(57)【要約】【課題】クリーニングブレードエッジ部の挙動を安定化することで、クリーニングブレードの高寿命化、クリーニング性の長期安定化を達成することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた化合物を感光層に含む感光体と該感光体表面を帯電する帯電手段と、該感光体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電現像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、感光体表面に研磨剤を含有したスポンジローラを当接させることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた化合物を感光層に含む感光体と該感光体表面を帯電する帯電手段と、該感光体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電現像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、
感光体表面に研磨剤を含有したスポンジローラを当接させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体表面の水の接触角が常時７０度以上に保たれ、且つ、クリーニングブレードエッジ部に常時８％印字面積以上に相当する転写残現像剤及び潤滑剤が供給されるように上記スポンジローラを当接す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】
前記スポンジローラに粒径と形状が異なる研磨粒子を含有す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４】
湿度を感知することのできるセンサを有す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５】
湿度センサから構成される環境条件検知手段にて検知された環境情報は、制御手段に入力され、制御手段は該情報に基づき駆動手段である通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、同プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の画像形成装置のクリーニング装置において、転写時に感光体表面に形成されたトナー像のトナーを全て転写材に転写させることは困難で、若干のトナーが感光体上に残ることを避けられない。又、転写材が感光体に接するために生じる転写材粉等も感光体上に付着する。このため、転写後も感光体上に残るトナーや転写材粉（以下、これらをまとめて転写残現像トナーとする）を転写の都度充分にクリーニングする必要がある。
【０００３】
このためのクリーニング手段としては従来から種々なものが提案されているが、ゴム等の弾性材料から成るクリーニングブレードのエッジを感光体に当接させて転写残トナーを掻き落とし除去するようなものが、構成が簡単で低コストであり、転写残トナー除去機能も優れているので、既に広く実用されていることは良く知られている通りである。
【０００４】
図１は周知のクリーニング装置の一例を示すもので、紙面に垂直方向に軸線を有し、周辺に帯電器、現像器、転写手段等を配設した（図中では省略してある）回転円筒状の感光体２にクリーニング装置が近接配置してある。
【０００５】
前記クリーニング装置は、感光体２一方向に開口部を備えたケーシング１４を有しており、該開口部に、ウレタンゴム等から成るクリーニングブレード１５の１つの端縁が取着してあり、該ブレードの端縁の１つのエッジが感光体２に当接しており、不図示の転写部位において発生した転写残トナーがクリーニングブレード１５のエッジ部位に達するとこれによって掻き落とされる。
【０００６】
クリーニング効率を向上させるためにクリーニングブレード上流側に様々な補助部材を用いたものが知られている。クリーニングローラをクリーニング部上流に配置し、当接させることでクリーニング効果を促進すると共に感光体表面の汚染を防止したもの（例えば特許文献１）等である。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３２８４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、電子写真複写機・同プリンタの高画質化、高速化、高安定化を目的として感光体表面を硬化した感光体を用いることが有効であることが知られている。具体的には、不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた感光層から成る感光体や、感光体表層がアモルファスシリコンから成る感光体等である。
【０００９】
これらの感光体を帯電器によって帯電する場合、コロナ放電器によるものや、感光体に電圧を印加した帯電部材を当接させて感光体の帯電を行うもの（特開昭５７−０１７８２６号公報、特開昭５８−０４０５６６号公報等）が提案され、既に実用化されている。
【００１０】
しかし、何れの場合も放電現象によって感光体表面上に窒素酸化物（ＮＯx 、ＮＨ3 ＮＯx 等）、ケイ素酸化物（ＳｉＯx ）或は硫化酸化物（ＳＯx ）等の汚染物質が生成し、感光体表面に付着する現象が生じる。これら汚染物質は、感光体が非常に硬質な場合、感光体表面材自身がクリーニングブレード等により、削られることなく汚染物質が堆積することに起因する種々の問題が生じている。具体的には、汚染物質が低抵抗物質であるために感光体表面の抵抗値を低下させることによる画像流れや、該汚染物質は吸湿性が高く水分と反応すれば更に感光体表面とクリーニングエッジ部の摩擦力を増大させ、クリーニング不良（ブレード鳴き、ビビリ、捲れ等）やクリーニングエッジ部に損傷を引き起こすことが懸念されていた。
【００１１】
この問題に対処するためには、クリーニングブレードエッジ部の安定性を長期に亘って確保することが必要である。具体的には、感光体表面の汚染を防止することでクリーニングブレードと感光体表面と生じる摩擦力を軽減することと、クリーニングブレードエッジ部に潤滑剤を常時供給することである。
【００１２】
そのためにクリーニングブレード補助部材として、様々な提案がなされてきている。例えば、汚染物質を除去するためにクリーニングブレードに研磨剤を含有した層をエッジ部近傍に設けることによって、研磨機能を持たせたものやスポンジローラに研磨剤を含有することによって研磨効果を促進させたものが知られている（例えば、特開平１−０１９８７４号公報）。
【００１３】
しかし、環境等の変化により汚染物質が感光体表層に付着しにくいような状況下では、汚染物質だけでなく感光体表層までも研磨してしまい、画像のみだれや感光体自身の寿命を低減してしまうという問題があった。更に、感光体表面に付着した汚染物質を研磨することで、感光体とクリーニングブレードの摩擦力は低減できてもクリーニングエッジ部に潤滑剤が供給されないことで、クリーニングブレードの挙動が不安定になり、クリーニングブレードのびびりや鳴き、めくれ等による画像不良問題の発生が懸念されていた。
【００１４】
一方、クリーニングブレードのエッジ部の安定性を目的として、クリーニングブレードのエッジ部近傍に潤滑剤を供給し、潤滑機能を持たせたもの等も知られている。
【００１５】
しかし、硬質な感光体表面上では、放電現象による汚染物質は放電時間に比例して増加するために、潤滑性を持たせても鳴き、ビビリ等のクリーニング不良とともに摩擦力によるクリーニングブレードエッジ部の損傷によるクリーニング不良等が懸念されていた。
【００１６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、クリーニングブレードエッジ部の挙動を安定化することで、クリーニングブレードの高寿命化、クリーニング性の長期安定化を達成することができる画像形成装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた化合物を感光層に含む感光体と該感光体表面を帯電する帯電手段と、該感光体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電現像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、感光体表面に研磨剤を含有したスポンジローラを当接させることを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、感光体表面の水の接触角が常時７０度以上に保たれ、且つ、クリーニングブレードエッジ部に常時８％印字面積以上に相当する転写残現像剤及び潤滑剤が供給されるように上記スポンジローラを当接することを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記スポンジローラに粒径と形状が異なる研磨粒子を含有することを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、湿度を感知することのできるセンサを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、湿度センサから構成される環境条件検知手段にて検知された環境情報は、制御手段に入力され、制御手段は該情報に基づき駆動手段である通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、放電現象により感光体表面上に付着する汚染物質を除去する効果を持つ大粒径の研磨剤と、クリーニングブレードエッジ部に潤滑特性を付与する小粒径の研磨剤とをそれぞれ含有したスポンジローラを用い、それを使用環境に最適な当接圧に湿度センサを用いることで制御することによって、感光体上の汚染物質を掻き取る能力が高く、且つ、クリーニング能力も高いために、感光体の長寿命化・安定化を達成するとともに、クリーニングブレード・スポンジローラ双方の長寿命化を維持するのに資するとこが大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
本発明は、画像形成装置のクリーニング補助装置で、クリーニングブレードにより転写残トナーを感光体から掻き取るように構成したものにおいて、粒径と形状の異なる２種類の研磨剤微粒子をスポンジローラに含有させることによって、放電現象による汚染物質を除去する研磨機能とクリーニングブレードエッジ部への潤滑剤供給機能を持ち合わせるようにしたものである。
【００２５】
本発明における概要図を図３に示す。更に効率の良い研磨性と潤滑剤供給能力を仕様環境によって最適化するために、湿度センサから構成される環境条件検知手段にて検知された湿度から成る環境情報を検知し、制御手段は該情報に基づき駆動手段である通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御することを特徴としている。
【００２６】
本発明におけるスポンジローラは、像担持体表面に当接するクリーニング手段の上流側及び下流側の一方又は両方で感光体に当接し、像担持体に対して回転速度差を有して回転する研磨手段である。
【００２７】
スポンジローラの材質にはゴム材及び発泡材が好ましい。ゴム材質としてはＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ノルボーネンゴム、ＮＢＲ、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、ＳＢＳ及びＳＥＢＳ等が適している。発泡材としてはポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエステル及びウレタン等が適しており、これを発泡させた柔軟で低比重なものを用いる。発泡材の気泡部には空気、窒素及びアルゴンガス等を封入することができる。
【００２８】
研磨剤としては粒径と形状の異なる２種類の金属酸化物のものを用いる。研磨機能を促進させる研磨剤は大粒径で不定形なものを、小粒径で球形の研磨剤は潤滑性供給部材として用いる。大粒径研磨剤の平均粒子径としては３〜１０μｍの範囲のものを用いるのが好ましい。
【００２９】
次に、研磨剤粒子の形状について、表面形状球形度φ０ を用いて述べる。表面積形状球形度φ０ を以下のように定義する。
【００３０】
ＢＥＴ比表面積の実測は、例えばＱＵＡＮＴＡＣＨＩＲＯＭＥ社製比表面積計オートソーブ１等を使用して計測する。本発明において、研磨機能を促進させる大粒形研磨剤の表面形状球形度φ０
は０．３〜０. ５であることが好ましい。感光体への放電生成物の付着を徐去するために、或る程度の凹凸を有した球状微粒子の方が効果が大きいと考えられる（図４（ａ））。逆に、潤滑機能を付与するための小粒径研磨剤としては、（図４（ｂ））に示したように研磨粒子表面に凹凸が少ないのが好ましく、φ 0 は０．９を超えており、１．０に近いのが好ましい。
【００３１】
スポンジローラに含有する量としては、研磨剤の含有量とスポンジローラの硬度が反比例することも考慮に入れ、スポンジローラの重量に対して、研磨剤の量を大粒径、小粒径研磨剤それぞれ、１〜５ｗｔ％であることが好ましい。
【００３２】
金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、フェライト等の１種又は２種以上の組合せで用いることができる。
【００３３】
本発明に係る画像形成装置は、画像形成速度、即ち、感光体の駆動速度が周速１００〜３００ｍｍ／ｓｅｃで動作し、これに接触配置された研磨剤を含有したスポンジローラは、対感光体の周速−１００％〜２００％の速度で外部モータを介して回転させ、３０〜３００ｇｆ／ｃｍの圧力で当接させることが好ましい。
【００３４】
本発明の作用を、研磨剤を選択的に含有したときの感光体或はクリーニングブレードに与える影響に着目して述べる。使用環境は常温・常湿の環境とした。大粒径且つ不定形のみの研磨剤を含有したスポンジローラを用いた場合、当接圧を変化させたときの感光体表面の接触角とクリーニングブレードの歪み量を図５に示す。スポンジローラに研磨剤を含有することによって感光体表面の接触角を維持することができ、放電による汚染物質の付着を軽減していことを示している。その効果は当接圧に比例して大きくなる傾向が見られる。
【００３５】
しかし、粒径の大きい研磨剤のみを含有したスポンジローラの場合、当接圧Ｐ＞１００ｇｆ／ｃｍのときには感光体表面に研磨剤による傷跡が見られ、当接圧が大き過ぎることを示している。クリーニングブレードの歪み量については、研磨剤なしの場合よりも研磨剤を含有したときの方が歪み量は少なかった。これは研磨剤の含有効果である感光体表面の接触角の低下に起因するクリーニングブレードとの摩擦力の低下によるものである。
【００３６】
次に、研磨剤として上記スポンジローラに小粒径且つ球形のものを混ぜたものを用いたときの同様の効果について調べた。結果を図６に示す。
【００３７】
感光体表面の接触角は更に低下傾向を示し、研磨力の増大を確認できた。このことは研磨剤を更に混ぜたことによる研磨力の増大だけではなく、小粒径の研磨剤の働きが感光体表面の凹凸部分の細部に渡っていることも考えられる。クリーニングブレードの歪み量を比較してみると、Ｐ＜８０ｇｆ／ｃｍでは歪み量低減の効果は僅かに見られる程度であったが、Ｐ＞８０ｇｆ／ｃｍでは大きな効果を示した。このとき、クリーニングブレードエッジ部近傍を観察したところ、現像剤と共に小粒径の研磨剤の存在を確認した。このことは、小粒径を含有したスポンジローラの表面が８０ｇｆ／ｃｍ以上の圧力で当接された結果削り粉が発生し、潤滑剤としてクリーニングブレードエッジ部に供給され、歪み量が小さくなったと考えられる。Ｐ＞８０ｇｆ／ｃｍのとき感光体表面の傷を観察したところ、スポンジローラに含有した研磨剤に起因する傷は観察されなかった。これもクリーニングブレードのエッジ部と同様に、小粒径の研磨剤が潤滑剤としてスポンジローラにも作用している結果であると推測できる。
【００３８】
本発明によるスポンジローラは、感光体表面に強圧で当接させることで本来の特性を発揮することができるが、スポンジローラを削ることで含有された研磨粒子がクリーニングブレードエッジ部に供給されるという構成上、スポンジローラ自身の寿命の低下は否めない。
【００３９】
そこで、環境探知センサを感光体周辺に配置することで、湿度センサが感光体表面に放電生成物の付着に起因する水分の吸着のし易い環境を検知し、通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御しその適切な環境状態でスポンジローラを当接させることを特徴とする。使用環境に最も適切なスポンジローラの当接圧力最適化のために環境を、低温・低湿環境（１５℃、１０％）と高温・高湿環境（３０℃、８０％）と変化させた時のクリーニングブレードの歪み量とスポンジローラの寿命について調べた。その結果を図８に示す。
【００４０】
常温・常湿環境では８０ｇｆ／ｃｍの当接圧力が潤滑性・研磨性を保持する適切な圧力であり、このときの同様の歪み量を高温・高湿環境で実現するためには９０ｇｆ／ｃｍの当接圧力が、低温・低湿環境で実現するときには７０ｇｆ／ｃｍの当接圧力が必要であることが分かった。よって、湿度センサを用いて装置内の湿度を検知したときに８０％程度の湿度であれば当接圧力を増加させるように、１５％程度の湿度であれば当接圧力を低下させるようなフィードバック回路を設け、制御することでスポンジローラの当接状態の最適化を行うことができ、傷の発生や感光体削れ量の増加の低減化が可能である。即ち、感光体の長寿命化と高安定化が可能となる。スポンジローラの当接圧力方法としてはバネで両端から加圧する構成を採るのが、スポンジローラ長手の当接むらや挙動安定性の点から考えても好ましい。
【００４１】
次に、本発明に用いる感光体について説明する。
【００４２】
本発明の感光体の構成は導電性支持体上に感光層及び保護層をこの順に積層し、保護層が少なくとも硬化性樹脂、導電性粒子を含有しているものである。
【００４３】
本発明において、保護層に用いられる導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４４】
本発明において用いられる導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の点で０．３μｍ以下、特に０．１μｍ以下が好ましい。
【００４５】
又、本発明においては、上述した導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが特に好ましい。
【００４６】
更に、感光体表面の滑り性を向上させるために、フッ素原子含有樹脂粒子を分散させることもできる。樹脂粒子の分子量や粒子の粒径は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。
【００４７】
このフッ素原子含有樹脂を導電性粒子と共に樹脂溶液中で相互の粒子を凝集させないように、導電性粒子の表面をフッ素原子含有化合物等で表面処理することも可能である。表面処理を行うことにより、樹脂溶液中での導電性粒子とフッ素原子含有樹脂粒子の分散性を向上させることができ、更に経時的に発生する２次粒子形成等がなく、分散安定性をも向上させることができる。
【００４８】
本発明においては、先にも述べたが、保護層用の結着剤樹脂としては、保護層の表面硬度、耐摩耗性、耐傷性の観点より硬化性樹脂を用い、電子線照射により硬化する。この硬化性樹脂は電子線のエネルギーで重合反応を起こす、官能基を有するモノマー又はオリゴマーを指し、分子の構造単位の繰り返しが２〜２０程度の比較的大きな分子がオリゴマー、それ以下のものがモノマーとして定義される。
【００４９】
重合反応起こす官能基としては、炭素−炭素二重結合を有する基、開環重合を起こすもの、又は２種類以上の分子が反応して重合を起こすもの等が挙げられる。
【００５０】
特に、本発明においては、先に記載したものの中でも、硬化性樹脂としては、炭素−炭素二重結合を有するアクリロイルオキシ基（ＣＨ2 ＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ2 ＝Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯＯ−）を含んだ樹脂を用いることが好ましい。
【００５１】
本発明においては、前記したように、感光体の硬化性樹脂を電子線照射によって硬化する。電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型、ラミナー型等、何れの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本発明の感光体においては電気特性及び耐久性能を発現させる上で照射条件が非常に重要である。本発明において、加速電圧は２５０ｋＶ以下が好ましく、最適には１５０ｋＶ以下である。又、線量は好ましくは１Ｍｒａｄ〜１００Ｍｒａｄの範囲、より好ましくは、３Ｍｒａｄ〜５０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が上記以上であると、感光体特性に対する電子線照射のダメージが顕著になる。又、線量が上記範囲よりも少ない場合には硬化が不十分となり、線量が多過ぎる場合には感光体特性の劣化が起こる。
【００５２】
なぜ、導電性粒子を含有した硬化性樹脂で形成される保護層を電子線照射によって硬化した場合に良好な耐削れ性、耐傷性を示すかに関しては、明確な理由は判明していない。唯、熱又は紫外線と比較して、電子線が持つメリットから以下のように考えている。
【００５３】
熱硬化の場合は、保護層を完全に硬化するための熱量はかなり大きなものとなり、その熱が保護層下に存在する感光層自体を劣化させてしまうため、従来は十分な熱量を与えられないまま、保護層を形成してしまうため、保護層硬度が不十分であった。
【００５４】
紫外線を用いた場合には、導電性粒子が紫外線を吸収してしまい、導電性粒子付近の樹脂の硬化を阻害してしまうものと考えている。このため、従来は導電性粒子を分散した保護層の系では保護層内のミクロな部分での未硬化な部分が多数生じ、保護層の中での３次元的な架橋反応が止まってしまい、保護層全体のマクロな表面硬度も低下してしまうものと考えている。
【００５５】
又、紫外線硬化系では、前記したように、硬化をするためには樹脂に対して、重合開始剤を併用する必要があり、更に導電性粒子等が混入しているような系では、大量の重合開始剤を添加しなければ硬度を上げることができないことが、本発明者等の検討で明らかになっている。逆に、導電性粒子の無い樹脂に必要以上の重合開始剤が多量に混入している系は、その表面硬度が低下してしまうことも分かっており、導電性粒子分散系の保護層は重合開始剤の量の最適化を図ったとしても高硬度のものを得ることはできず、上記方法で作製された感光体は、耐削れ性、耐傷性が悪くなってしまうと考えられる。
【００５６】
これに対し、電子線照射により硬化する保護層には、重合開始剤を添加する必要がないため有利である。又、照射エネルギーも紫外線に比べ非常に大きく、電子線の試料に対する透過深さも非常に深いため、導電性粒子付近の樹脂の硬化も進み、保護層の高表面硬度化を達成でき、作製された保護層は耐削れ性、耐傷性が良好なものになると考えている。テーバー磨耗は０．４〜０．５（ｍｇ／１０００回転）であった。テーバー磨耗試験方法は、テーバー磨耗試験機（Ｙ．Ｓ．Ｓ．Ｔａｂｅｒ：安田製作所製）の試料台にサンプルを装着し、２個の表面にラッピングテープ（冨士写真フィルム製  品名：Ｃ２０００）を装着したゴム製の磨耗輪（ＣＳ−０）に各々荷重５００ｇを掛け、１０００回転後のサンプルの重量減少を精密天秤にて測定した。
【００５７】
本発明においては、テーバー磨耗が０．１以下になると、感光体の表面性の問題からクリーニング性が悪化し、又、１．０以上になると膜厚変化による放電電流の振れが大きくなってしまうため帯電性が悪化する。よって、感光体のテーバー磨耗値は０．１〜１．０の範囲に限定する。この感光体では、従来のＯＰＣドラムが５万枚当たり総膜厚の約１０〜４０％が削れるのに対し、上記材料を表層に持つことで１〜５％の削れに抑えることができた。
【００５８】
以下に、本発明で用いた感光体の感光層以下の構成について説明する。
【００５９】
本発明に関わる感光層以下の構成は、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層した構成あるいは逆に積層した構成、又、電荷発生物質と電荷輸送物質とを同一層内に混合分散した単層から成る構成の何れかの構成を採ることも可能である。
【００６０】
又、感光層は有機光導電材料でなく、無機光導電材料でも良く、例えばＳｅ、Ａｓ2   Ｓｅ3  、ａ−Ｓｉ、ＣｄＳ及びＺｎＯ2   等を用いることも可能である。
【００６１】
但し、電子写真感光体としての特性である残留電位等の特性を鑑みると、有機光導電材料の電荷発生層と電荷輸送層を積層した構成の機能分離型の感光体構成が特に好ましい。
【００６２】
本発明の電子写真感光体を製造する場合、導電性支持体としてはアルミニウム、ステンレス等の金属や合金、紙、プラスチック等が用いられるが、その形状は円筒状シリンダー又はフィルム等、適用される電子写真装置に応じて任意のものとすることができる。又、非導電性支持体上に導電層を蒸着法やその他の方法で、別に設けることにより導電性支持体として用いても良い。
【００６３】
本発明においては導電性支持体の上には、バリアー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることができる。
【００６４】
下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、基体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。これはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０．１〜２μｍ程度が好ましい。
【００６５】
本発明の電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び結晶系、或は特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコーン等が挙げられる。
【００６６】
電荷発生層は前記の電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤に良く分散し、分散液を塗布、乾燥して形成されるか、又は、前記電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。
【００６７】
電荷発生層上に形成する電荷輸送層は、前記した電荷輸送物質と適当な樹脂を溶剤に溶解することによって得られた溶解液を塗布し、乾燥し形成することが好ましい。上記樹脂としては広範囲なバインダー樹脂から選択でき、市販の樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることが可能であるが、これらに限定されるものではない。これらは単独又は共重合体ポリマーとして１種又は２種以上混合して用いても良い。
【実施例１】
【００６８】
図１は本発明に係る画像形成装置の概略断面図、図２は本実施形態に係るクリーニング装置の側断面図、図３は本発明のスポンジローラの模式図である。
【００６９】
（画像形成装置）
図１示す画像形成装置１は電子写真方式の複写機であって、図示しないコンピュータ等から送られた画像信号に従って記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置１の感光体２が帯電手段３によって一様に帯電され、これに画像信号に従ってレーザ発振器４が光線を照射する。感光体２上の光線が照射された部分には静電潜像が形成され、現像装置５によって現像剤であるトナーにより現像されて可視像化される。
【００７０】
カセット６には記録媒体であるシートが積載されており、給送ローラ対７によって１枚ずつ分離給送され、レジストローラ対８によって斜行を矯正された後に、感光体２に達する。感光体２に担持されているトナー像は転写手段９によってシートに転写され、搬送ベルト１０によって定着手段１１に送られ、熱と圧力を加えられることにより画像を定着した後に排出ローラ対１２によって機外に排出される。トナー像をシートに転写した後の感光体２上に残留したトナーはクリーニング装置１３によって除去され、感光体２は再び画像形成に供される。
【００７１】
（クリーニング装置）
図２に示すように、クリーニング装置１３は感光体２側に開口部を有するケーシング１４を備えており、該開口部にウレタンゴム等から成るクリーニングブレード１５を支持部材によって取り付けている。クリーニングブレード１５はエッジ部を感光体２に当接しており、転写手段９において転写し切れなかった残留トナーがエッジに達するとこれにより掻き落とされる。ケーシング１４下部にはすくいシート１７を取り付けており、掻き落とされたトナーをケーシング１４内に落下させると共に、感光体２に大量に逆流することを防止している。
【００７２】
ケーシング１４内には残留トナーを排出するための搬送手段１８としてスクリューを配置しており、ケーシング１４内に落下した残留トナーを図の紙面に対し垂直方向に搬送してクリーニング装置１３から排出している。このように構成していることで、残留トナーによってケーシング１４内が残留トナーにより詰まることがない。
【００７３】
ここで、感光体２に対するクリーニングブレード１５の設定は、クリーニング性を決定する大きな要因となる。図３に示すように、クリーニングブレード１５を感光体２に当接する設定条件としては、当接圧と当接角度β、自由長L 、クリーニングブレード１５の板厚t
が挙げられる。今回は、感光体２に対してクリーニングブレード１５を２５ｇｆ／ｃｍの当接圧で当接した。クリーニングブレード１５の板厚は１．６ｍｍ、自由長を５ｍｍとした。
【００７４】
請求項１での感光体を使用したとき、クリーニング性を維持するための感光体表面における水の接触角とエッジ部近傍に供給される現像剤及び潤滑剤の量を調べた。使用環境は高温・高湿環境とし、紙の面積に対しての印字面積の割合を変化させての通紙試験を行った。スポンジローラを当接していない状況下では、耐久枚数に比例して水の接触角度は低下し、初期の接触角度が９０度だったのに対して、１万枚の通紙試験後には７０度以下まで低下し、装置を一晩放置した後には画像流れが観察された。このときのクリーニングブレードの歪み量も耐久枚数に比例して上昇し、１万枚耐久時にクリーニングブレードが当接方向に対して反転する“めくれ”が観察された。同様の検討について印字面積を変化させて行ったときの結果を図８に示す。
【００７５】
感光体表面の水の接触角は何れも同様に低下する傾向が見られたが、クリーニングブレードの歪み量には変化が見られ、印字面積が８％以上ではクリーニングブレードエッジ部近傍に欠けが見られたものの、めくれは起こらなかった。このことから、請求項１での感光体におけるクリーニング条件として、クリーニングエッジ部近傍に供給される転写残現像剤の量が８％以上の印字面積であれば、エッジ部の挙動は安定化できることを示唆している。
【００７６】
以上の検討より、請求項１における感光体を用いる時、クリーニング性を維持するためには通紙試験における水の接触角が７０度以上、クリーニングエッジ部に供給される、転写残現像剤の量が８％印字面積以上に相当する、感光体との摩擦力、クリーニングブレードの挙動安定性が必要である。
【００７７】
次に、本発明におけるスポンジローラの効果と環境検知センサを設けて当接圧力可変型のスポンジローラの耐久寿命への効果について、２種類の研磨剤を含有したスポンジローラを用いて、複写機「商品名：ＣＰ６６０（キヤノン社製）」による、常温常湿（２４℃、相対湿度５５％）と高温高湿（３０℃、相対湿度８０％）、低温低湿環境（１５℃、相対湿度１５％）での通紙１万枚の耐久試験を行った。
【００７８】
本実施例を用いたスポンジローラを図３に示した。外径は直径１６ｍｍとし、スポンジローラを巻き付けるための芯金の太さは１０ｍｍとした。スポンジローラの材料はポリウレタンンゴムを使用し、独泡タイプのものを使用した。研磨剤としてはアルミナの粉末をスポンジローラの含有して使用した。粒径の大きさは研磨機能を促進する大粒径のものが直径０. １〜０. ５μｍ、研磨・潤滑性を付与する小粒径のものが直径３〜１０μｍの範囲からなるものを使用し、スポンジローラとの重量比で３％ずつ混入した。物性値はＪＩＳの加硫ゴムの試験方法に従って実測したところ、アスカーＣ硬度で４０°であった。このスポンジローラーを圧力１００ｇｆ／ｃｍで当接して感光体回転速度に対して１５０％で回転させた。
【００７９】
サンプル画像には５％印字面積のものを使用し、スポンジローラーなし、大粒径のみの研磨剤を含有したスポンジローラ、大粒径と小粒径の研磨剤を含有したスポンジローラにおいてそれぞれ通紙試験を行った。使用環境を１０００枚毎に高温・高湿環境と低温・低湿環境になるように設定し、本発明の湿度センサによる当接圧力可変スポンジローラと通常のスポンジローラを用いたときのローラ寿命について検討した。耐久試験中におけるスポンジローラの圧力は図９に示すように、湿度センサによって当接圧力が使用環境の変化に応じて変化していることが分かる。クリーニングブレードの歪み量に関しても圧力を可変にしているにも拘らず、安定していて、ブレード鳴き、びびり等のクリーニング不良は観察されなかった。このとき、感光体の膜厚の減少分を測定した。圧力可変式では外径の減少が０．５μｍに対して、一定の当接圧力では１μｍとなり、２倍の効果を確認した。又、圧力一定の下ではドラム周方向にスポンジローラの摺擦による傷跡が確認されたが、圧力可変式の下ではドラム傷は観察されなかった。
【００８０】
本発明によるスポンジローラを環境センサで制御することで使用環境に最適な当接圧で摺擦することにより、本来のスポンジローラの機能（研磨性・潤滑性）を維持しながらも、感光体自身の長寿命化・高安定化化を実現できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例におけるクリーニング部材の説明図である。
【図３】スポンジローラ模式図である。
【図４】研磨粒子模式図である。
【図５】本発明の作用を説明するための模式的図である。
【図６】本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。
【図７】本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。
【図８】本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。
【図９】本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
２    感光体
１３  クリーニング装置
１４  ケーシング
１５  クリーニングブレード
１５ａ  支持部
１５ｂ  研磨剤層
１５ｃ  潤滑剤層    
１６  すくいシート
１７  芯金
１８  スポンジ
１９  研磨剤
２０  圧力可変装置
２１  湿度センサ
２２  現像器
【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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