(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤粒子が添加されたトナー粒子の集まりを収容したトナー収容体を備え、所定方向に循環移動する像担持体表面を帯電し帯電後の像担持体表面に露光光を照射することにより該像担持体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像に該トナー収容体に収容されたトナー粒子を供給することで該静電潜像を現像してトナー像を得、該トナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留トナー粒子を掻き取る、該表面にゴム材料からなる先端エッジ部を圧接させたクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードによって前記像担持体表面から掻き取られた残留トナー粒子を前記トナー収容体に戻すトナー回収手段とを備え、
前記クリーニングブレードは、前記先端エッジ部を構成する、２３℃における１００％モジュラスが４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料からなる第１部分と、該第１部分以外の部分であって、２３℃における１００％モジュラスが前記範囲よりも低いゴム材料からなる第２部分とを有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードが、特性の異なる材料からなる複数の層が厚さ方向に積層してなるものであり、２３℃における１００％モジュラスの値に関し、その複数の層のうち前記先端エッジ部を構成する、最も高い値を有する層を前記第１部分として有し、他の層を前記第２部分として有するもの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は、前記先端エッジ部を構成する層の厚さが、このクリーニングブレード全体の厚さの２５％以下であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニングブレードは、前記第１部分が、反撥弾性率が８％以上４０％以下の範囲に属するゴム材料からなるものであり、前記第２部分が、反撥弾性率が前記範囲よりも高いゴム材料からなるものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式を用いた画像形成装置、特には、トナー像を担持して循環移動する像担持体表面にゴム材料からなる先端エッジ部を圧接させたクリーニングブレードを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式では、中心軸の周りを所定方向に循環移動する像担持体表面を帯電器によって帯電し帯電後の像担持体表面に露光光を照射することにより像担持体表面に静電潜像を形成しその静電潜像を現像器によってトナーで現像して像担持体表面にトナー像を形成するトナー像形成サイクルによって、像担持体表面に形成されたトナー像を、所定の被転写面（記録媒体や中間転写体）に転写し最終的に記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する。現像器の内部には、外添剤粒子が添加されたトナー粒子の集まりが収容されており、現像器の内部では、トナー母粒子の周面に外添剤粒子が付着した状態にある。外添剤粒子は、現像によってその状態で像担持体表面に移行してくる。
【０００３】
ここで、所定の被転写面に転写を終えた像担持体表面には、未転写のトナー粒子や、外添剤粒子等が残留するため、これらの残留粒子を次のトナー像形成サイクルに先立って像担持体表面から除去することが必要になる。残留トナー粒子等を除去するクリーニング方式としては様々な方式が知られているが、ゴム材料からなる板状のクリーニングブレードによって像担持体表面をから残留トナー粒子を掻き落とす方式が簡便で安価なことより一般的に使用されている。
【０００４】
また、近年では環境問題への配慮から資源の有効活用を図り廃棄物の低減が重要視されているため、像担持体表面から掻き落とされたトナー粒子を現像器まで回収し再び静電潜像の現像に用いることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところが、回収したトナー粒子（廃トナー）は、主に、帯電性、転写性、そしてクリーニング性に悪影響を与え易く、カブリやトナー飛散などの画質低下を引き起こす原因となる為、扱う上で問題となっている。具体的には次のようなことが原因となる。
【０００６】
外添剤粒子としては、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦を低下させる潤滑剤粒子や、トナー粒子の帯電性を向上させる帯電制御粒子や、転写性を向上させる離型剤粒子等が用いられており、未使用トナーのトナー母粒子表面にはこれらの外添剤粒子が付着している。廃トナーは、像担持体からクリーニングブレードによって掻き落とされたり、現像器まで搬送される際に攪拌されたりすることで、少なからず機械的或いは熱的な負荷を受ける。この状況下において、廃トナーは、未使用トナーと比べると、外添剤粒子の、トナー母粒子からの離脱やトナー母粒子への埋没が多く生じた状態となる。従って、このような廃トナーが、現像器の内部のトナー粒子の集まりに混入すると、廃トナーと未使用トナーの特性差が大きいことにより、例えばトナーの帯電性が低下したり、帯電性の立ち上がりが悪化したりといった不具合が生じる。そして、それにともない定着後の画像上に発生するカブリが悪化してしまう。また、上記のような外添剤粒子の離脱や埋没が生じた廃トナーは、クリーニング性の低下も誘発してしまう。即ち、廃トナーは、未使用トナーと比べて、少なくとも外添剤粒子が減った状態となっていることから、これに付随してクリーニングブレードへ供給される潤滑剤粒子の量は不足傾向になる。潤滑剤粒子の供給量が不足すると、クリーニングブレードにおける潤滑効果は薄れ、クリーニングブレードと像担持体表面の間の摩擦は上昇する為、クリーニングブレードの歪は増大し、これによりブレードのびびりや捲れ、さらにはブレードの先端エッジ部の欠けや磨耗等のブレードダメージなどの不具合が誘発され易くなる。
【０００７】
廃トナーによる不具合は、例えば、従来の粉砕トナーのような不定形で且つ粒径が大きいトナーを用いた場合において、さらに発生し易くなる。このようなトナーを用いると、画像形成を繰り返していくに従い、トナーの微粉が増加する。その為、廃トナーとしての粒度分布は、もとの粒度分布と比べると、特に微粒径の割合が増加した傾向になる。これが結果的に現像器内部での帯電分布のブロード化を招き、最終的にはカブリやトナー飛散等の画質低下を引き起こしてしまう。また、この場合、像担持体に現像されたトナーのうち、微粒径のトナーは被転写面に転写されにくいことから、転写効率も低下させてしまうことになる。
【０００８】
そこで、従来では、トナー母粒子の硬度（ビッカース硬度）を上げることで外添剤粒子のトナー母体粒子への埋没を抑制し、カブリの発生防止を試みたり（例えば、特許文献２参照）、重合法により製造された粒度分布のシャープなトナーを用いることで同様にカブリやトナー飛散の発生防止を試みている（例えば、特許文献３および４参照）。また、トナー母粒子に対する潤滑剤粒子を含む外添剤粒子の添加量を増やすことが考えられる。
【特許文献１】特許第３４３５５８２号公報
【特許文献２】特開平１１−２６５１２０号公報
【特許文献３】特開平６−３８５３号公報
【特許文献４】特開２００２―２１４９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献２〜４に記載された技術では、帯電性や転写性に対しては、ある程度効果が期待できるものの、クリーニング性に対しては、特にその維持性という観点も含め十分な配慮がなされていない為である。例えば、上記の如く重合法により製造されたトナー粒子は比較的球形度が高く転がりやすいことから、トナー粒子がクリーニングブレードの先端エッジ部と像担持体表面との間をすり抜けやすく、クリーニングブレードによる重合トナーの除去が困難になることが知られている。
【００１０】
また、トナー母粒子に対する外添剤粒子の添加量を増やしたとしても、廃トナー利用の際、上述したように外添剤粒子の離脱および埋没によるトナー構造の変化度合いが大きくなる為、これに付随して帯電性能及び転写性の低下度合いも大きくなってしまう。故に、廃トナーを利用した際、画質低下の変化度合いも大きくなってしまう。従って、このことから、廃トナーを扱う上では、トナー母粒子に対する外添剤粒子の添加量を増やすことなく、クリーニング性能を維持させることが必要となる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑み、廃トナーを再利用しながらも、外添剤粒子の添加量を増加させることなく長期にわたり像担持体表面の良好なクリーニング性を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、潤滑剤粒子が添加されたトナー粒子の集まりを収容したトナー収容体を備え、所定方向に循環移動する像担持体表面を帯電し帯電後の像担持体表面に露光光を照射することによりその像担持体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像にそのトナー収容体に収容されたトナー粒子を供給することでその静電潜像を現像してトナー像を得、そのトナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留トナー粒子を掻き取る、その表面にゴム材料からなる先端エッジ部を圧接させたクリーニングブレードと、
上記クリーニングブレードによって上記像担持体表面から掻き取られた残留トナー粒子を上記トナー収容体に戻すトナー回収手段とを備え、
上記クリーニングブレードは、上記先端エッジ部が、２３℃における１００％モジュラスが４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料からなるものであることを特徴とする。
【００１３】
ここにいう被転写面とは、中間転写体の、上記像担持体表面に接する面であってもよいし、あるいは記録媒体の記録面であってもよい。
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、上記トナー回収手段によって廃トナーを再利用しながらも、外添剤粒子の添加量を増加させることなく、上記クリーニングブレードにより上記目的を達成している。すなわち、従来のクリーニングブレードにおける先端エッジ部は、２３℃における１００％モジュラスが４ＭＰａ未満であることに注目し、この特性がクリーニング能力に限界を与えていると考え、クリーニングブレードにおける先端エッジ部の材料を２３℃における１００％モジュラスの値で規定した。ここにいう１００％モジュラスの値は、１００％伸張時の応力を意味し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１（加硫ゴムの引張試験方法）に準拠した測定で、２３°Ｃの環境下で求めた値（ＭＰａ）を１００％モジュラスと定義できる。値が高ければ硬く弾性は低くなる。
【００１５】
１００％モジュラスの値が４ＭＰａ未満であるゴム材料であると、上記先端エッジ部が歪み易くなってしまう。上記先端エッジ部が歪むと、トナー粒子がすり抜けやすくなってしまうばかりか、ブレードのびびりが生じたり上記先端エッジ部が捲れてしまったりもする。また、特に球形トナーなどのクリーニングでは、上記先端エッジ部にかかる圧接力の、像担持体軸方向の分布ピーク値が不十分になる。一方、１００％モジュラスの値が１８ＭＰａを越えるゴム材料であると、上記先端エッジ部の硬度により像担持体表面を傷つけてしまう恐れがある。
【００１６】
したがって、本発明の画像形成装置によれば、像担持体表面に圧接した先端エッジ部の歪を低減させることができ、それによって歪上昇に起因したトナーのすり抜けを抑制することができ、また、上記先端エッジ部のダメージも抑制することができ、これにより長期にわたり像担持体表面の良好なクリーニング性が維持される。
【００１７】
なおここで、上記トナー収容体は、外添剤粒子が、トナー粒子１００質量部に対して２．０質量部以上３．０質量部以下の範囲で添加されたトナー粒子の集まりを収容したものであることが好ましく、このことは、外添剤粒子の添加量が増加していないことを意味する。従来では、外添剤粒子の添加量が３．０質量部を越えると、廃トナーと未使用トナーとの特性の違いから画質低下の変化度合いも大きくなってしまっていたが、３．０質量部以下に抑えても、長期にわたり像担持体表面の良好なクリーニング性を維持することができるため、廃トナーと未使用トナーとの特性の違いを小さくし、より確実に画質維持を図ることができる。ここにいう外添剤粒子としては、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦を低下させる上記潤滑剤粒子や、トナー粒子の帯電性を向上させる帯電制御粒子や、転写性を向上させる離型剤粒子等の無機微粒子があげられる。なお、上記潤滑剤粒子に着目して潤滑剤粒子の添加量を上記範囲にしてもよい。
【００１８】
さらに、上記クリーニングブレードは、上記先端エッジ部が、２３℃における１００％モジュラスが５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料からなるものであることがより好ましい。
【００１９】
ところで、クリーニング性向上という観点では、従来からブレードの１００％モジュラスではなく、硬度に着目した改善技術が提案されてきてもいるが、本発明者等の検討ではこの硬度だけではカバーできないことが分かってきた。理由は以下のように推定。電子写真において一般に使用されるブレードのゴム材料は、高変形領域までを含めると複雑な応力―歪みの関係を示す。歪みゲージによるブレード先端部の歪み状態測定結果やニップ観察等から走行におけるブレード先端部の変形量は、数百μｍから数ｍｍに及ぶことが推定されるが、一般的な硬度の測定は微小変形領域での挙動を示すものであるため、実態と合わないことがままあると思われる。それに対し１００％モジュラスは、中間〜大変形領域における挙動に即しており、実際走行におけるブレード先端変形量の測定値と良い相関を示し、長期におけるブレード摩耗との関係が現れるものと思われる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置において、上記クリーニングブレードは、上記先端エッジ部が、反撥弾性率が８％以上４０％以下の範囲に属するゴム材料からなるものであることが好ましい。
【００２１】
ここにいう反発弾性率とは、ＪＩＳ規格Ｋ６２５５−１９９６（加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの反発弾性試験方法）に準拠した常温２３℃での値を言う。ブレード鳴きやブレード捲れの観点から、クリーニングブレードの、像担持体表面に圧接した先端エッジ部の反発弾性率は、少なくとも４０％以下に設定する必要がある。しかし、反発弾性率が小さ過ぎると、先端エッジ部における像担持体に対する追従性が低下してしまい、このためクリーニング性が低下してしまう懸念が生じる。そこで、反発弾性率を８％以上４０％以下（望ましくは１０％以上３０％以下）にすることで、長期にわたり像担持体表面の良好なクリーニング性がより確実に維持される。
【００２２】
また、本発明の画像形成装置において、上記クリーニングブレードが、特性の異なる材料からなる複数の層が厚さ方向に積層してなるものであり、２３℃における１００％モジュラスの値に関し、その複数の層のうち上記先端エッジ部を構成する層が最も高い値を有する層である態様も好ましい。
【００２３】
上記クリーニングブレードのうち上記先端エッジ部のみに限定して１００％モジュラスが４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料を用いたとすると、先端エッジ部の歪を抑制することは可能ではあるが、その際ブレードの自由長部分の運動性は維持したままの状態となる。自由長部分の運動性は、クリーニングブレードの、先端エッジ部以外の部分によって維持されている為、先端エッジ部の振動が大きくなってブレード鳴きやブレード捲れにつながる恐れがある。
【００２４】
一方、クリーニングブレード全体に１００％モジュラスが４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料を用いたとすると、像担持体に対するクリーニングブレードの圧接力が大きくなりすぎてしまい、設定可能な喰い込み量が小さくなりすぎて、使用することができないという問題が生じる。また、先端エッジ部が像担持体表面に常時圧接することにより、へたりも発生しやすくなり、特に低温下においてクリーニング不良が発生し易くなるといった問題も生じる。
【００２５】
これらのことを鑑み、上記態様にすることで、上記先端エッジ部の振動をより確実に抑えるとともにへたりの発生も抑えられる。上記態様としては、例えば、上記クリーニングブレードが、１００％モジュラスの値が高い層と低い層の２層構造のものであったり、１００％モジュラスの値が互いに異なる３層以上の構造のものであってもよい。
【００２６】
また、本発明の画像形成装置において、上記クリーニングブレードは、上記先端エッジ部を構成する層を除く層が、反撥弾性率が４０％以上のゴム材料からなるものであることも好ましい。
【００２７】
このように、上記クリーニングブレードの、上記像担持体に当接しない層の反発弾性率を４０％以上にすることで、クリーニング性をより安定に保つことが可能となる。４０％未満になると、全て異なる材料を持つ複数層としての効果が希薄となり、クリーニングブレードの追従性が悪化し、クリーニング性が低下してしまう。
【００２８】
また、本発明の画像形成装置において、上記クリーニングブレードは、上記先端エッジ部を構成する層の厚さが、このクリーニングブレード全体の厚さの２５％以下であるものであることも好ましい。
【００２９】
上記厚さが２５％以上になると、上記先端エッジ部の、上記像担持体への圧接力が高くなりすぎてしまい、上記先端エッジ部自身の硬度により像担持体表面を傷つけてしまう恐れがある。
【００３０】
ここで、本発明の画像形成装置において、上記トナー収容体が、
ＳＦ＝１００×πＭＬ2／４Ａ      式１
ただし、式１中のＭＬはトナー粒子の絶対最大長を示し、Ａはトナー粒子の投影面積を示す。
上記式１で表される平均形状係数ＳＦの値が１２５以上１４５以下の範囲に属するトナー粒子を収容したものであってもよい。
【００３１】
本発明の画像形成装置によれば、上記先端エッジ部の歪を低減させることができ、それによって歪上昇に起因したトナーのすり抜けを抑制することができるため、比較的球形度の高い重合トナーを用いた場合においてもトナーがすり抜けにくく、長期にわたり像担持体表面の良好なクリーニング性が維持される。
【００３２】
また、本発明の画像形成装置において、上記像担持体が、最表面に、フッ素系樹脂を含有した層を有するものであることが好ましい。
【００３３】
上記層によって、クリーニングブレードと像担持体表面との摩擦上昇を定常的により一層抑えることが出来、ブレードの先端エッジ部の歪やダメージがさらに抑制される。上記フッ素系樹脂としては、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体から選ばれる１種または２種以上の樹脂であることが好ましい。これらの効果に付随して、上記潤滑剤粒子の添加量をさらに減らすことが可能となる。
【００３４】
また、本発明の画像形成装置において、上記像担持体表面の、トナー像を形成する領域を避けた領域に、上記像担持体の軸方向に延びるトナーバンドを形成させる制御部を備えた態様や、
上記像担持体表面に形成したトナー像を、所定の被転写面に未転写のまま上記クリーニングブレードの先端エッジ部に到達させる制御部を備えた態様であることも好ましい。
【００３５】
本発明では廃トナーを有効活用することができるため、トナーの消費量に対する規制がなくなる。そこで、前者の態様では、上記トナーバンドを形成させる制御部によって、画像非形成サイクル時などの所望のタイミングにおいて、トナーバンドを適宜作成し、未転写トナーをクリーニングブレードへ供給することが出来るようになる。また、後者の態様では、例えば、前記被転写面へ印加する転写電界の向きを制御する手段と、現像手段へ印加する現像バイアスを、直流電圧と、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧との間で切り替える手段とを有し、前記制御部が、画像形成時には直流電圧のみを印加し、任意の画像非形成時には直流電圧に交流電圧が重畳された電圧に切り替えると共に前記被転写面へ印加する転写電界の向きを画像形成時とは逆の向きに制御することによって、像担持体上に形成されたトナー像を前記被転写面に転写させることなく、そのままクリーニングブレードへ供給することが出来るようになる。前者の態様においても、後者の態様においても、通常のトナー像形成時よりもさらに多くの未転写トナーをクリーニングブレードへ供給することが出来、良好なクリーニング性をより安定して維持することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の画像形成装置によれば、廃トナーを再利用しながらも、外添剤粒子の添加量を増加させることなく長期にわたり像担持体表面の良好なクリーニング性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００３９】
図１に示す画像形成装置１は、回転軸１０ａを中心にして時計回りに回転するドラム状の感光体１０を備え、この感光体１０の周囲には、帯電器２０、露光器３０、現像器４０、転写ロール５０、クリーニング装置７０、および除電ランプ８０も備えられている。
【００４０】
図１に示す感光体１０は、円筒上の導電性支持体の上に、下引層、電荷発生層と電荷輸送層を含む感光層、および保護層１０１を積層してなるものである。保護層１０１は、この感光体１０の最表層になる層であって、この図１では、この保護層１０１が模式的に示されている。感光体１０が回転軸１０ａを中心にして回転することで、最表層（感光体１０の表面１１０）は、回転軸１０ａの周りを循環移動する。ここでは感光体１０についてのこれ以上の説明は省略し、詳細については後述する。
【００４１】
帯電器２０は、感光体１０の表面１１０に接触した状態で回転する帯電ロール２１と、その帯電ロール２１に電力を供給する電源２２を備えている。この電源２２は、帯電ロール２１に、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを印加する。帯電ロール２１は、感光体１０に接触して回転する半導電性のものであり、感光体１０との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させることにより感光体１０を帯電させる。なお、帯電ロール２１に代えてブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材、磁気ブラシ状の帯電部材などが適用可能である。これらの帯電部材は、電気抵抗が１０3Ω〜１０8Ωに調整された材料から構成されたものであり、単層又は複数の層から構成されていても構わない。材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリンゴム等の合成ゴムやポリオレフィン、ポリスチレン、塩化ビニル等からなるエラストマーを主材料とし、導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を適量配合し、帯電部材として有効な電気抵抗を発現させ用いることができる。さらにナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂を塗料化し、そこに導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を適量配合し、得られた塗料をデイッピング、スプレー、ロールコート等の任意の手法により、積層して用いる事ができる。また、帯電ロール２１やブレード状の帯電部材については感光体１０に対し、接触状態に限らずある程度の空隙（１００μｍ以下）を有した近接状態として配置しても構わない。なお、帯電器２０には、コロトロン帯電方式を採用したものを用いても良い。
【００４２】
露光器３０は、感光体１０の表面１１０に向けて、画像情報に基づくレーザ光を照射するものである。この画像情報は、画像読み取り装置３１にて読み取った情報を処理部３２で処理することにより得られたものである。
【００４３】
現像器４０は、外添剤粒子が添加されたトナー粒子の集まりを収容した現像剤収容体４１と、現像剤収容体４１中のトナー粒子を担持して感光体１０の表面に対向した状態で回転する現像ロール４２を有する。現像剤収容体４１に収容されたトナー粒子は、負極性に帯電される。外添剤粒子としては、感光体表面１１０と後述するクリーニングブレードとの間の摩擦を低下させる潤滑剤粒子や、トナー粒子の帯電性を向上させる帯電制御粒子や、転写性を向上させる離型剤粒子等があげられる。現像ロール４２には現像バイアスが印加され、負極性に帯電したトナー粒子は、この現像バイアスの作用により感光体１０の表面１１０に静電的に移行する。感光体表面１１０に移行してきたトナー母粒子の表面には外添剤粒子が付着している。
【００４４】
図１に示す画像形成装置１において画像形成が行われる際には、まず、感光体表面１１０にトナー像を形成するトナー像形成サイクルが実行される。このトナー像形成サイクルでは、感光体１０の表面１１０が、帯電器２０によって一様に帯電された後、露光器３０によって画像情報に基づくレーザー光が照射され、感光体１０の表面１１０に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器４０によって現像され、感光体１０の表面１１０にはトナー像が形成され、トナー像形成サイクルが終了する。
【００４５】
図１では、記録用紙Ｐが図の右から左に向かって搬送されてくる。搬送されてきた記録用紙Ｐは、感光体１０と転写ロール５０の間に送り込まれる。図１に示す画像形成装置１では、感光体１０と転写ロール５０によって挟み込まれた領域が転写領域になる。転写ロール５０には、トナー粒子の帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、トナー像形成サイクルによって感光体表面１１０に形成されたトナー像は、この転写領域において、感光体１０の表面１１０から記録用紙Ｐに転写される。本実施形態の画像形成装置１では、記録用紙Ｐの表面が本発明にいう所定の被転写面に相当する。なお、図１に示す画像形成装置１では、転写ロール５０を用いた直接転写方式が採用されているが、転写ロール５０に代えて転写コロトロンを用いてもよい。また、記録用紙Ｐを静電的に吸着して搬送し感光体上のトナー像を転写する転写ベルト方式を採用してもよい。さらに、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体を用いた中間転写方式を採用してもよい。中間転写体を用いた場合、記録用紙Ｐへ直接転写することが無い為、感光体表面のクリーニング装置に回収される廃トナーの中に紙粉が混入することがなくなり、紙粉混入によるカブリやトナー飛散などの画質欠陥が回避される。
【００４６】
また、図１に示す画像形成装置１は、転写領域よりも用紙搬送方向下流側に定着器９０を備えている。この定着器９０は、加熱機構を有する定着ロール９１と、定着ロール９１に対向するように設けられた圧力ロール９２とを備えている。互いに対向する定着ロール９１と圧力ロール９２の間には、転写領域を通過した記録用紙Ｐが搬送されてくる。記録用紙Ｐ上のトナー像を構成するトナーは、定着ロール９１の加熱機構により溶融され圧力ロール９２からの圧力を受けて記録用紙Ｐに定着し、定着トナー像からなる画像が形成される。
【００４７】
一方、感光体１０の、転写領域を通過した表面１１０には、転写領域において記録用紙Ｐへ移行することができなかった残留トナー粒子や、帯電において生じた放電生成物など、複数種類の異物が残留している。図１に示すクリーニング装置７０は、これらの残留物を除去するための装置であって、転写領域よりも感光体回転方向（感光体表面の循環移動方向）下流側であって帯電ロール２１よりも感光体回転方向上流側の位置に配備されたものである。このクリーニング装置７０は、板状のゴム弾性体であるクリーニングブレード７１と、トナー回収手段７２とを有する。
【００４８】
図１に示すクリーニングブレード７１は、感光体１０の表面１１０に先端エッジ部７１１を接触させた状態で、感光体１０の回転軸１０ａの延在方向に延びるものである。このクリーニングブレード７１は、感光体１０の表面１１０に残留した残留トナー粒子を感光体１０が回転することで機械的に掻き取る。この際、残留トナー粒子の表面に付着していた外添剤粒子のうちの潤滑剤粒子は、先端エッジ部７１１との摺擦により残留トナー粒子から離脱し、先端エッジ部７１１と感光体表面１１０との間をすり抜け、潤滑効果を発揮する。
【００４９】
図１に示すクリーニングブレード７１の材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等を用いることができる。その中で耐摩耗性に優れていることからポリウレタン弾性体を用いる事が好ましい。ポリウレタン弾性体としては、一般にイソシアネートとポリオール及び各種水素含有化合物との付加反応を経て合成されるポリウレタンが用いられており、ポリオール成分として、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテル系ポリオールや、アジペート系ポリオール、ポリカプロラクタム系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール等のポリエステル系ポリオールを用い、ポリイソシアネート成分として、トリレンジイソシアネート、４，４’ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トルイジンジイソシアネート、等の芳香族系ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネートを用いてウレタンプレポリマーを調製し、これに硬化剤を加えて、所定の型内に注入し、架橋硬化させた後、常温で熟成することによって製造されている。上記硬化剤としては、通常、１，４−ブタンジオール等の二価アルコールとトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の三価以上の多価アルコールとが併用される。
【００５０】
図１に示すトナー回収手段７２は、スクリューオーガ７２１と搬送路７２２とを有する。スクリューオーガ７２１は、クリーニング装置７０の底部に設けられたものである。クリーニングブレード７１によって感光体表面１１０から掻き落とされたトナー粒子（廃トナー）は、このスクリューオーガ７２１によって搬送路７２２まで送られる。搬送路７２２は、クリーニング装置７０の底部と、現像器４０の現像剤収容体４１とを結ぶパイプ状のものであって、内部に回転するスクリュー状の搬送部材７２２１を有する。スクリューオーガ７２１によって搬送路７２２まで送られた廃トナーは、搬送部材７２２１が回転することにより搬送路７２２を通って現像器４０の現像剤収容体４１に戻される。図１に示す画像形成装置１では、このようにトナーのリサイクルが行われており、資源の有効活用が図られている。ところが、現像剤収容体４１に戻された廃トナーのトナー母粒子の表面からは、潤滑剤粒子等の外添剤粒子が、すでに離脱しているか、あるいはトナー母粒子表面に埋没してしまっている。このため、廃トナーは、未使用トナーと比べて、少なくとも外添剤粒子が減った状態となっていることから、廃トナーでは、外添剤粒子が寄与する効果、例えば、潤滑剤粒子であればクリーニングブレード７１の潤滑効果を得ることができず、クリーニングブレード７１の歪は増大し、これによりブレードのびびりや捲れ、さらにはブレードの先端エッジ部７１１の欠けや磨耗等のブレードダメージなどの不具合が誘発され易くなる。そこで、図１に示す画像形成装置１では、クリーニングブレード７１を工夫することにより、上記不具合が発生することを抑えている。以下、図２を用いて説明する。
【００５１】
図２は、図１に示すクリーニングブレードの先端エッジ部が感光体表面に圧接している様子を模式的に示す図である。
【００５２】
図２に示すクリーニングブレード７１の先端エッジ部７１１は、２３℃における１００％モジュラスが４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下の範囲に属し、かつ反撥弾性率が８％以上４０％以下の範囲に属するゴム材料（以下、本件ゴム材料と称する）からなるものである。ここにいう１００％モジュラスの値は、ＪＩＳ規格Ｋ６２５４に準拠した値を言い、値が高ければ硬く弾性は低くなる。また、ここにいう反発弾性率とは、ＪＩＳ規格Ｋ６３０１に準拠した常温２３℃での値を言う。
【００５３】
１００％モジュラスの値が４ＭＰａ未満であるゴム材料であると、先端エッジ部７１１が歪み易くなってしまう。先端エッジ部７１１が歪むと、トナー粒子がすり抜けやすくなってしまうばかりか、クリーニングブレード７１のびびりが生じたり、先端エッジ部７１１が捲れてしまったりもする。また、特に球形トナーなどのクリーニングでは、先端エッジ部７１１にかかる圧接力の、感光体１０の回転軸１０ａ（図１参照）の延在方向（紙面に対して垂直方向）における分布ピーク値が不十分になる。一方、１００％モジュラスの値が１８ＭＰａを越えるゴム材料であると、先端エッジ部７１１の硬度により感光体１０の表面１１０を傷つけてしまう恐れがある。なお、クリーニングブレード７１の先端エッジ部７１１が、２３℃における１００％モジュラスが５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料からなるものであることがより好ましい。
【００５４】
また、ブレード鳴きやブレード捲れの観点から、クリーニングブレード７１の、感光体１０の表面１１０に圧接した先端エッジ部７１１の反発弾性率は、少なくとも４０％以下に抑える必要がある。しかし、反発弾性率が小さ過ぎると、先端エッジ部７１１における回転する感光体１０に対する追従性が低下してしまい、このためクリーニング性が低下してしまう懸念が生じる。そこで、反発弾性率を８％以上４０％以下（望ましくは１０％以上３０％以下）にすることで、長期にわたり感光体表面１１０の良好なクリーニング性がより確実に維持される。
【００５５】
図２に示すクリーニングブレード７１は、先端エッジ部７１１を構成する断面形状が三角形である部分７１ａのみを上記の本件ゴム材料で形成したものであるが、ここで、この図２に示すクリーニングブレード７１の変形例について説明する。以下の説明では、図１に示す画像形成装置の構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明し、重複した説明は省略する。
【００５６】
図３は、図２に示すクリーニングブレードの変形例を模式的に示す図である。
【００５７】
図３に示すクリーニングブレード７１は、特性の異なる材料からなる複数の層７１０１，７１０２が厚さ方向（矢印ｔ参照）に積層してなるものである。すなわち、図３に示すクリーニングブレード７１は、感光体１０側に位置し、先端エッジ部７１１を構成する高モジュラス層７１０１と、感光体１０とは反対側に位置する低モジュラス層７１０２とを有する。高モジュラス層７１０１は、低モジュラス層７１０２に比べて、２３℃における１００％モジュラスの値が高い層であり、上記の本件ゴム材料からなる層である。なお、図３に示すクリーニングブレード７１は、高モジュラス層７１０１と低モジュラス層７１０２との２層構造であるが、３層以上の構造であってもよく、３層以上の構造にする場合には、先端エッジ部７１１を構成する最も感光体１０側の層を本件ゴム材料からなり、最も高い１００％モジュラスの値を有する層にすればよい。
【００５８】
図２に示す、先端エッジ部７１１のみを本件ゴム材料で形成したクリーニングブレード７１では、先端エッジ部７１１の歪を抑制することは可能ではあるが、その際ブレードの自由長部分の運動性は維持したままの状態となる。自由長部分の運動性は、クリーニングブレードの、先端エッジ部７１１以外の部分によって維持されている為、先端エッジ部７１１の振動が大きくなってブレード鳴きやブレード捲れにつながる恐れがある。
【００５９】
なお、クリーニングブレード全体に本件ゴム材料を用いてもよいが、このようにクリーニングブレード全体に用いると、感光体１０に対するクリーニングブレード７１の圧接力が大きくなりすぎてしまい、設定可能な喰い込み量が小さくなりすぎて、使用することができないという問題が生じる。また、先端エッジ部７１１が感光体１０の表面１１０に常時圧接することにより、へたりも発生しやすくなり、特に低温下においてクリーニング不良が発生し易くなるといった問題も生じる。
【００６０】
以上のことから、先端エッジ部７１１を構成する最も感光体１０側の高モジュラス層７１０１を本件ゴム材料からなる層にすることで、先端エッジ部７１１の振動をより確実に抑えるとともにへたりの発生も抑えられる。
【００６１】
図３に示す高モジュラス層７１０１の厚さは、クリーニングブレード全体の厚さの２５％以下である。高モジュラス層７１０１の厚さが２５％以上になると、先端エッジ部７１１の、感光体表面１１０への圧接力が高くなりすぎてしまい、先端エッジ部７１１自身の硬度により感光体表面１１０を傷つけてしまう恐れがある。
【００６２】
また、感光体１０とは反対側に位置する低モジュラス層７１０２には、反発弾性率が４０％以上の材料を用いることで、クリーニング性をより安定に保つことが可能となる。４０％未満になると、全て異なる材料を持つ複数層としての効果が希薄となり、クリーニングブレードの追従性が悪化し、クリーニング性が低下してしまう。
【００６３】
さらに、図１に示す画像形成装置１は、制御部６０も備えている。この制御部６０は、トナー像非形成サイクル時などの所望のタイミングにおいて、感光体表面１１０の、トナー像を形成する領域を避けた領域に、感光体１０の回転軸１０ａの延在方向に延びるトナーバンドを形成し、記録用紙Ｐに未転写のままクリーニングブレード７１の先端エッジ部７１１に到達させるものである。図１に示す画像形成装置１では、廃トナーを有効活用することができるため、トナーの消費量に対する規制がなくなる。そこで、制御部６０が未転写トナーをクリーニングブレード７１へ積極的に供給することが出来るようになる。
【００６４】
また、制御部６０は、トナーバンドに限らず、感光体表面１１０に形成したトナー像を、記録用紙Ｐに未転写のままクリーニングブレード７１の先端エッジ部７１１に到達させるものであってもよい。例えば、制御部６０は、トナー像形成サイクル実行時には、現像ロール４２に直流電圧のみの現像バイアスを印加させるとともに転写ロール５０にトナー粒子の帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加させ、トナー像形成サイクル実行時を避けたタイミングでは、現像ロール４２に直流電圧と交流電圧が重畳された現像バイアスを印加させるとともに、転写ロール５０にトナー粒子の帯電極性と同極性のバイアスを印加させる。こうすることで、感光体表面１１０に形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写させることなく、そのままクリーニングブレード７１へ供給することが出来るようになる。
【００６５】
以上説明したような制御部６０を設けることで、通常のトナー像形成時よりもさらに多くの未転写トナーをクリーニングブレード７１へ供給することが出来、良好なクリーニング性をより安定して維持することができる。
【００６６】
続いて、図１に示す感光体に使用することができる感光体について詳述する。
【００６７】
上述の如く、図１に示す感光体１０は、円筒上の導電性支持体の上に、下引層、電荷発生層と電荷輸送層を含む感光層、および保護層１０１を積層してなるものである。
【００６８】
導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いた金属板、金属ドラム、金属ベルト、あるいは導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着、あるいはラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等が挙げられる。感光体がレーザープリンターに使用される場合には、レーザーの発振波長としては３５０ｎｍから８５０ｎｍのものが好ましく、短波長のものほど解像度に優れるため好ましい。さらに、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、支持体表面は、中心線平均粗さＲａで０．０４μｍ〜０．５μｍに粗面化することが好ましい。粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、あるいは、回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化などが好ましい。中心線平均粗さＲａが０．０４μｍより小さいと、鏡面に近くなるので干渉防止効果が得られなくなり、中心線平均粗さＲａが０．５μｍより大きいと、画質が粗くなって不適である。非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、基材の表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。
【００６９】
陽極酸化処理はアルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、そのままの多孔質陽極酸化膜は化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜の微細孔を加圧水蒸気または沸騰水中（ニッケル等の金属塩を加えてもよい）で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行う。
【００７０】
陽極酸化膜の膜厚については０．３〜１５μｍが好ましい。０．３μｍより薄い場合は注入に対するバリア性が乏しく効果が十分でない。また、１５μｍより厚い場合は繰り返し使用による残留電位の上昇を招く。
【００７１】
リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液による処理は以下の様に実施される。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸およびフッ酸の配合割合は、リン酸が、１０〜１１質量％の範囲、クロム酸が３〜５質量％の範囲、フッ酸が０．５〜２質量％の範囲であって、これらの酸全体の濃度は、１３．５〜１８質量％の範囲が好ましい。処理温度は、４２〜４８℃であるが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜を形成することができる。被膜の膜厚については０．３〜１５μｍが好ましい。０．３μｍより薄い場合は注入に対するバリア性が乏しく効果が十分でない。また、１５μｍより厚い場合は繰り返し使用による残留電位の上昇を招く。
【００７２】
ベーマイト処理は、９０〜１００℃の純水中に５〜６０分間浸漬するか、９０〜１２０℃の加熱水蒸気に５〜６０分間接触させることにより行うことができる。被膜の膜厚については０．１〜５μｍが好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩などの皮膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
【００７３】
次に、下引層について説明する。下引層の材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス２メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、従来より下引層に用いられるポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。また、下引層中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭４７−３０３３０号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると下引層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。混��／分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等をもちいる常法が適用される。混合／分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。下引層の厚みは一般的には、０．１〜３０μｍ、好ましくは０．２〜２５μｍが適当である。また、下引層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布したものを乾燥させて下引層を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った基材は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、下引層を形成することが好ましい。
【００７４】
次に電荷発生層について説明する。電荷発生層は、電荷発生材料と結着樹脂を含有して形成される。
【００７５】
電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、ジブロモアントアントロンなどの縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料や、三方晶セレン、酸化亜鉛などの無機顔料など既知のもの全て使用することができるが、特に３８０ｎｍ〜５００ｎｍの露光波長を用いる場合には無機顔料が好ましく、７００ｎｍ〜８００ｎｍの露光波長を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましい。その中でも、特開平５−２６３００７号公報、及び特開平５−２７９５９１号公報に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平５−９８１８１号公報に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平５−１４０４７２号公報、及び特開平５−１４０４７３号に公報開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平４−１８９８７３号公報、及び特開平５−４３８１３号公報に開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。
【００７６】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００７７】
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は（質量比）は１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。またこれらを分散させる方法としてはボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によって結晶型が変化しない条件が必要とされる。さらにこの分散の際、粒子を０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下、さらに好ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。またこれらの分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００７８】
電荷発生層の厚みは一般的には、０．１〜５μｍ、好ましくは０．２〜２．０μｍが適当である。また、電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００７９】
次いで、電荷輸送層について説明する。電荷輸送層としては、公知の技術によって形成されたものを使用できる。それらの電荷輸送層は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して形成されるか、あるいは高分子電荷輸送材を含有して形成される。
【００８０】
電荷輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合物があげられる。これらの電荷輸送材料は単独または２種以上混合して用いることができ、これらに限定されるものではないが、モビリティーの観点から、以下の構造のものが好ましい。
【００８１】
【化１】
0004788240.tif 000002
【００８２】
（式中、Ｒ14は、水素原子またはメチル基を示す。また、ｎは１又は２を意味する。Ａｒ6及びＡｒ7は置換又は未置換のアリール基、あるいは−Ｃ（Ｒ18）＝Ｃ（Ｒ19）（Ｒ20）、―ＣＨ＝ＣＨ―ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）2を表わし、置換基としてはハロゲン原子、炭素数が１〜５の範囲のアルキル基、炭素数が１〜５の範囲のアルコキシ基、又は炭素数が１〜３の範囲のアルキル基で置換された置換アミノ基を示す。Ｒ18、Ｒ19、Ｒ20は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を表す。）
【００８３】
【化２】
0004788240.tif 000003
【００８４】
（式中Ｒ15、Ｒ15'は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、を表わす。Ｒ16、Ｒ16'、Ｒ17、Ｒ17'は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基、あるいは、−Ｃ（Ｒ18）＝Ｃ（Ｒ19）（Ｒ20）、―ＣＨ＝ＣＨ―ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）2を表わし、Ｒ18、Ｒ19、Ｒ20は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を表す。ｍおよびｎは０〜２の整数である。）
【００８５】
【化３】
0004788240.tif 000004
【００８６】
（式中Ｒ21は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、置換又は未置換のアリール基、または、―ＣＨ＝ＣＨ―ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）2を表す。Ａｒは、置換又は未置換のアリール基を表す。Ｒ22、Ｒ23は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基を表す。）
さらに電荷輸送層に用いる結着樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（質量比）は１０：１〜１：５が好ましい。
【００８７】
また、高分子電荷輸送材を単独で用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシランなどの電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【００８８】
電荷輸送層の厚みは一般的には、５〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。さらに電荷輸送層を設けるときに用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００８９】
また、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体があげられる。また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも１種の電子受容性物質を含有させることができる。電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等をあげることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系やＣｌ，  ＣＮ，  ＮＯ2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
【００９０】
また、フッ素樹脂粒子を含有した保護層１０１を用いたり、あるいは保護層１０１を省略する場合であっても電荷輸送層にフッ素樹脂粒子を含有させたものを用いることで、クリーニングブレード７１と感光体表面１１０の摺擦摩擦力が低減し、感光体摩耗を抑制し、球状のトナーを用いた場合に於いても良好なクリーニング性を維持することが可能である。
【００９１】
電荷輸送層にフッ素樹脂粒子を含有させる場合には、電荷輸送層中の、フッ素系樹脂の含量は、電荷輸送層全量に対し、０．１〜４０質量％が適当であり、１〜３０質量％がより好ましく、特には３〜１０％が好ましい。含量が０．１質量％未満ではフッ素系樹脂粒子の分散による摩擦低減効果が接触型帯電器との組合せに於いては十分でなく、一方、４０質量％を越えると光通過性及び電荷輸送性顕著に低下し、かつ、繰返し使用による残留電位の上昇が生じてくる。黒用の感光体における電荷輸送層中の、フッ素系樹脂の含量は、カラー用の感光体のそれよりも少なく、且つ０〜３質量％が好適であり、０〜２質量％がより好適である。３質量％よりも多い場合は、高速画像形成時電荷移動速度が低下し易い。
【００９２】
フッ素系樹脂粒子としては、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から１種あるいは２種以上を適宜選択するのが望ましいが、特に、４フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。フッ素系樹脂の一次粒径は０．０５〜１μｍが良く、更に好ましくは０．１〜０．５μｍが好ましい。一次粒径が０．０５μｍを下回ると分散時の凝集が進みやすくなる。又、１μｍを上回ると画質欠陥が発生しやすくなる。
【００９３】
保護層としては、バインダー樹脂中にフッ素系樹脂粒子や導電性微粒子を分散させたもの、通常の電荷輸送層材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性微粒子を分散させたもの等を例示することができるが、感光体の耐久性を高めるため、保護層は架橋構造を有する樹脂を含有したものであることが好ましく、電気特性、画質維持性などの観点から電荷輸送性材料をさらに含む（電荷輸送能を有する構造単位を含む）ものであることがより好ましい。
【００９４】
架橋構造を形成するものとしては種々の材料を用いることが出来るが、特性上フェノール樹脂、シロキサン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく、特にフェノール樹脂またはシロキサン系樹脂からなるものが好ましい。保護層には、架橋構造を有する樹脂の他に、フッ素樹脂やアクリル樹脂などからなる潤滑性微粒子が含まれており、さらに必要に応じて、架橋構造を有さないバインダー樹脂や、導電性微粒子等が含まれていてもよく、保護層の形成に際しては、必要に応じてシリコンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができる。また、保護層の形成には架橋構造を有する樹脂を構成する前駆体を少なくとも含む保護層形成用溶液が用いられる。
【００９５】
次に、現像剤収容体４１について詳述する。上述の如く、現像剤収容体４１は、潤滑剤粒子が添加されたトナー粒子の集まりを収容したものである。
【００９６】
まず、潤滑剤粒子について詳述する。潤滑剤粒子としては単分散球形シリカが好適に使用される。単分散球形シリカを簡便にクリーニングブレード７１の先端エッジ部７１１へ供給する為には、トナー（現像剤）に添加する事が最も有効であり、また安定してブレードの先端エッジ部７１１へ供給するにはトナー母粒子の表面に付着した状態で先端エッジ部７１１に供給することが有効である。トナー母粒子の表面に付着した単分散球形シリカはクリーニングブレード７１との摺擦によるストレスでトナー母粒子表面から離脱し、ブレードの先端エッジ部７１１に有効に供給される。
【００９７】
この単分散球形シリカには、比重１．３〜１．９、一次平均粒径８０〜３００ｎｍ（好ましくは１００〜２００ｎｍ）の単分散球形シリカを使用する。粒径８０ｎｍ以上の単分散球形シリカは、クリーニングブレード７１の先端エッジ部７１１に供給されることにより、先端エッジ部７１１と感光体表面１１０との間に介在し易いと共に、転がることで潤滑剤となり先端エッジ部７１１の変形量増加及びスティック＆スリップを抑制することができる。単分散球形シリカの粒径が８０ｎｍよりも小さい場合は先端エッジ部７１１に留まり難く安定的な潤滑効果が発揮できない。一方、粒径３００ｎｍ以下の単分散球形シリカは、単分散かつ球形であることよりトナー母粒子の表面に均一分散が可能となる。すなわち、潤滑剤粒子の、現像器４０内のメカニカルストレスによるトナー母粒子表面からの離脱を有効に抑制することが可能である。単分散球形シリカの粒径が３００ｎｍよりも大きくなると、単分散球形シリカが、現像器４０内での攪拌ストレスでトナー母粒子表面から容易に離脱し、クリーニングブレード７１への供給が有効にできなくなり長期に渡り安定してクリーニングブレード挙動安定効果を発揮させることができない。また、比重が、１．９より大きくなると現像器４０内での攪拌ストレスで該粒子の剥がれが加速され有効にクリーニングブレード７１への供給ができなくなり、１．３より小さくなると凝集分散が起こり、該粒子の穂立ちが不均一になり凸部分に選択的にストレスが加わることから該粒子の剥がれが加速され、やはり有効にクリーニングブレード６１への供給ができなくなる。
【００９８】
また、単分散球形シリカは、屈折率が１．５前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にＯＨＰシート上への画像作成時のＰＥ値等に影響を及ぼさないため好適である。
【００９９】
ここで、単分散の定義としては凝集体を含め一次平均粒径に対する標準偏差で議論することができ、標準偏差としてＤ５０が０．２２以下であることが望ましい。一次粒子径およびその標準偏差測定は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（ＨＯＲＩＢＡ    ＬＡ−９１０）を用いて行うことができる。
【０１００】
球形化度は、Ｗａｄｅｌｌの真の球形化度を採用し、以下の式に準じて計算した。
【０１０１】
球形化度Ψ＝Ｓ’／Ｓ
上記式中、Ｓ’は、実際の粒子と同じ体積を有する球の表面積を表し、平均粒径の値から計算により求めた。また、Ｓは、実際の粒子の表面積であり、島津粉体比表面積測定装置ＳＳ−１００型を用いて測定されるＢＥＴ比表面積の値を代用させた。
この球形化度は０．６以上、好ましくは０．８以上であることが望ましい。
【０１０２】
また、比重測定はルシャテリエ比重瓶を用いＪＩＳ    Ｋ００６１の５−２−１に準拠して比重を測定した。具体的な操作は、次の通り行う。
【０１０３】
１）ルシャテリエ比重瓶に約２５０ｍｌのエチルアルコールを入れ、メニスカスが目盛りの位置にくるように調整する。
【０１０４】
２）比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が２０．０±０．２℃になったとき、メニスカスの位置を比重瓶の目盛りで正確に読み取る（読み取り精度は０．０２５ｍｌとする）。
【０１０５】
３）試料を約１００ｇ量り取り、その質量をＷとする。量り取った試料を比重瓶に入れ泡を除く。
【０１０６】
４）比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が２０．０±０．２℃になったとき、メニスカスの位置を比重瓶の目盛りで正確に読み取る（読み取り精度は０．０２５ｍｌとする）。
【０１０７】
５）次式により比重を算出する。
【０１０８】
Ｄ＝Ｗ／（Ｌ２−Ｌ１）    ・・・式Ａ
Ｓ＝Ｄ／０．９９８２    ・・・式Ｂ
上記式ＡおよびＢ中、Ｄは試料の密度（２０℃）（ｇ／ｃｍ3）、Ｓは試料の比重（２０℃）、Ｗは試料の見かけの質量（ｇ）、Ｌ１は試料を比重瓶に入れる前のメニスカスの読み（２０℃）（ｍｌ）、Ｌ２は試料を比重瓶に入れた後のメニスカスの読み（２０℃）（ｍｌ）、０．９９８２は２０℃における水の密度（ｇ／ｃｍ3）である。
【０１０９】
単分散球形シリカは湿式法であるゾルゲル法により得ることができる。比重は湿式法、且つ焼成することなしに作成するため、蒸気相酸化法に比べ低く制御することができる。また、疎水化処理工程での疎水化処理剤種、あるいは処理量を制御することにより更に調整することが可能である。粒径はゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、攪拌速度、供給速度により自由に制御できる。単分散、球形形状も本手法にて作成することにより達成可能となる。
【０１１０】
具体的にはテトラメトキシシランを水、アルコールの存在下、アンモニア水を触媒として温度をかけながら滴下、攪拌を行う。次に反応により作成されたシリカゾル懸濁液を遠心分離を行い湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水に分離しを行う。湿潤シリカゲルに溶剤を加え再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。
【０１１１】
疎水化剤としては一般的なシラン化合物を用いることができる。次にこの疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより狙いの単分散シリカを得ることができる。またこの様に得られたシリカを再度処理を行っても構わない。上記シラン化合物は、水溶性であるものが使用できる。このようなシラン化合物としては、化学構造式ＲａＳｉＸ（４−ａ）（式中、ａは０〜３の整数であり、Ｒは水素原子、アルキル基及びアルケニル基等の有機基を表し、Ｘは塩素原子、メトキシ基及びエトキシ基等の加水分解性基を表す。）で表される化合物を使用することができ、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。
【０１１２】
具体的にはメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランを代表的なものとして例示することができる。処理剤は、特に好ましくは、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等である。
【０１１３】
なお、潤滑剤粒子としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸等の固体潤滑剤；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類；カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス；及びそれらの変性物も使用でき、これらは併用してもよい。
【０１１４】
次に、トナー粒子について説明する。トナー粒子は、磁性材料を内包する磁性トナー、および磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。例えば、結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じてシリカや帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法，混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法，結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法，結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法，結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により得られるものが使用できる。
【０１１５】
また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに被覆層を形成してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法を使用することができるが、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【０１１６】
トナー粒子の体積平均粒径Ｄ５０は、２〜１２μｍの範囲が好ましく、３〜９μｍの範囲がより好ましい。また、平均形状指数ＳＦ＝１００×πＭＬ2／４Ａ（ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す）が１２５以上１４５以下の範囲のトナー粒子を用いることにより、高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。このような平均形状指数が１２５〜１４５のトナー粒子を用いても、上述のように高いクリーニング性能が長期に渡り維持することができる。
【０１１７】
使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−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、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【０１１８】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
【０１１９】
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【０１２０】
また、トナー粒子には必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減との点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。
【０１２１】
さらに、トナーには、感光体表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機微粒子、有機微粒子、該有機微粒子に無機微粒子を付着させた複合微粒子などを加えることができるが、研磨性に優れる無機微粒子が特に好ましい。無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。また、上記無機微粒子にテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などで処理を行っても良い。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩による疎水化処理も好ましく行うことができる。
【０１２２】
有機微粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。これらの粒子径としては、小さすぎると研磨能力に欠け、また、大きすぎると電子写真感光体表面に傷を発生しやすくなるため、平均粒子径で５〜１０００ｎｍの範囲、好ましくは５〜８００ｎｍの範囲、より好ましくは５〜７００ｎｍの範囲のものが使用される。また、前記滑性粒子の添加量との和が、０．６質量％以上であることが好ましい。
【０１２３】
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等のため、１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機酸化物を、更に付着力低減や帯電制御のため、それより大径の無機酸化物を挙げることができる。これらの無機酸化物微粒子は公知のものを使用することができるが、精密な帯電制御を行うためには、シリカと酸化チタンとを併用することが好ましい。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を向上させる効果が大きくなる。
【０１２４】
トナーは、前記トナー粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサー、あるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【０１２５】
また、トナーをカラートナーとして用いる場合には、キャリアと混合して使用されることが好ましいが、キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、またはそれ等の表面に樹脂コーテイングを施したものが使用される。また、キャリアとトナーとの混合割合は、適宜設定することができる。
【０１２６】
ここで、図１に示す現像剤収容体４１は、外添剤粒子が、トナー粒子１００質量部に対して２．０質量部以上３．０質量部以下の範囲で添加されたトナー粒子の集まりを収容したものである。このことは、外添剤粒子の添加量が増加していないことを意味する。従来は、潤滑剤粒子等の添加量が増加し、その結果、外添剤粒子全体の添加量が３．０質量部を越えると、廃トナーと未使用トナーとの特性の違いから画質低下の変化度合いも大きくなってしまっていたが、３．０質量部以下に抑えても、長期にわたり感光体表面１１０の良好なクリーニング性を維持することができるため、廃トナーと未使用トナーとの特性の違いを小さくし、より確実に画質維持を図ることができる。
（実施例）
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、トナーの組成物、キャリアの説明において、特に断りのない限り、「部」は全て「質量部」を意味する。
＜潤滑剤粒子の調製＞
［球形単分散シリカの調製］
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理を行い、乾燥、粉砕することにより、比重１．５０、球形化度Ψ＝０．８５、平均粒子径Ｄ５０＝１３５ｎｍ（標準偏差＝２９ｎｍ＜Ｄ５０×０．２２＝２９．７ｎｍ）の球形単分散シリカＡを得た。
＜現像剤の調整＞
［現像剤Ａ（無機微粒子４質量部）］
重合トナーであるＦＵＪＩ  ＸＥＲＯＸ製Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ５００の黒のベーストナー１００部に単分散球形シリカＡを３部加え、ヘンシェルミキサーを用い周速３２ｍ／ｓで１０分間ブレンドをおこなった後、シリカ（ＴＳ７２０：キャボット社製）Ｄ５０＝１２ｎｍを１部加え、周速２０ｍ／ｓで５分間ブレンドを行い、４５μｍ網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００ＣＰキャリヤ１００部と上記トナー６部をＶ−ブレンダーを用い４０ｒｐｍで２０分間攪拌し１７７μｍの網目を有するシーブで篩うことにより、無機微粒子が４質量部添加された現像剤Ａを得た。
［現像剤Ｂ（無機微粒子２質量部）］
重合トナーであるＦＵＪＩ  ＸＥＲＯＸ製Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ５００の黒のベーストナー１００部に単分散球形シリカＡを１部加え、ヘンシェルミキサーを用い周速３２ｍ／ｓで１０分間ブレンドをおこなった後、シリカ（ＴＳ７２０：キャボット社製）Ｄ５０＝１２ｎｍを１部加え、周速２０ｍ／ｓで５分間ブレンドを行い、４５μｍ網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００ＣＰキャリヤ１００部と上記トナー６部をＶ−ブレンダーを用い４０ｒｐｍで２０分間攪拌し１７７μｍの網目を有するシーブで篩うことにより、無機微粒子が２質量部添加された現像剤Ｂを得た。
＜感光体の作製＞
［感光体Ａ］
４質量部のポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学社製）を溶解したｎ−ブチルアルコール１７０質量部に、有機ジルコニウム化合物（アセチルアセトンジルコニウムブチレート）３０質量部および有機シラン化合物（γ−アミノプロピルトリメトキシシラン）３質量部を添加、混合撹拌して下引層形成用の塗布液を得た。この塗布液を、ホーニング処理により粗面化された外径４０ｍｍのアルミニウム支持体の上に浸漬塗布し、室温で５分間風乾を行った後、支持体を１０分間で５０℃に昇温し、５０℃、８５％ＲＨ（露点４７℃）の恒温恒湿槽中に入れて、２０分間加湿硬化促進処理を行った。その後、熱風乾燥機に入れて１７０℃で１０分間乾燥を行い下引層を形成した。
【０１２７】
電荷発生材料として、塩化ガリウムフタロシアニンを用い、その１５質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニオンカーバイト社製）１０質量部およびｎ−ブチルアルコール３００質量部からなる混合物をサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液を、上記下引層上に浸漬塗布し、乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１２８】
次に、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン４０質量部とビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４０，０００）６０質量部とをテトロヒドロフラン２８０質量部及びトルエン１２０質量部に十分に溶解混合した後、４フッ化エチレン樹脂粒子１０質量部を加え、さらに混合した。このとき、室温を２５℃に設定し、混合工程における液温度を２５℃に保った。その後、ガラスビーズを用いたサンドグラインダーにて分散し、４フッ化エチレン樹脂粒子分散液を作成した。このとき、サンドグラインダーのベッセルに２４度の水を流し、分散液の温度を５０℃に保持した。得られた塗布液を上記電荷発生層の上に浸漬塗布し、乾燥することにより、膜厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層にはフッ素系樹脂は含有されており、これを感光体Ａとする。
［感光体Ｂ］
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン４０部とビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４０，０００）６０質量部とをテトロヒドロフラン２３５質量部及びモノクロロベンゼン１００質量部に十分に溶解混合して得られた塗布液を、上記感光体Ａの作製における手順と同様な手順で電荷発生層まで塗布したアルミニウム支持体上に浸漬塗布し、乾燥することにより、膜厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層にはフッ素系樹脂は含有されておらず、これを感光体Ｂとする。
＜クリーニングブレードの作製＞
下記表１に示すようにブレードＡからブレードＨまでの８種類のクリーニングブレードを用意した。ブレードＢは、単層構造のウレタンゴムからなるものであり、このブレードＢを除いた残りのブレードはいずれも、図３に示すクリーニングブレードのような２層構造のウレタンゴムからなるものである。すなわち、ブレードＢは、先端エッジ部を構成する当接層からなる単層構造のものであり、ブレードＡおよびブレードＣ〜Ｉは、感光体側に位置し、先端エッジ部を構成する当接層と、感光体とは反対側に位置する非当接層とを有するものである。
【０１２９】
【表１】
0004788240.tif 000005
【０１３０】
表１中の当接層の欄に記載された‘厚さ’は、クリーニングブレード全体の中で当接層が占める厚さ方向の割合（厚さ比）を表す。
ここにいう１００％モジュラスの値は、１００％伸張時の応力を意味し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１（１９９３）（加硫ゴムの引張試験方法）に準拠した測定で、２３°Ｃの環境下で求めた値（ＭＰａ）を言い、反発弾性率とは、ＪＩＳ規格Ｋ６２５５（１９９６）に準拠した常温２３℃での値を言う。また、硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３（１９９７）に準拠して、
高分子計測機器（株）製  デュロメータ  タイプＡ硬度計：ＡＳＫＥＲ  Ａ型で計測することができるＪＩＳ−Ａ硬度の値を言う。表１に示すごとく、１００％モジュラスの値が同じで厚さも同じであっても、反発弾性率の値や硬度の値が異なることがわかる。
（実施例１）
試験機として、ロータリ方式の現像器を備え、中間転写ベルト上で各色トナー像が重なり合うように順次に各色トナー像を転写しフルカラー画像を形成するタイプの富士ゼロックスＤｏｃｕ？Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ５００を改造したものを用いた。すなわち、帯電器を帯電ローラーに変更するとともに図１に示すようなトナー回収手段を設けた。また、クリーニングブレードには表１に示すブレードＡを用い、自由長を９ｍｍにして、ブレード線圧２５．４８ｍＮ／ｍｍ、ブレードクリーニング角度１２．６度になるように設定した。ここにいうブレードクリーニング角度とは、クリーニングブレードと、感光体の、クリーニングブレードが当接した部位から感光体の回転方向下流側に延びる感光体ドラムの接線とで挟まれた角度をいう（以下、同じ。）。また、感光体には、フッ素系樹脂は含有していない最表面層を有する上記感光体Ｂを用いた。さらに、現像器の現像剤収容体には、無機微粒子が４質量部添加された上記現像剤Ａを収容したものを用いた。以上のような改造を施した画像形成装置を用い、Ｋ（黒）色のみの単色モードにて高温高湿（２８℃、８０％ＲＨ）及び低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）で各３万枚、計６万枚の走行試験を行い、感光体表面に生じた傷の程度、ブレードエッジダメージ、ブレードビビリ、帯電器汚れ（クリーニング性）、トナー帯電性、および転写性ついて評価を行った。
【０１３１】
なお、この実施例１では走行試験中、制御部にトナーバンド形成を行わさせず、通常のトナー像形成時よりもさらに多くの未転写トナーをクリーニングブレードへ供給することは行わなかった。
【０１３２】
ここで用いた画像形成装置の特徴的な構成を表２に示し、各評価の結果を表３に示す。
【０１３３】
【表２】
0004788240.tif 000006
【０１３４】
【表３】
0004788240.tif 000007
【０１３５】
〔感光体傷〕
感光体傷は、表面粗さ計（東京精密（株）製Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ａ）を用いて１０点平均粗さ（Ｒｚ）を測定し評価した。Ｒｚの値が小さいほど、感光体の傷は少ない。判断基準は以下の通りである。
◎：Ｒｚが１．５μｍ以下
○：Ｒｚが１．５μｍを超え２．５μｍ未満（画質的に問題ないレベル）
×：Ｒｚが２．５μｍ以上（画像上に白筋発生）
［エッジダメージ］
ブレードエッジダメージは、レーザー顕微鏡により（キーエンス（株）ＶＫ８５００）、クリーニングブレードの先端エッジ部のダメージ状態を観察し官能評価を行った。判断基準は以下の通りである。
◎：エッジ捲れ無、エッジ摩耗極小、
○：エッジ捲れ無、エッジ摩耗小
△：エッジ捲れ無、エッジ摩耗中
×：エッジ捲れ小、エッジ摩耗大、
××：エッジ捲れ大、エッジ摩耗極大、
［ブレードビビリ］
ブレードビビリは高温高湿下で走行中の音を官能評価にて判断した。
○：ビビリ音が全く聞こえない
△：軽微にビビリ音が聞こえる
×：ビビリ音が聞こえる
［帯電器汚れ］
帯電器汚れについては、帯電ロールの汚れを目視にて観察し、官能評価を行った。
○：問題なし
△：若干問題あり
×：問題あり
［トナー帯電性］
トナーの帯電性能の評価は、６万枚走行後の画像の背景部（非画像部）のカブリ濃度を測定し、その濃度のレベルを判定することで行った。判定基準は以下のとおり。また、カブリ濃度は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の濃度測定器Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４によって測定した。カブリレベルは、以下の判断基準において１．０以上になると実用上問題となる。
○：カブリ濃度＜０．５
△：０．５＜カブリ濃度＜１．０
×：カブリ濃度＞１．０
［転写性］
転写性については、走行に用いた上記改造機にて転写効率を測定し、初期時の転写効率と走行後の転写効率の変化分を指標にし、以下の判断基準に基づき評価を行った。
○：転写性変化率＜１０％
△：１０％≦転写性変化率≦１５％
×：転写性変化率＞１５％
【０１３６】
（実施例２）
表２に示すように感光体を、最表面にフッ素系樹脂を含有した電荷輸送層を有する上記感光体Ａに代えた以外は、実施例１と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
（実施例３）
表２に示すように現像剤収容体を、無機微粒子が２質量部添加された上記現像剤Ｂを収容したものに代えた以外は、実施例２と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
（実施例４）
表２に示すように実施例３と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な走行試験を行ったが、ここでは、走行試験中、制御部にトナーバンド形成を行わせた。トナーバンド形成は、４０枚（Ａ４）に１回の割合でＣｉｎ６０％の３０ｍｍのトナーバンドを形成させ、その際、バンド供給時の１次転写バイアスを切ることで未転写トナーのバンドとした。実施例１と同様な評価を行ったので、結果を表３に示す。
（実施例５〜９）
表２に示すようにクリーニングブレードを代えた以外は、実施例３と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
【０１３７】
（比較例１）
表２に示すようにクリーニングブレードを、１００％モジュラスの値が４ＭＰａを下回る単層構造のブレードＢに代えた以外は、実施例１と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
（比較例２）
表２に示すように現像剤収容体を上記現像剤Ｂを収容したものに代えた以外は、比較例１と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
（比較例３）
表２に示すように比較例２と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な素行試験を行ったが、走行試験中、制御部に実施例４と同様にトナーバンド形成を行わせた。実施例１と同様な評価を行ったので、結果を表３に示す。
（比較例４）
表２に示すように感光体を、最表面にフッ素系樹脂を含有した電荷輸送層を有する上記感光体Ａに代えた以外は、比較例２と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
（比較例５）
表２に示すようにクリーニングブレードを、当接層の１００％モジュラスの値が４ＭＰａを下回る２層構造のブレードＣに代えた以外は、実施例３と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
（比較例６）
表２に示すようにクリーニングブレードを、当接層の１００％モジュラスの値が１８ＭＰａを上回るブレードＦに代えた以外は、実施例３と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表３に示す。
【０１３８】
表３に示すように、先端エッジ部が１００％モジュラスの値が４ＭＰａを下回るゴム材料からなるクリーニングブレードを用いた比較例１〜５では、先端エッジ部が捲れてしまったり、ブレードのビビリ音が生じている。また、帯電器汚れの結果から見て、クリーニングが不十分であることもわかる。一方、先端エッジ部が１００％モジュラスの値が１８ＭＰａを上回るゴム材料からなるクリーニングブレードを用いた比較例６では、先端エッジ部によって感光体表面が傷つけられている。
【０１３９】
これらの比較例に対して、先端エッジ部が１００％モジュラスの値が４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下の範囲に属するゴム材料からなるクリーニングブレードを用いたいずれの実施例でも、感光体に生じる傷を抑えながら、長期にわたり感光体表面の良好なクリーニング性が維持されている。
【０１４０】
次に、表３に示す結果を詳細に分析する。まず、実施例１と実施例２とを比較する。この２つの実施例の違いは感光体であり、最表面にフッ素系樹脂を含有した感光体Ａを用いた実施例２の方が実施例１よりも感光体傷が抑えられており、クリーニングブレードと感光体表面との摩擦上昇が抑えられていることがわかる。次に、実施例２と実施例３とを比較する。この２つの実施例の違いは現像剤であり、無機微粒子の添加量を低減させた実施例３の方が実施例２よりもトナー帯電性や転写性が優れている。これは無機微粒子の添加量を低減させたことで廃トナーと未使用トナーとの特性の違いが抑えられたことによる結果と考える。次いで、実施例３と実施例４とを比較する。この２つの実施例の違いはトナーバンド形成の有無であり、トナーバンド形成を行った実施例４では、エッジダメージが抑えられており、クリーニングブレードへのトナー供給が十分であったと考える。続いて、１００％モジュラスの値が４．４ＭＰａのクリーニングブレードを用いた実施例５及び同値が１７．２ＭＰａのクリーニングブレードを用いた実施例６と、同値が３．６ＭＰａのクリーニングブレードを用いた比較例５及び同値が１８．２ＭＰａのクリーニングブレードを用いた比較例６とを比較すると、長期にわたり感光体表面の良好なクリーニング性を維持するためには、クリーニングブレードの先端エッジ部における１００％モジュラスの値は４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下であることが必要であるといえる。
【０１４１】
なお、記録用紙への直接転写方式を採用したＦＵＪＩ  ＸＥＲＯＸ製Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｅｒ７０７を図１に示す画像形成装置１のように改造し、同様な試験および評価も行ったが、先端エッジ部における１００％モジュラスの値が４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下であるクリーニングブレードを用いると、長期にわたり感光体表面の良好なクリーニング性が維持されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すクリーニングブレードの先端エッジ部が感光体表面に圧接している様子を模式的に示す図である。
【図３】図２に示すクリーニングブレードの変形例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１    画像形成装置
１０    感光体
１０ａ    回転軸
１０１    保護層
１１０    表面
２０    帯電器
３０    露光器
４０    現像器
４１    現像剤収容体
５０    転写ロール
６０    制御部
７０    クリーニング装置
７１    クリーニングブレード
７２    トナー回収手段
８０    除電ランプ
９０    定着器
【図１】
0004788240.tif 000008
【図２】
0004788240.tif 000009
【図３】
0004788240.tif 000010