トナー及び感光体１の保有する電荷を除電する電圧を印加するのが望ましい。転写後の残留粉体の保有する電荷の極性は均一ではない（プラスにもマイナスにも帯電したものが混在する）ため、状況を十分に把握し電圧条件を決定する必要があり、システム条件によっては接地にした方がクリーニングは良好に行われることもある。
【０１７８】
重合法で作製された球形トナーの場合は、転写後でも、残留電荷の極性は比較的揃っており、直流電圧を印加しても差し支えないが、トナーの帯電のバラツキを考慮して、図１中に示す電気回路としてのブラシ用電源１３のように交流電圧単独若しくはプラス電圧を重畳した交流電圧を印加するのが望ましいが、状況によっては電圧を印加せず接地（０Ｖ）にした方が良い場合もある。電圧の条件例は、交流電圧は５０Ｈｚ〜２０００Ｈｚ、３００Ｖ〜１０００Ｖ、プラス電圧は５０Ｖ〜５００Ｖ程度の範囲で設定される。電圧が過剰な場合には異常帯電が起こり、画像ノイズになる場合があるため、可能な限り低めに設定することが望ましい。
【０１７９】
［摩擦抵抗］
クリーニング不良を起こす感光体１の表面粗さ以外の別の要因としては、感光体１の摩擦抵抗がある。以下に、摩擦抵抗について説明する。
【０１８０】
有機感光体にポリウレタンゴムを面接触させると完全に密着し、剥がすのに大きな力を必要とする。このことは摩擦抵抗が極めて高いことを物語る。ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１０のエッジ１０ａは感光体１に一定の荷重が掛かるようにカウンター当接されるが、球形トナーでのクリーニング不良を解消するために、過大な荷重を掛けた場合にはブレードエッジ１０ａが潰れて面接触となる。エッジ１０ａの面接触面積が大きくなるほど摩擦抵抗も大きくなるため、感光体１には大きな負荷が掛かり、感光体１には深い溝の摺擦傷が、ブレードエッジ１０ａには欠損が起こり、クリーニング不良が発生し始め、早急に症状がひどくなる。
【０１８１】
感光体１の摩擦抵抗が大きくなると、ゴムブレード１０は剛性ではないためブレードエッジ１０ａ部分は感光体１の回転方向に引きずられては戻る現象、いわゆるスティックスリップ現象を生じるようになるが、この引きずられる度合いはクリーニングブレード１０の硬度、伸び率、感光体１とクリーニングブレード１０との間の摩擦抵抗の大きさ等に左右される。クリーニングブレード１０が感光体１の回転方向に引きずられ戻る際に、感光体１とクリーニングブレード１０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。スティックスリップ現象は感光体１の摩擦抵抗が低くなる程緩和される傾向にあり、それと共に高円形度のトナーのクリーニング不良が減少する傾向にあることから、感光体１の摩擦抵抗はできるだけ低く維持されることが重要である。
【０１８２】
図１０に本実施の形態の感光体１の摩擦抵抗の値を規定するための測定装置の概略図を示す。幅５ｍｍにカットされてクリーニングブレード１０に使用するのと同じポリウレタン平型ベルト４１を、固定した感光体１の円周方向に一定の角度で垂らし、感光体１との接触長さが１ｍｍ〜１０ｍｍの間で接触するように設定し、一端にはポリウレタン平型ベルト４１を感光体１に密着させるための１００ｇの荷重（例えば、分銅４２）を掛け、他端には、ポリウレタン平型ベルト４１を引っ張った時の荷重を読取るためのデジタルフォースゲージ４３を取付ける。
【０１８３】
本実施の形態では、摩擦抵抗はデジタルフォースゲージ４３を引っ張り、ポリウレタン平型ベルト４１が動いたときの読取り値（Ｆ）から分銅の荷重（Ｗ＝１００ｇ）を引いた値（Ｆ−Ｗ）を感光体１の摩擦抵抗Ｒｆと規定する。即ち、
Ｒｆ＝Ｆ−Ｗ（ｇｆ）
である。
【０１８４】
ポリウレタン平型ベルト４１と感光体１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。従って、摩擦抵抗を測定するときには接触面積を余り大きくすることは好ましくなく、５ｍｍ幅のポリウレタン平型ベルト４１を使用した場合、接触面積は４０ｍｍ２程度が限度で、好ましくは１０ｍｍ２〜１５ｍｍ２程度である。
【０１８５】
以下に具体的な測定例を示す。ＪＩＳ−Ａ硬度が８３°、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルト４１に１００ｇの荷重を掛けて、引っ張り上げる角度θを４０°に設定するとき、感光体１に対するウレタン平型ベルト４１の円周方向の接触長さは３ｍｍ（＝接触面積１５ｍｍ２）となる。
【０１８６】
上記条件では荷重は１００ｇ程度が好適で、軽いと感光体１との接触が不均一になり、重いと感光体１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／ｓ〜１５ｍｍ／ｓ程度である。ＪＩＳ−Ａ硬度は７０°〜８５°あれば良く、８５°以上では次第に柔軟性に乏しくなり、感光体１への均一な密着性が低下し、７０°以下では、感光体１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。
【０１８７】
図１１に感光体１の表面の１０点平均粗さをパラメータとして、感光体１の摩擦抵抗Ｒｆに対するクリーニング性（地肌汚れランクで表している）のグラフを示す。使用したトナーは富士ゼロックス社製の重合トナー（Ｃ１６１６用、重量平均粒径約６μｍ）で、縦軸の地肌汚れランクは数字が少なくなるに従い、クリーニング不良になることを意味しており、ランク５が地汚れの無い最も良い状態を示す。ランク４は点状に微かに地肌汚れが見える程度であり、ランク１ははっきりした帯状の地肌汚れが現れた状態である。実用的には５以外は不可である。
【０１８８】
感光体１の表面の１０点粗さ平均が小さいほど地肌汚れランクは良好であり、摩擦抵抗が低いほど地肌汚れランクは良好であることが判る。例えば、感光体１の１０点平均粗さが１．０μｍの時には、摩擦抵抗Ｒｆは１００ｇｆ〜２００ｇｆの間であればよい。また、１０点平均粗さが０．５μｍ以下では２００ｇｆ以下の摩擦抵抗にあればよいことが判る。摩擦抵抗が低くなると、クリーニング性に対する許容度がアップするが、余り下がりすぎると、クリーニングブレード１０並びに現像剤がスリップを起こし、尾を引いた文字画像になり、また、感光体１上に付着したコロナ生成物が削除されにくくなるため、画像品質の低下を招く。即ち、摩擦抵抗Ｒｆの下限値は約４５ｇｆより大きいことが確認されている。従って、摩擦抵抗Ｒｆの好適な範囲は、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆである。
【０１８９】
ただし、摩擦抵抗Ｒｆは測定環境によって変わる。温度が高いと摩擦抵抗Ｒｆは高くなる傾向がある。このことから、上述の摩擦抵抗Ｒｆの好適な測定環境は温度１５℃〜２２℃、相対湿度５５％ＲＨ〜６５％ＲＨである。
【０１９０】
［摩擦抵抗低減化手段］
感光体１の摩擦抵抗はクリーニング性不良の主要因となる。そこで、感光体１の摩擦抵抗を低減させるための摩擦抵抗低減化手段について説明する。
【０１９１】
感光体１の表面の摩擦抵抗Ｒｆは、初期値（作像前）は比較的低い値（１５０ｇｆ〜３５０ｇｆ）を示すが、印刷を行う毎に上昇し、ついには８００ｇｆを超えるような高い値になる。摩擦抵抗Ｒｆは２００ｇｆを超えると、球形トナーのクリーニング不良が発生しやすくなるため、上述した範囲の上限値２００ｇｆ以下、望ましくは１５０ｇｆ以下に維持されることが望ましい。
【０１９２】
摩擦抵抗低減化手段としては、潤滑剤を感光体１の表層に付与する潤滑剤付与手段を用いる方法が最も確実に行える。潤滑剤付与手段としては、感光層の最表層１μｍ〜１０μｍ程度の厚さに亘って潤滑剤を含有させる方法（内添法）、例えば、図１２に示すようにクリーニングブラシや専用のブラシなどの回転ブラシ５１を用い、この回転ブラシ５１に押し付けられた潤滑剤５２を間接的に付与する方法、又は、例えば図１３に示すように、潤滑剤５３を粉末の状態（又は、フィルムの状態）で、弾性部材５４を利用して感光体１の表層に直接付与する方法（５５は潤滑剤塗布部材である）、或いは、エアー状の潤滑剤を感光体表面に吹き付ける方法（外添法）、現像装置４の現像剤中に添加する方法などがあり、本実施の形態では何れの方法の潤滑剤付与手段でも使用できる。
【０１９３】
潤滑剤の付与目的には、摩擦抵抗Ｒｆを減ずること以外に、感光体１の表面粗さ、クリーニングブレード１０のエッジ１０ａの表面粗さを維持（劣化防止）することも含まれている。
【０１９４】
潤滑剤は感光体１の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、殆どの潤滑剤が使用可能であるが、特にはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ステアリン酸亜鉛が有効である。これは少しの付与量でも簡単に摩擦抵抗Ｒｆを低減化できる作用を有するためで、同じフッ素系樹脂でもＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−フロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂）などでは感光体１の表面に塗布しても、摩擦抵抗の低減性は不十分で、通常は２００ｇｆ以上である。但し、感光体１の初期回転性を与える材料としては十分使用可能である。
【０１９５】
潤滑剤を感光体１に付与する場合には、均一に塗布するよりも不均一に塗布する方が画像流れなどの異常現象には有効である。潤滑剤の層が連続的な膜として感光体１の表層に形成されると、摩擦抵抗が低下しすぎとなり、帯電時のコロナ生成物が削り取られ難くなり、益々感光体１の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。
【０１９６】
潤滑剤を不均一に付与させるようにする、或いは不連続になるように維持されること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ことができる。不均一に付与する手段としては、特に図示しないが、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１０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１に付与する方法、現像剤に潤滑剤を適当量添加して、感光体１に付与する。
【０１９７】
［現像剤］
次に、本実施の形態で使用する円形度の高い球形トナーについて説明する。トナーの製造法には主として粉砕法と重合法があるが、円形度の高い球形トナーは重合法で作製される。重合法には懸濁重合法、分散重合法、乳化重合法、マイクロカプセル重合法、スプレードライ等がある。例えば、懸濁重合法の場合、バインダー樹脂に着色剤や帯電制御剤等の添加剤を均一化処理し、分散媒、分散剤を添加し重合して製造される。重合法は工程が簡素化されているため、粉砕法に比べ製造コストが安い。また、粒径が比較的良く揃っており、大小の粒径のトナーが選択的に製造可能であり、異形状の粒子が殆ど製造されない（殆どが球形トナーである）というメリットがある。
【０１９８】
重合法によって違いはあるが、総じてバラツキの少ない（例えば、±０．５μｍ）粒径のトナーが作製できる。従って、粒径がほぼ揃っているため、帯電を均一に揃えやすい。従って、潜像にほぼ忠実に現像され、高解像度を得られやすく、画像の再現性が高い。
【０１９９】
また、帯電性が比較的揃っているため、感光体１から被転写体９への転写効率は９８％以上と高く画像品質特性が安定している。重合トナーの製造条件により異なった円形度のトナーが製造できるが、プリンタ（画像形成装置）にはほぼ球形（円形度が０．９６〜０．９９）のトナーが使用される。これは画像品質の高画質化に有利なためである。
【０２００】
重合法で作製されたトナーは粉砕法で作製されたトナーに使用されるキャリアと同じものを使用することができる。キャリアの重量平均粒径は４０μｍ〜８０μｍ程度で、トナーとキャリアの混合割合はトナーが３重量％〜８重量％になるように混合して使用する。
【０２０１】
電子写真用の重合トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、さらに離型剤を加えて製造される。
【０２０２】
重合法で作製されるトナーの製造法に使用される一般的な結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤、外添剤の例を示す。
【０２０３】
（１）結着樹脂
スチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン、ビニルヘキシルケトン、プロピオン酸ビニル、イソブチレン、クロロスチレンなどの重合体若しくは共重合体
ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリプロピレン、スチレン−無水マレイン酸、ポリウレタン、エポキシ樹脂、変性ロジン等の公知の材料が使用できる。
【０２０４】
（２）着色剤
カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナー中、通常、１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【０２０５】
本実施の形態のトナーには、必要に応じてトナーバインダー、着色剤とともに離型剤（ワックス）を含有させることができる。このワックスには従来公知の各種のものが使用できる。このようなものとしては、例えば、ポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；及びジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。ワックスの融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５ｃｐｓ〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０ｃｐｓ〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は、通常０重量％〜４０重量％であり、好ましくは３重量％〜３０重量％である。
【０２０６】
（３）帯電制御剤
本実施の形態のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有させることができる。帯電制御剤としては公知の各種のものが使用できる。このようなものには、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物等が挙げられる。
【０２０７】
本実施の形態における帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２重量部〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【０２０８】
（４）離型剤
脂肪族炭化水素、脂肪族金属塩類、脂肪酸エステル類、シリコーンオイル、各種ワックス類などの公知材料を使用することができる。
【０２０９】
離型剤は定着用樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の割合で添加する。
【０２１０】
（５）外添剤
本実施の形態で得られた着色剤含有トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の１次粒子径は、５μｍ〜２μｍであることが好ましく、特に５μｍ〜５００μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０ｍ２／ｇ〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１重量％〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１重量％〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、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。
【０２１１】
この他、高分子系微粒子を用いることができる。このようなものとしては、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０２１２】
このような外添剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においてもその流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルを好ましいものとして挙げることができる。
【０２１３】
なお、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１μｍ〜１μｍのものが好ましい。
【０２１４】
なお、上述した実施の形態の説明例では、プリンタへの適用例として説明したが、電子写真プロセスを利用して画像を形成する画像形成装置であればよく、例えば、図１４に示すように、感光体１を中心とする前述したようなプリンタエンジン６１に加えて、原稿の画像を読み取るためのスキャナ６２を一体に備えるデジタル複写機（或いは、複合機ないしはファクシミリ装置）の場合にも同様に適用することができる。なお、図１４において、スキャナ６２は露光ランプ６３、複数のミラー６４〜６６、結像レンズ６７、ＣＣＤ６８等を備えて構成されている。また、６９は原稿をコンタクトガラス７０上に自動搬送させるＡＤＦである。
【０２１５】
また、プリンタエンジン６１に関する構成も、図１に示した基本的構成例とは若干異なる例で図示しているが、本質的な違いはなく、相当する箇所は同一符号を用いて示すものとし、感光体１やクリーニング装置７等に関しては、前述した構成例が適用されている。
【０２１６】
また、プリンタ、複写機等の何れの場合であっても、感光体１は単一構成の場合に限らず、フルカラー用として複数個併用する構成の場合にも同様に適用することができる。
【０２１７】
さらに、プリンタ、複写機等の何れの場合であっても、感光体１周りの構成として、例えば、図１５に示すように、感光体１と帯電装置２とクリーニング装置７と除電装置８とをカートリッジケース７１内に一体に収納してプロセスカートリッジ７２とし、このプロセスカートリッジ７２をプリンタ（又は、複写機本体）内に着脱自在とした構成の場合にも同様に適用することができる。なお、プロセスカートリッジ７２の構成例としては、図示例に限らず、例えば現像装置４もカートリッジケース７１内に一体に含む構成であってもよい。要は、前述したような構成の感光体１とクリーニング装置７とが含まれていればよく、帯電装置２、現像装置４、除電装置８をカートリッジケース７１内に一体に含むか否かは任意でよい。
【０２１８】
何れにしても、感光体１やクリーニング装置７を含めてプロセスカートリッジ７２としてカートリッジ化することは、メンテナンスの面で有利であり、上述したような感光体１等の部品又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７２を交換するだけで、早期に現状回復させることができるため、サービス時間の短縮が行え、使用者の信頼性確保という大きなメリットがある。
【０２１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳しく説明するが、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。
【０２２０】
［有機感光体］
後述する各実施例、比較例の評価に使用する有機感光体を以下の手段で作製した。
【０２２１】
（１）  タイプＡ有機感光体
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、下記仕様の下引き層（ＵＬ）用塗工液で浸漬塗工した後、１２０℃２０分乾燥し約３．５μｍの下引き層を形成した。次に、化１に記載の電荷発生材を用いた電荷発生層（ＣＧＬ）用塗工液で浸漬塗工した後、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２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１５μｍ、２３μｍ、２８μｍ、３５μｍと膜厚を変えた４種類の有機感光体を作製した。この３層構成の有機感光体をタイプＡ有機感光体とする。
【０２２２】
感光層の平均膜厚はフィッシャー社製の渦電流式膜厚計（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である。下記記載の「部」は何れも重量部である。
【０２２３】
〔下引き層用塗工液〕
アルキッド樹脂（ベッコゾール  １３０７−６０−ＥＬ，大日本インキ化学工業社製）    ６部
メラミン樹脂（スーパーベッカミン  Ｇ−８２１−６０，大日本インキ化学工業社製）    ４部
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ  石原産業社製）  ４０部
メチルエチルケトン  ２００部
〔電荷発生層用塗工液Ｂ〕
下記構造のビスアゾ顔料      １０部
【０２２４】
【化１】
2004279518.tif 000003
【０２２５】
ポリビニルブチラール    ２部
２−ブタノン    ２００部
シクロヘキサノン    ４００部
〔電荷輸送層用塗工液〕
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（帝人化成社製：Ｚポリカ  Ｍｖ５万）１０部
下記構造の低分子電荷輸送物質  ８部
【０２２６】
【化２】
2004279518.tif 000004
【０２２７】
テトラヒドラフラン  ２００部
（２）タイプＢ有機感光体
次に、上記方法で作製した１５μｍと２３μｍのタイプＡ有機感光体の電荷輸送層（ＣＴＬ）上に、下記仕様によるαアルミナフィラーを分散した電荷輸送層（フィラー分散電荷輸送層）を積層した有機感光体を作製した。
【０２２８】
バインダー樹脂（ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂）、低分子電荷輸送物質（ドナー）、添加剤及び１次粒径が０．３μｍの下記無機フィラーを用意し、無機フィラーと分散助剤及び溶剤をガラスポットに入れ、ボールミルで２４時間分散させて塗工液を作り、スプレー法を用いて２〜３回往復させ、フィラー分散電荷輸送層を塗工した。その後、１５０℃２０分間加熱乾燥させて、３μｍ〜５μｍのフィラー分散電荷輸送層を有する２０μｍ及び２８μｍの有機感光体を作製した。これらの４層構成の感光体をタイプＢ有機感光体とする。
【０２２９】
［フィラー分散電荷輸送層塗工液］
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（帝人化成社製：Ｚポリカ  Ｍｖ５万）１０部
下記構造式化３の電荷輸送物質    ７部
【０２３０】
【化３】
2004279518.tif 000005
【０２３１】
アルミナフィラー（住友化学工業社製ＡＡ−０３  α型、平均１次粒径：０．３μｍ）          ５．７部
テトラヒドロフラン    ４００部
シクロヘキサノン      ２００部
分散助剤：（ＢＹＫ−Ｐ１０４  ビックケミージャパン製）  ０．０８部
作製した感光体の一覧を表１に示す。なお、有機感光体の表面粗さ（１０点平均粗さＲｚＪＩＳ）は評価前の初期値を示し、測定器には東京精密社製のサーフコム１４００Ｄ（ピックアップ：Ｅ−ＤＴ−Ｓ０２Ａ）を用いた。掃引幅は２．５ｍｍである。
【０２３２】
【表１】
2004279518.tif 000006
【０２３３】
［クリーニング部材］
（１）  クリーニングブレード
クリーニングブレードはＪＩＳ−Ａ硬度が各々７７°、８３°、及び８９°で、厚みが２ｍｍのポリウレタンゴム板を用意し、板厚１ｍｍの鉄製支持基体にホットメルト接着剤で取り付けられたものである。支持基体の先端部から感光体に当接する先端部までの長さ（自由長）は７ｍｍである。
【０２３４】
２種類のクリーニングブレードは評価機用の装置イマジオＭＦ２２００用、及びイプシオカラー８０００用（何れもリコー社製）である。
【０２３５】
（２）  クリーニングブラシ（ループブラシ）
繊維径１５デニール、４８フィラメント／４５０ループ、ループ長さ３ｍｍのナイロン繊維製のベルトロン（久保田織物社製）、アクリル系繊維製のＳＡ−７（東レ社製）を幅１０ｍｍのひも状にカットし、φ５ｍｍの真鍮製ロッド棒に巻き付け接着剤を用いて貼り付け固定されたループクリーニングブラシを使用した。
【０２３６】
（３）  帯電部材
▲１▼  接触帯電用の帯電部材
接触帯電用の帯電部材として、６ｍｍの真鍮製ロット棒にカーボンを均一分散し、電気抵抗を６×１０５Ω・ｃｍ（１００ＶＤＣ印加時）に調整したエピクロルヒドリンゴムを３ｍｍの厚さになるように塗布して研磨し、その層上にエピクロルヒドリンゴムにカーボン、シリカ、フッ素樹脂を分散し電気抵抗が（３〜５）×１０８Ω・ｃｍ（１００ＶＤＣ印加時）になるように調合したエピクロルヒドリンゴムを厚さ１ｍｍに均一塗布して、φ１４ｍｍ×３１４ｍｍ（有効帯電幅：３１２ｍｍ）の寸法形状にしたものである。
【０２３７】
▲２▼  非接触帯電用の帯電部材
８ｍｍの真鍮製ロット棒に電気抵抗が５．８×１０５Ω・ｃｍ（１００ＶＤＣ印加時）となるカーボン、シリカ、フッ素樹脂を分散したエピクロルヒドリンゴムを、厚さが１．５ｍｍとなるように塗布したφ１１ｍｍ×３２７ｍｍ（有効帯電幅：３０８ｍｍ）の帯電部材を作製した。この帯電部材の両端部から１．５ｍｍ内側に、厚さ４９μｍ、幅８ｍｍ、長さ３１ｍｍの菱形にカットしたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を貼り付けスペーサーとした非接触帯電部材を作製した。感光体と帯電部材間の距離は約５８μｍであった。
【０２３８】
［実施例１〜３］
評価用の画像形成装置としてプロセスカートリッジ方式のイマジオＭＦ２２００機（リコー社製）、評価用の感光体として、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１４３μｍのサンプルＮｏ．１（実施例１）のタイプＡ有機感光体、０．４３３μｍのサンプルＮｏ．４（実施例２）、及び、０．７８１μｍのサンプルＮｏ．６（実施例３）のタイプＢ有機感光体を各々用意した。
【０２３９】
感光体及びブレードエッジには、感光体の初期回転ロックを防止するために、現像剤として使用する球形トナーを感光体表層及びクリーニングブレードのエッジに十分に塗布した後、プロセスカートリッジに装着し、感光体が手で簡単に回転するようにした。その後、帯電部材の作製例に示す接触帯電用の帯電部材をセットしたプロセスカートリッジを評価機に装着した。
【０２４０】
静電潜像を現像するための現像剤には、乳化重合法を用いて作製された重量平均粒径が約６．３μｍ、平均円形度が０．９７２の球形トナー（リコー社製）に感光体の摩擦抵抗を減ずるステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００  堺化学社製）を０．０１８％添加したトナーと、重量平均粒径が約５２μｍのシリコーン樹脂を被膜したキャリア（リコー社製）をトナー濃度で６重量％になるように混合されたものを使用した。
【０２４１】
クリーニングブレードには、ブレードエッジの１０点平均粗さＲｚＪＩＳが１０μｍ以下で、ＪＩＳ−Ａ硬度が８３°のポリウレタンブレードを自由長７ｍｍとなるように支持基体に取り付けられた部材を使用し、当接圧は２３ｇに設定した。
【０２４２】
評価方法は、帯電部材に約−１１５０Ｖの電圧を印加して、１０サイクルチェック後、感光体の帯電電位Ｖｄの設定値を約−６５０Ｖ（静電潜像形成前の帯電電位）にし、画像露光後の画像部の電位Ｖｌを−１１０Ｖになるように画像露光用のＬＤ素子の出力調整を行った。また、現像バイアス電位は−５００Ｖとした。このような条件で所定の６％テストチャートを用い、２万枚の通紙（Ａ４サイズ用紙）ランニングを実施した。画像評価にはコダック製図票Ａ（ＪＩＳ  Ｚ  ６００８）を４ヶ所に貼り付けたＡ３サイズの評価用テストチャートを使用し、Ａ３サイズで作像性を評価した。
【０２４３】
結果を表２に示す。タイプＡ有機感光体、フィラーを添加した感光層を積層したサンプルＮｏ．４及びサンプルＮｏ．６のタイプＢ有機感光体は何れも２万枚の評価終了後、地肌汚れの発生は無くクリーニング性良好で、感光体及びブレードの表面粗さは何れも規定内に入っていることが確認され、良好な結果であった。また、表２には記載していないが、実施例１に記載の感光体では２万枚での摩耗量は約３μｍの摩耗であったが、実施例２及び実施例３の感光体では、各々約１．１μｍ、０．８μｍであり、感光体の機械的耐久性も確認された。
【０２４４】
【表２】
2004279518.tif 000007
【０２４５】
なお、表の判定結果は以下の通りである。○：全くノイズ無く、画像品質共々良好、△：僅かに点状の線が見えるが、よく見ないと判らない程度、解像度等の劣化は殆ど無く、実用限度内。×：幅０．５〜２ｍｍ程度の黒筋が見える程度、解像度の画像品質低下は僅かに生じる程度で、実用外。××：２ｍｍ以上の黒帯がはっきりと見える状態（以下の評価についても同じとする）。
【０２４６】
［実施例４〜７］
１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１３９のサンプルＮｏ．１（実施例４）のタイプＡ有機感光体、０．３６１のサンプルＮｏ．３（実施例５）、０．５８８のサンプルＮｏ．５（実施例６）及び０．８７８のサンプルＮｏ．７（実施例７）のタイプＢ有機感光体、トナーにはステアリン酸亜鉛を０．０２５重量％添加した乳化重合法で作製された重量平均粒径が約６．３μｍ、平均円形度が０．９７２の球形トナー（リコー社製）を使用した。また、クリーニングブレードにはＪＩＳ−Ａ硬度が８９°のポリウレタンブレードを使用した。さらに、感光体の帯電電位は膜厚の薄いサンプルＮｏ．３に合わせて、全て帯電電位を−５５０Ｖ（静電潜像形成前の帯電電位）とし、現像バイアスを−４５０Ｖに設定した。それ以外の条件については実施例１〜３に同じとした。
【０２４７】
結果を表３に示す。トナー中のステアリン酸亜鉛の添加量を上げることによって、感光体の摩擦抵抗が下がり、ブレードエッジの欠損量及び深さが減少し、クリーニングブレードに硬度が８９°という高いブレードを使用しても、感光体の摺擦傷の発生度は少なく、コピー上にはクリーニング不良（トナー抜け）に伴う筋状模様も発生せず、解像度良好な画像が得られた。但し、実施例７に示す感光体だけは通紙ランニング後の感光体及びブレードエッジの表面粗さが大きくなった為に、２万枚程度ではまだ実用領域にあるが、微かにクリーニング不良を生じた。
【０２４８】
【表３】
2004279518.tif 000008
【０２４９】
［比較例１〜３］
評価用の感光体には実施例１と同等のサンプルＮｏ．１（比較例１）のタイプＡ有機感光体及びサンプルＮｏ．４（比較例２）、サンプルＮｏ．６（比較例３）のタイプＢ有機感光体を使用した。また、トナーにステアリン酸亜鉛無添加の球形トナーを用い、キャリアに対して６重量％混合した現像剤を用いた。感光体の初期回転をスムーズにするトナー塗布をはじめ、上記した以外の条件は実施例１〜３と同じとし評価を実施した。
【０２５０】
結果を表４に示す。現像剤にステアリン酸亜鉛を添加していないため、感光体の摩擦抵抗低減化が行われないため、初期１０枚程度でクリーニング不良が少し起こり始めた。１０枚複写後、感光体の摩擦抵抗を測定したところ３００ｇｆ前後の値を示しており、既に許容値を越していた。このため、感光体とクリーニングブレードの摺擦でクリーニングブレードとの鳴き（高周波音）も発生した。このため５０枚で評価を中止した。感光体の摺擦傷及びクリーニングブレードの表面粗さは増加していたが、評価枚数が少ないため劣化が進行するまでには到らなかった。
【０２５１】
【表４】
2004279518.tif 000009
【０２５２】
［実施例８〜１１］
評価機をイプシオカラー８０００機（タンデム方式複写機、クリーニングブレード、クリーニングブラシ使用、リコー製）に代えて評価を実施した。感光体はマゼンタステーション及び、シアンステーションに各々搭載し、他の２ヶ所のステーションにはダミーの感光体を搭載した。
【０２５３】
イプシオカラー８０００機用の帯電部材には非接触帯電部材を使用した。感光体と帯電部材間の隙間は５３μｍ〜５８μｍであった。この帯電部材に直流電圧−６８０Ｖ、交流電圧１５００Ｖ／１３５０Ｈｚの交流電圧を重畳した直流電圧を印加し、感光体の表面電位を−６００Ｖ（静電潜像形成前の帯電電位）に設定した。
【０２５４】
評価に使用する感光体には、サンプルＮｏ．４（実施例８，９）及びサンプルＮｏ．５（実施例１０，１１）に同等のタイプＢ有機感光体を使用した。
【０２５５】
クリーニングブラシはアクリル繊維系のＳＡ−７（東レ社製）で作製されたものを使用し、クリーニングブラシを接地（実施例８，１０）、又は８００Ｖ／１０００Ｈｚの交流電圧（実施例９，１１）印加とした。クリーニングブレードは別の実験で５０００枚程度使用したもので、ＪＩＳ−Ａ硬度が７７°のポリウレタンゴム部材を使用し、クリーニング部材の当接圧を２５ｇ／ｃｍとした。
【０２５６】
トナーには重量平均粒径が０．５２３で、平均円形度が０．９８８の球形トナー（リコー社製）を使用し、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００、堺化学工業社製）をトナーに対して０．０２５重量％添加した。
【０２５７】
画像評価はパソコンから文字画像やライン等からなる画像信号を入力して行った。画像品質は解像度でなく１ドット再現性で評価した。
【０２５８】
結果を表５に示す。実施例８〜１１に記載した作像条件ではクリーニングブラシに交流電圧を印加した方が、接地した場合より表面粗さ、摩擦抵抗などの特性値は悪い結果であったが、平均円形度が０．９８８と真球に近いほぼ球形のトナーであっても、良好なクリーニング性が達成でき、筋状模様も観測されなかった。また、１２００ｄｐｉの１ｄｏｔ再現性も良好で、ムラはほとんど感じられなかった。
【０２５９】
【表５】
2004279518.tif 000010
【０２６０】
［比較例４〜７］
評価用の画像形成装置としてプロセスカートリッジ方式のイマジオＭＦ２２００機（リコー社製）、評価用の感光体として、一度使用して表面粗さが大きい１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．４８５μｍのサンプルＮｏ．１（比較例４）のタイプＡ有機感光体、０．９８μｍのサンプルＮｏ．４（比較例５）及び０．６８８μｍのサンプルＮｏ．６（比較例６）のタイプＢ有機感光体を各々用意した。
【０２６１】
クリーニングブレードはＪＩＳ−Ａ硬度が７７°のポリウレタンブレードを自由長７ｍｍとなるように支持基体に取り付けられた部材であり、２０００枚〜５０００枚程度使用されたブレードエッジの表面粗さ（欠損深さ）が６８μｍ（比較例４）、４８μｍ（比較例５）及び３９μｍ（比較例６）のクリーニングブレードを当接圧は２３ｇに設定した。
【０２６２】
前記した感光体表面及びブレードエッジには感光体の初期回転ロックを防止するために、現像剤として使用する球形トナーを感光体表層及び、クリーニングブレードのエッジに十分に塗布した後、プロセスカートリッジに装着し、感光体が手で簡単に回転するようにした。その後帯電部材の作製例に示す接触帯電用の帯電部材をセットしたプロセスカートリッジを評価機に装着した。
【０２６３】
現像剤には、乳化重合法を用いて作製された重量平均粒径が約６．３μｍ、平均円形度が０．９６８の球形トナー（リコー社製）に感光体の摩擦抵抗を減ずるステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００  堺化学社製）を０．０１５重量％添加したトナーと、重量平均粒径が約５２μｍのシリコーン樹脂を被膜したキャリア（リコー社製）をトナー濃度で７重量％になるように混合されたものを使用した。評価方法は実施例１〜３に記載の方法と同じとした。
【０２６４】
結果を表６に示す。感光体及びクリーニングブレードの初期に於ける表面粗さは共に規定内であったが、通紙ランニングと共に表面粗さが大きくなり、規定値を大幅に越えた。このため、球形トナーのクリーニング性不良を起こす条件が拡大したため、大幅なクリーニング不良が生じた。
【０２６５】
【表６】
2004279518.tif 000011
【０２６６】
［実施例１２〜１３］
評価用の画像形成装置としてイプシオカラー８０００機（クリーニングブレード、クリーニングブラシ使用、リコー社製）、評価用の感光体として、１０点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１５１μｍのサンプルＮｏ．１（実施例１２）と同等のタイプＡ有機感光体、０．４６３μｍのサンプルＮｏ．４（実施例１３）と同等のタイプＢ有機感光体を各々用意した。帯電部材は非接触帯電用で、接地したときの感光体との隙間は約５８μｍ程度である。
【０２６７】
タイプＡ有機感光体はマゼンタステーション（実施例１２）に、タイプＢ有機感光体はシアンステーション（実施例１３）に各々セットした。
【０２６８】
感光体及びブレードエッジには、感光体の初期回転ロックを防止するために、予めＰＴＦＥの粉末（ルブロンＬ−５  ダイキン工業社製）を感光体に不織布（ハイゼガーゼ  旭化成社製）を軽く均一に塗布し、摩擦抵抗を５０ｇｆ程度に低減化し、また、クリーニングブレードのエッジにも塗布した。
【０２６９】
静電潜像を現像するための現像剤には、乳化重合法を用いて作製された重量平均粒径が約５．２μｍ、平均円形度が０．９９１の球形トナー（リコー社製）に感光体の摩擦抵抗を減ずるステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００  堺化学社製）を０．０２重量％添加したと、重量平均粒径が約５２μｍのシリコーン樹脂を被膜したキャリア（リコー社製）をトナー濃度で５重量％になるように混合されたものを使用した。
【０２７０】
クリーニングブレードには、ブレードエッジの１０点平均粗さＲｚＪＩＳが１０μｍ以下で、ＪＩＳ−Ａ硬度が７７°のポリウレタンブレードを自由長７ｍｍとなるように支持基体に取り付けられた部材を使用し、当接圧は２０ｇに設定した。
【０２７１】
また、クリーニングブラシにはアクリル繊維系のＳＡ−７（東レ社製）で作製されたものを使用し、クリーニングブラシは接地とした。
【０２７２】
評価方法は、帯電部材に−７８０Ｖの直流電圧に１２００Ｖ／９８０Ｈｚの交流電圧を重畳した電圧を印加して、１０サイクルチェック後の感光体の帯電電位Ｖｄの設定値を約−６００Ｖ（静電潜像形成前の帯電電位）にし、画像露光後の画像部の電位Ｖｌを−１００Ｖになるように画像露光用のＬＤ素子の出力調整を行った。また、現像バイアス電位は−５００Ｖとした。画像評価はパソコンから文字画像やライン等からなる画像信号を入力して行った。評価枚数は５万枚である。
【０２７３】
結果を表７に示す。真球に近い高円形度のトナーを使用した場合でも、クリーニングブラシを使用することにより、実用上問題ないレベルでクリーニングが行われた。ただし、フィラーを添加した感光体ではブレードエッジの欠損が大きくなったために、平均円形度は０．９９１のトナーでは微かではあるが点線状のクリーニング不良の痕跡が見出された。しかし、このクリーニング不良は不均一な発生であり、５万枚は実用レベルと推測される。
【０２７４】
【表７】
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【０２７５】
【発明の効果】
請求項１，１９，３４記載の発明によれば、感光体の１０点平均粗さＲｚＪＩＳが、０．１μｍ≦ＲｚＪＩＳ≦１．０μｍであり、かつ、ＪＩＳ−Ａ硬度が略８３°で、幅５ｍｍ、長さ３２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自重４．５８ｇのポリウレタン平型ベルトを感光体の円周方向に垂らし、一端に１００ｇの荷重を掛けて、感光体に対する接触長さを３ｍｍ（接触面積１５ｍｍ２）とし、他端側にデジタルフォースゲージを設置し、ポリウレタン平型ベルトが移動開始するときのデジタルフォースゲージの読取り値から荷重１００ｇを引いた値を摩擦抵抗Ｒｆとする条件で測定された感光体のポリウレタンゴムベルトとの摩擦抵抗Ｒｆが、４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆであり、かつ、感光体にカウンター当接するクリーニングブレードのエッジの表面粗さが、７０μｍ以下であり、感光体の表面粗さ（１０点平均粗さ）、その摩擦抵抗、クリーニングブレードのエッジの表面粗さを最適値に規定したので、平均円形度が大きな球形トナーの場合であっても、良好なるクリーニング性を維持することができ、高品位画像を長期に亘って提供することができる。
【０２７６】
請求項２，２０記載の発明によれば、摩擦抵抗は測定環境によって変わるが、この摩擦抵抗の値を規定するための測定環境に関しても好適な測定環境を規定することにより、摩擦抵抗の範囲を適正に規定することができる。
【０２７７】
請求項３，２１記載の発明によれば、クリーニングブレードのエッジの表面粗さは感光体との密着性の関係から小さいほど望ましいが、余り小さいと、両者の摩擦抵抗の関係から密着度が高まりクリーニングブレードの動作がスムーズでなくなってしまうことから、クリーニングブレードのエッジの表面粗さの下限を１０μｍに規定することにより、実用範囲でクリーニング性の維持及びトナー抜け防止を図ることができる。
【０２７８】
請求項４，２２記載の発明によれば、クリーニングブレードの硬度が高い程、感光体上の摩擦抵抗や異物に対する抵抗力があるため、スティックスリップ現象は起こりにくくなるが、余り高いと感光体に摺擦傷を付けるため、上限としては９０°以下であることが望ましく、また、余り柔らかいと、感光体の表面抵抗との兼ね合いもあるが、スティックスリップ現象が起こりやすく、感光体上のスクラッチなどによっても歪みを生じやすくなるので、下限としては７０°以上であることが望ましく、このような範囲に規定したので、感光体とクリーニングブレードとの密着性を十分に図ることができ、クリーニング性を長期に亘って安定維持することができる。
【０２７９】
請求項５，６，２３，２４記載の発明によれば、クリーニングブレードの当接圧が高くなるほど感光体を傷付けやすくなり、クリーニングブレードのエッジ劣化、さらにクリーニング不良へとつながるが、クリーニングブレードの当接圧を適正に設定することによって、好適なクリーニングを行うことができる。即ち、当接圧が１０ｇ／ｃｍよりも軽くなると、感光体とクリーニングブレードとの間は少しの力でも隙間を作りやすくなり、クリーニング不良を起こしやすく、反面、４０ｇ／ｃｍよりも重くなると、感光体に傷つけやすくなり、ブレードエッジの歪みやスティックスリップ現象を起こし易くなり、隙間からのトナー抜けを起こすことから、感光体のスクラッチを少なくして、クリーニング性を維持するためには、当接圧は低い方が望ましく、好適には１０ｇ／ｃｍ〜２５ｇ／ｃｍとなり、よって、感光体への摺擦傷の形成を抑えながら、円形度の大きいトナーの場合であってもそのクリーニング性を良好に維持することができる。
【０２８０】
請求項７，２５記載の発明によれば、潤滑剤の添加層を有する感光体以外の感光体では、表面の摩擦抵抗は通常２５０ｇｆや３５０ｇｆ以上の摩擦抵抗を有するのが殆どであり、このような感光体を画像形成装置にセットして作像しようとしても、感光体が回転しないか、回転してもクリーニングブレードが反転し、感光体が著しく傷つき、画像品質の低下を起こし、同時にクリーニング不良を起こすことになるので、画像形成においては感光体及びクリーニングブレードに潤滑剤を塗布することは重要であり、本発明のように、クリーニングブレードのエッジ部分に潤滑剤が塗布されていることにより、スクラッチのような摺擦傷を形成しないため、初期よりクリーニング不良が起こるのを防止し、良好な画像品質を維持することができる。
【０２８１】
請求項８記載の発明によれば、平均円形度が０．９６以上、０．９９８以下の真球に近いトナーの場合でも良好なるクリーニング性が維持されるので、シャープ性、均一性、コントラスト良好な高品位な画像を提供することが可能となり、併せて、転写性が良好なため、残トナーが減り、クリーニングブレードへの負担が軽くなるため、クリーニングブレードの耐久性が伸びるというメリットも得ることができる。
【０２８２】
請求項９，２６記載の発明によれば、クリーニングブラシによりクリーニングブレードへのトナーの搬送量を減らすことができ、クリーニングブレードの負担を軽減させることができるので、クリーニングブレード単体ではクリーニングしにくい平均円形度が真球に近い球形トナーの場合でも、良好にクリーニングすることが可能となる。併せて、感光体上に異物が付着するのを抑制したり、異物付着に伴う摩擦抵抗の上昇も抑制することができる。また、ループ状繊維構造のクリーニングブラシを用いることにより、感光体に摺接傷を与えにくく、クリーニング性に優れている上に、導電性も有するので、ブラシが帯電しても放電しやすく、付着したトナーの電荷も放電させることができる。
【０２８３】
請求項１０記載の発明によれば、クリーニングブラシ及び感光体からのトナー離れが良くなるため、感光体へのトナーの再付着、及び、クリーニングブレードへのトナーの突入量を少なくすることができ、よって、ほぼ球形のトナーであっても良好にクリーニングすることができる。
【０２８４】
請求項１１，２７記載の発明によれば、潤滑剤の添加層を有する感光体以外の感光体では、表面の摩擦抵抗は通常２５０ｇｆや３５０ｇｆ以上の摩擦抵抗を有するのが殆どであるが、感光体の摩擦抵抗を低減化させる摩擦抵抗低減化手段を備えるので、感光体表面の摩擦抵抗を容易に、要求される摩擦抵抗の範囲４５ｇｆ＜Ｒｆ＜２００ｇｆに設定することができる。
【０２８５】
請求項１２，２８記載の発明によれば、摩擦抵抗低減化手段を、感光体の表層に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段として構成することにより、請求項１１，２７記載の発明を容易に実現することができる。
【０２８６】
請求項１３，２９記載の発明によれば、潤滑剤の層が連続的な膜として感光体の表層に形成されると、摩擦抵抗が低下しすぎとなり、帯電時のコロナ生成物が削り取られ難くなり、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こととなるので、潤滑剤を感光体に付与する場合には、均一に塗布するよりも不均一に塗布する方が画像流れなどの異常現象に対して有効にすることができる。
【０２８７】
請求項１４，３０記載の発明によれば、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛又はフッ素系樹脂を用いることにより、感光体の表層の画像品質低下、耐久性等に影響を及ぼさず、好適となる。
【０２８８】
請求項１５，３１記載の発明によれば、有機感光体はクリーニングブレードや現像剤の摺擦で削れやすく、また、帯電にはオゾンやＮＯｘなどの汚染物質を生成する帯電部材が使用されているために、感光体表面に付着することによって、画像品質の低下が生じるために一定の摩耗が必要であるが、請求項１ないし１４，１９ないし３０の何れか一記載の発明を適用することにより、良好な画像品質の維持が可能となる。
【０２８９】
請求項１６，３２記載の発明によれば、感光体の表層に高硬度の微粒フィラーを均一分散した感光層であるフィラー含有電荷輸送層を形成したので、感光体の光感度を低下させずに感光体の耐久化が図ることが可能となり、良好なクリーニング性を維持しつつ画像品質の安定化を達成することができる。
【０２９０】
請求項１７，３３記載の発明によれば、請求項１６，３２記載の発明を実施する上で、フィラー含有電荷輸送層の適正構成が明らかとなる。
【０２９１】
請求項１８記載の発明によれば、帯電装置による帯電条件を規定することにより、安定した帯電特性及び画像形成に必要かつ十分な静電潜像が形成できるため、クリーニング性も良好であり、長期に亘ってＳＮ比が良好な画像品質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のプリンタにおけるその電子写真プロセスの基本構成を示す概略側面図である。
【図２】感光体の断面層構成を示す断面図である。
【図３】フィラー含有電荷輸送層を有する感光体の断面層構成を示す断面図である。
【図４】クリーニングブレード構成例を示す側面図である。
【図５】他のクリーニングブレード構成例を示す側面図である。
【図６】さらに他のクリーニングブレード構成例を示す側面図である。
【図７】平型形状のクリーニングブレードをカウンター当接させた例を示す側面図である。
【図８】ナイフエッジ形状のクリーニングブレードをカウンター当接させた例を示す側面図である。
【図９】摩擦抵抗をパラメータとしてクリーニングブレードのエッジの表面粗さとクリーニング性との関係を示す特性図である。
【図１０】摩擦抵抗の値を規定するための測定装置の構成例を示す概略図である。
【図１１】感光体表面の１０点平均粗さをパラメータとして摩擦抵抗に対するクリーニング性を示す特性図である。
【図１２】潤滑剤付与手段の一例を示す側面図である。
【図１３】潤滑剤付与手段の他例を示す側面図である。
【図１４】複写機構成例を示す概略的な縦断正面図である。
【図１５】プロセスカートリッジ構成例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１      感光体
２      帯電装置
４      現像装置
５      転写装置
７      クリーニング装置
９      被転写体
１０      クリーニングブレード
１０ａ    エッジ
１１      クリーニングブラシ
１４      帯電部材
２１      導電性支持体
２２      下引き層
２４      電荷輸送層
２５      フィラー含有電荷輸送層
４１      ポリウレタン型平型ベルト
４３      デジタルフォースゲージ
７１      カートリッジケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004279518.tif 000025
【図１４】
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【図１５】
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