(57)【要約】【課題】  回転駆動される感光体と、該感光体を帯電する帯電装置と、帯電後の感光体表面を画像露光して該感光体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の感光体表面を清掃するクリーニングブレードとを具備する画像形成装置において、感光体表面に付着した硬質の異物が感光体とクリーニングブレードの間に挟まれて、感光体表面に傷が付けられることを阻止する。【解決手段】  感光体表面の移動方向に関して、転写装置８よりも下流側であって、クリーニングブレード１２よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラ１４を設ける。【選択図】  図１
2005164726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体と、該感光体を帯電する帯電装置と、帯電後の感光体表面を画像露光して該感光体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の感光体表面を清掃するクリーニング部材とを具備する画像形成装置において、
前記感光体表面の移動方向に関して、前記転写装置よりも下流側であって、前記クリーニング部材よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラを設け、該掻き取りローラは、支持部材と、基端部が前記支持部材に固定された複数のフィンとを有し、これらのフィンは支持部材の周方向に間隔をあけて配列されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フィンは、フィルムとブラシの少なくとも一方から構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フィルムの厚さが２５〜１５０μｍである請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシは、その先端部の１〜３ｍｍを残して固化されている請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フィンの感光体への食い込み量が＋１ｍｍ〜−０．２ｍｍである請求項２乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体は、反応性水酸基を含有する架橋性電荷輸送物質と、熱硬化性樹脂単量体と、熱硬化性界面活性剤との架橋反応によって得られる樹脂を使用した感光層を最表層に有する電子写真感光体である請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング部材は、感光体表面に圧接したクリーニングブレードより成り、該クリーニングブレードの両表面に補強部材が貼付されている請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記補強部材は、厚さが２５〜３００μｍのフィルムより成る請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニングブレードは、ＪＩＳ  Ａ硬度５８°〜８０°の硬さを有していると共に、１５〜３０ｇ／ｃｍの当接圧で、カウンター向きに感光体表面に圧接している請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記クリーニングブレードは、１．５〜３ｍｍの厚さの短冊状のゴムより成る請求項７乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記クリーニングブレードは、その先端側の一方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態で使用されると共に、該クリーニングブレードの先端側の他方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態でも使用されるように構成され、該クリーニングブレードの先端側とは反対の基端側がホルダに取り付けられている請求項７乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
感光体表面に粉末状の潤滑剤が塗布されているか、感光体の最表層に潤滑剤が添加されている請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
静電潜像を可視像化する現像剤のトナーとして、重合法により作製され、平均円形度が０．９５〜０．９９、平均粒径が４〜８μｍのトナーを使用した請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
少なくとも、請求項１乃至１３のいずれかに記載の感光体と掻き取りローラとが一体的に組み付けられて成り、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動される感光体と、該感光体を帯電する帯電装置と、帯電後の感光体表面を画像露光して該感光体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の感光体表面を清掃するクリーニング部材とを具備する画像形成装置と、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。この形式の画像形成装置においては、感光体の表面に硬質の異物、例えば二成分系現像剤中のキャリアや、紙粉（タルク）などが付着することは一般に避けられない。かかる異物が感光体表面とクリーニング部材との間に挟まれると、その異物によって感光体表面が大きな外力を受け、感光体表面にスクラッチなどの異常な傷が付けられるおそれがある。このように感光体表面に傷が付けられれば、転写材に転写されたトナー像の画質が劣化する欠点を免れない。
【０００３】
感光体表面の移動方向に関し、クリーニング部材よりも上流側にブラシローラを配置し、そのブラシを感光体表面に接触させ、感光体表面に付着した硬質の異物を除去できるように構成した画像形成装置も周知である。ところが、かかるブラシローラを用いた場合には、そのブラシローラにより感光体表面から除去された異物がブラシローラのブラシ間に入り込み、ここに蓄積されやすい。このようにブラシ間に蓄積された硬質の異物、特にキャリアが感光体表面に接触すると、その表面を摩耗させたり、当該表面にスクラッチを形成するおそれがある。また、ブラシ中に蓄積された異物がクリーニング部材に向けてはじき飛ばされ、当該異物がクリーニング部材と感光体表面との間に挟まれ、その異物が感光体表面に押し付けられて感光体に傷が付けられるおそれがある。
【０００４】
そこで、現像装置と転写装置の間や、転写装置とクリーニング部材との間の感光体表面に対向してマグネットを配置し、そのマグネットによって感光体表面に付着したキャリアを吸引して感光体表面からキャリアを除去する画像形成装置が提案されている（特許文献１及び２参照）。ところが、この構成によると、キャリア以外の硬質の異物、例えば紙粉を感光体表面から除去することはできない。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３５３７２号公報
【特許文献２】特開平６−１２４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、感光体表面に付着した硬質の異物を従来よりも効率よく除去し、感光体表面に傷が付けられる不具合を効果的に抑制することのできる冒頭に記載した形式の画像形成装置と、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記感光体表面の移動方向に関して、前記転写装置よりも下流側であって、前記クリーニング部材よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラを設け、該掻き取りローラは、支持部材と、基端部が前記支持部材に固定された複数のフィンとを有し、これらのフィンは支持部材の周方向に間隔をあけて配列されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記フィンは、フィルムとブラシの少なくとも一方から構成されていると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項２に記載の画像形成装置において、前記フィルムの厚さが２５〜１５０μｍであると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、上記請求項２に記載の画像形成装置において、前記ブラシは、その先端部の１〜３ｍｍを残して固化されていると有利である（請求項４）。
【００１１】
さらに、上記請求項２乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記フィンの感光体への食い込み量が＋１ｍｍ〜−０．２ｍｍであると有利である（請求項５）。
【００１２】
また、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記感光体は、反応性水酸基を含有する架橋性電荷輸送物質と、熱硬化性樹脂単量体と、熱硬化性界面活性剤との架橋反応によって得られる樹脂を使用した感光層を最表層に有する電子写真感光体であると有利である（請求項６）。
【００１３】
さらに、上記請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材は、感光体表面に圧接したクリーニングブレードより成り、該クリーニングブレードの両表面に補強部材が貼付されていると有利である（請求項７）。
【００１４】
また、上記請求項７に記載の画像形成装置において、前記補強部材は、厚さが２５〜３００μｍのフィルムより成ると有利である（請求項８）。
【００１５】
さらに、上記請求項７又は８に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、ＪＩＳ  Ａ硬度５８°〜８０°の硬さを有していると共に、１５〜３０ｇ／ｃｍの当接圧で、カウンター向きに感光体表面に圧接していると有利である（請求項９）。
【００１６】
また、上記請求項７乃至９のいずれかに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、１．５〜３ｍｍの厚さの短冊状のゴムより成ると有利である（請求項１０）。
【００１７】
さらに、上記請求項７乃至１０のいずれかに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、その先端側の一方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態で使用されると共に、該クリーニングブレードの先端側の他方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態でも使用されるように構成され、該クリーニングブレードの先端側とは反対の基端側がホルダに取り付けられていると有利である（請求項１１）。
【００１８】
また、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、感光体表面に粉末状の潤滑剤が塗布されているか、感光体の最表層に潤滑剤が添加されていると有利である（請求項１２）。
【００１９】
さらに、上記請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、静電潜像を可視像化する現像剤のトナーとして、重合法により作製され、平均円形度が０．９５〜０．９９、平均粒径が４〜８μｍのトナーを使用すると有利である（請求項１３）。
【００２０】
また、本発明は、上記目的を達成するため、少なくとも、請求項１乃至１３のいずれかに記載の感光体と掻き取りローラとが一体的に組み付けられて成り、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを提案する（請求項１４）。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、簡単な構成によって、感光体表面に付着した硬質の異物を効率よく除去でき、硬質の異物により感光体表面に傷が付けられる不具合を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２３】
図１に示した画像形成装置は、ドラム状に形成された感光体１を有し、この感光体１は図１における時計方向に回転駆動される。このとき、帯電装置２によって感光体１の表面が所定の極性に帯電される。図１にはコロナ放電器より成る帯電装置を示してあるが、感光体表面に接触し、または近接配置された帯電ローラなどから成る帯電装置を用いることもできる。また、複数の支持ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状に形成された感光体を採用することもできる。
【００２４】
帯電後の感光体表面は、露光装置３によって画像露光され、これによって感光体１に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置４によってトナー像として可視像化される。露光装置３としては、例えばＬＤ素子又はＬＥＤアレイを光源とした装置が用いられる。また、ここに示した現像装置４は、例えばトナーとキャリアを有する乾式の二成分系現像剤Ｄを収容した現像ケース５と、現像剤Ｄを磁力の作用により担持して搬送する現像スリーブ６とを有し、現像スリーブ６に担持された現像剤中のトナーを感光体１の静電潜像に静電的に移行させてトナー像を形成するように構成されている。
【００２５】
図示した例では、感光体１は帯電装置２によってマイナス極性に帯電され、その帯電面が露光装置３によって選択的に露光されて静電潜像が形成されるが、その露光された感光体部分が画像部、すなわち静電潜像となり、露光されない感光体部分が地肌部となる。その際、画像部と地肌部の電位差であるコントラスト電圧は、例えば４００〜５００Ｖもあれば充分である。例えば地肌部の表面電位が−８００Ｖとした場合、画像部の表面電位を−３００Ｖ以下、好ましくは−２００Ｖ以下になるように構成し、現像装置４の現像スリーブ６には、例えば−６５０Ｖ〜−７００Ｖほどの現像バイアスを印加する。
【００２６】
感光体１の下方には、転写紙やＯＨＰフィルムなどの記録媒体Ｐを収容した給紙装置７が配置され、その給紙装置７から送り出された記録媒体Ｐは、感光体１と転写装置８の間に給送され、このとき転写装置８の作用によって感光体１上のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐは感光体１上のトナー像が転写される転写材の一例を構成するものである。後述するように転写材として中間転写体を用いることもできる。
【００２７】
感光体１に密着した記録媒体Ｐは分離装置９によって静電的に感光体１の表面から分離され、次いでその記録媒体Ｐは定着装置１０を通り、このとき熱と圧力の作用により記録媒体Ｐ上のトナー像がその記録媒体Ｐに定着される。
【００２８】
また、トナー像を記録媒体Ｐに転写した後の感光体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１１のクリーニングブレード１２により除去される。本例のクリーニング装置１１は、クリーニングブレード１２のほかにクリーニングケース１３を有している。クリーニングブレード１２は、その基端側がクリーニングケース１３に固定支持され、その先端側のエッジ部が感光体表面に圧接して、感光体表面に付着した転写残トナーを掻き取り除去する。このように、クリーニングブレード１２は、トナー像転写後の感光体表面を清掃するクリーニング部材の一例を構成している。
【００２９】
ところで、先にも説明したように、感光体１の表面に、二成分系現像剤Ｄ中のキャリアや、紙粉などの硬質の異物が付着することは一般に避けられない。すなわち、現像剤中のキャリアが現像スリーブ６から離れ、感光体１の静電気力に引かれて感光体表面に付着する現象がしばしば起こる。このキャリアの離反の主な要因には、（１）現像装置の磁力が弱い、（２）感光体の帯電電位が高い、（３）帯電電位と現像バイアスの電位差が大きい、（４）小径キャリア（たとえば４０μｍ以下）の使用、（５）現像スリーブの回転が速い、（６）現像剤の穂が立ちすぎ、等が考えられる。この付着現象は各装置の最適化により改善させることは可能であるが、皆無にする事は難しい。
【００３０】
上述のように感光体表面に付着したキャリアが、クリーニングブレードと感光体表面の間に挟まれると、そのキャリアによって感光体表面に傷が付けられるほか、クリーニングブレードのエッジ部に欠損を生じ、感光体表面のクリーニング不良が発生するおそれも免れない。
【００３１】
そこで、本例の画像形成装置においては、感光体表面の移動方向に関して、転写装置８よりも下流側であって、クリーニングブレード１２より成るクリーニング部材よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラ１４が設けられている。この掻き取りローラ１４は、図１乃至図３に示すように、支持部材１５と、複数のフィン１６とを有し、その各フィン１６の基端部が支持部材１５に固定され、しかもこれらのフィン１６は、支持部材１５の周方向に間隔をあけて配列されている。かかるフィン１６の長さＬは、感光体１の軸線方向における現像領域の長さと同等、もしくはこれよりも若干長い長さに設定される。各フィン１６の長さＬは、クリーニングブレード１２の長さとほぼ等しく設定されるのである。掻き取りローラ１４の支持部材１５は、金属、樹脂、又は金属に樹脂を重ね合わせたもの、或いは紙管などから構成される。図２に示した各フィン１６は、フィルムから構成され、図３に示した各フィン１６はブラシから構成されている。フィルムとブラシを併用することもできる。このように、フィン１６は、フィルムとブラシの少なくとも一方から構成される。
【００３２】
図１に示した画像形成装置においては、掻き取りローラ１４がクリーニング装置１１のクリーニングケース１３内に配置されている。かかる掻き取りローラ１４の支持部材１５の長手方向各端部が、クリーニングケース１３の各側壁に回転自在に支持され、掻き取りローラ１４が図示していない駆動装置によって図１における時計方向、すなわち感光体１の回転方向に対してカウンタ向きに回転駆動される。感光体表面に対向した掻き取りローラ１４の部分が、感光体表面の移動方向とは逆方向に移動するように、掻き取りローラ１４が回転駆動されるのである。その際、掻き取りローラ１４の回転数は８０〜３００ｒｐｍ、通常は１８０〜２５０ｒｐｍに設定される。図示した例のように、掻き取りローラ１４をクリーニングケース１３内に配置することが好ましいが、この掻き取りローラ１４をクリーニングケース外に設け、かかる掻き取りローラ１４を回転駆動するように構成することもできる。
【００３３】
感光体表面に付着したキャリアや紙粉（タルク）などの硬質の異物が、掻き取りローラ１４の設けられた領域に達すると、その異物は、回転する掻き取りローラ１４のフィン１６によって掻き取られる。その際、フィン１６は、支持部材１５の周方向に一定の間隔をあけて配列されているので、感光体表面から除去された異物が、フィン１６の間に多量に蓄積されるようなことはなく、容易に掻き取りローラ１４から離れる。このため、従来のブラシローラのように、そのブラシの間に多量の異物が入り込んで、ここに蓄積されることはなく、掻き取りローラ１４に移行した硬質の異物によって感光体表面に傷が付けられたり、感光体表面の摩耗が促進されることはない。しかも、硬質の異物がクリーニングブレード１２のエッジ部と感光体表面との間にはじき飛ばされる不具合も防止できる。
【００３４】
従来のブラシローラは、その支持部材の周面全体に亘ってブラシが植毛されているため、かかるブラシローラによって感光体上に付着した硬質の異物を除去すると、その異物がブラシの間に入り込み、ここに蓄積されてしまう。これに対し、本例の掻き取りローラ１４は、フィン１６が支持部材１５の周方向に間隔をあけて配置されているので、多量の異物がフィン間に蓄積されることはない。
【００３５】
また、掻き取りローラ１４によって硬質の異物を除去しきれずに、極く少量の異物がクリーニングブレード１２のエッジ部に向けて移動しても、そのエッジ部と感光体表面との間に隙間ができぬように、クリーニングブレード１２を感光体表面に密着させておくことによって、感光体表面に傷が付けられる不具合を防止できる。但し、キャリアの搬送は継続的に起こりやすいので、感光体に付着したキャリアや紙粉などの硬い異物の掻き取りむらが感光体１の長手方向において生じないようにすることが望ましい。
【００３６】
また、掻き取りローラ１４は、感光体表面に付着した硬質の異物のほかに、転写残トナーの一部も除去する働きをなし、これによってクリーニングブレード１２の負担を軽くし、クリーニングブレード１２による高いクリーニング性を維持し、そのクリーニングブレード１２の耐久性を伸ばすことができる。その際、トナーは、クリーニングブレード１２と感光体表面との間の潤滑剤としての役目も果たすものであるから、掻き取りローラ１４によって過度に多くのトナーを感光体表面から除去するように構成することは好ましくない。
【００３７】
また、感光体表面に付着した鉄粉などからなるキャリアを、より一層効率よく除去するために、電磁石又は永久磁石を、感光体表面の移動方向に関して、現像装置４よりも下流側であって、クリーニングブレード１２よりも上流側の感光体表面部分に対向して配置することもできる。
【００３８】
さらに、感光体１から掻き取りローラ１４に移行した異物を、その掻き取りローラ１４からより一層効果的に除去できるようにするため、図１に示す如く、例えばクリーニングケース１３に固定されたフリッカー部材１７を設け、回転する掻き取りローラ１４のフィン１６をそのフリッカー部材１７に打ち当て、フィン１６に付着した異物やトナーを払い落とすように構成してもよい。フィン１６へのフリッカー部材１７の食い込み量は１ｍｍ以内であることが好ましい。フリッカー部材１７としては、例えば、導電性のゴムから成る柔軟性を有するバーや、導電性繊維を密に植毛した幅１〜２ｍｍのカーボンブラシなどによって構成することができる。あまり硬いものは好ましくない。
【００３９】
図２に示したフィン１６はフィルムにより構成されているが、そのフィルムとして樹脂製のフィルムを用いることが好ましい。またそのフィルムの厚さは２５〜１５０μｍ、その幅（ブラシの穂の長さに相当）は１．５〜５ｍｍが適当である。フィルムの厚さを２５〜１５０μｍに設定することにより、感光体表面に付着した異物と転写残トナーより成る残留粉体の量が多くとも、フィルムの撓み量を少なくでき、感光体表面へのダメージを少なくし、効率よく異物を除去することができる。またフィルムの幅を１．５〜５ｍｍと短くすることにより、薄いフィルムであっても良好に異物とトナーを掻き取ることができる。
【００４０】
また、フィン１６を構成するフィルムに導電処理を行い、これをアースに落とすことによって、フィルムにキャリアやトナーが付着し難くすることもできる。フィルムの体積抵抗率は１０１０Ω・ｃｍ以下、通常は１０３〜１０８Ω・ｃｍあれば充分である。
【００４１】
フィン１６として樹脂フィルムを使用するのは、感光体１に傷を付けにくくする一方、感光体１上のキャリアやトナーなどの残留粉体が長手方向で抜けムラを生じない様にし、残留粉体を効果的に除去できるようにするためである。フィルムの膜厚は薄くなるにしたがい、トナーの抵抗を受けて、撓るようになる。このため、トナー、キャリアの掻き取り効果が低下する。従って、フィルムの膜厚としては、ほぼ２５μｍが下限で、好適には５０μｍ以上の膜厚のフィルムが望ましい。一方、フィルムの厚さが厚くなるにしたがい、トナー、キャリアの除去効果は大きくなるが、フィルムが感光体に当たると、感光体が損傷するので、感光体の早期交換が必要となる。したがって、膜厚のフィルムを使用した場合には、フィルムが感光体１の表面を摺擦し、削れたりスクラッチが入る事になるため、感光体１にフィルムが接触しないように、フィルムを感光体１から例えば０．１〜０．２ｍｍ程度離して配置することもできる。
【００４２】
またフィルムより成るフィン１６の基端部側の間隔は１．５〜５（ｍｍ）であることが望ましく、好適には２〜４ｍｍである。トナー量が多い場合、フィルム間の幅が狭いと、トナーの流動性が悪くなり、そのトナーがフィルムとフィルムの間に溜まり、流動しなくなる。つまり、効率的にトナーを排除し難くなる。したがって、フィルム間の間隔は大きく取る方が望ましく、最小でも１．５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ以上であり、５ｍｍも有ればほぼ十分となる。
【００４３】
フィン１６としてブラシを使用した場合も、フィルムを使用した場合と同じく、図３に示すように、ブラシが支持部材１５に一定間隔で固定される。ブラシを固定した後、必要な長さにブラシを切りそろえても良い。
【００４４】
ブラシより成るフィンの材料には、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンなどの樹脂繊維、カーボン繊維などが使用される。繊維の太さはブラシローラに使用される材料をそのまま採用することが可能である。すなわち繊維の太さはたとえば、５〜２０（Ｄ／Ｆ）、ブラシ密度は１００００〜１０００００（本／ｉｎｃｈ２）、繊維長さは２〜５ｍｍである。Ｄはデニール、Ｆはフィラメントであり、繊維太さの単位を表す。
【００４５】
ブラシをフィンとする場合は、そのブラシの先端部の１〜３ｍｍを残して、樹脂で固める（固化する）ことが望ましい。これは感光体１をブラシが摺擦する事によってブラシに隙間が生じ、ここにキャリアなどの硬い異物が入り込んだり、ブラシの間を抜け出し難くするためである。ただし、ブラシの長さが１ｍｍ以下の場合は固定するだけで良い。ブラシの根本を一定の幅で固化させる材料は、トナーを融着しないような材料で有れば特に限定されない。膠や漆等であっても良い。また、１列のブラシの幅は１〜３ｍｍ程度とし、支持部材１５の周方向に２〜５（ｍｍ）間隔で、クリーニングブレードと同等の長さにわたって固定する。
【００４６】
上記したフィルム状又はブラシ状のフィン１６は、そのまま表面処理しないでも使用できるが、表面に導電性薄膜で被覆しても良い。たとえばＳｉＯ膜、カーボンや銀粒子、同粒子を分散した塗料、ＳｎＯ膜等１０８Ωｃｍオーダー以下の抵抗率を示すもので、トナーや、その他の部材に化学的な影響を及ぼさないもので有れば、特に限定されない。導電処理を施し、フィンをアース（電気的に０ボルト）することによって、トナー、特にはキャリアのフィン離れが良くなる。
【００４７】
フィン１６の感光体に対する食い込み量は＋１．０〜−０．２ｍｍが適当である。食い込み量＋１．０ｍｍは感光体への食い込み深さが１．０ｍｍである事を示し、−０．２ｍｍは感光体表面との間に隙間が０．２ｍｍ有ることを示している。すなわち、フィン１６が感光体に接触して曲がった状態から、感光体との間に０．２ｍｍの隙間を形成した状態の間で使用するのが良い。この範囲は、フィンの硬さや厚さなどによって設定され、厚く成る程感光体との間に隙間を生じる様に設定する事で、感光体に傷が付くことはない。
【００４８】
フィン１６の取り付けは、支持部材１５にフィンを埋め込むようなスリットを形成し、そのスリットにフィンを挿入し、瞬間接着剤（たとえば、アロンアルファ＝東亞合成化学社の商品名）や一液性又は二液性の接着剤を用いて固定すればよい。ブラシ状のフィンの場合には、シート状の支持体にブラシを接着剤（たとえば強力セメダイン（商品名））等で固定し、その支持体を支持部材１５に両面テープや接着剤で固定する方法でも行うことが出来る。支持体はアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、デルリン、エボナイト、ベークライトなどが使用できる。支持体の肉厚は１〜２ｍｍ有ればほぼ十分であるが、それ以上の厚みが有ってもかまわない。
【００４９】
フィン１６として、上述したフィルムやブラシ以外も使用可能である。例えば、厚さ０．５〜２ｍｍのゴムの様な弾力性を有する部材も使用する事が出来る。ゴムにはウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等があるが、トナーが融着する可能性が有るため、ゴムの表面に熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂、パラキシリレン、ａ−Ｃ（アモルファスカーボン）、ＳｉＯ、ＳｎＯ２、等の薄膜を弾力性が失われない程度にオーバーコートする事が望ましい。ゴム硬度としてはＪＩＳ−Ａ硬度で３０°〜７０°程度である。
【００５０】
図１乃至図３に示した掻き取りローラ１４は、そのフィン１６を支持部材１５にほぼ直角に埋め込んだものであるが、図４に示すように、フィン１６を支持部材１５に斜めに傾いた状態で固定することもできる。
【００５１】
次に、感光体１の構成について説明する。本例の感光体１は、デジタル用の機能分離型の有機感光体である。機能分離型の有機感光体は導電性支持体上に順に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層で構成され、更に最表面に更に高耐磨耗化した電荷輸送層が形成された５層構成の感光体である（感光層は３層構成）。通常の感光体１の基本構成は図５の通りであり、かかる感光体１を使用することもできるが、本例の画像形成装置では、図６に図示する感光体１を使用する。すなわち、本例の感光体１は導電性支持体１０１、下引層１０２、電荷発生層１０３および電荷輸送層１０４及び電荷輸送層１０５から構成される。区別するため１０４を電荷輸送層Ａ、１０５を電荷輸送層Ｂとする。以下、項目毎に詳述する。
【００５２】
導電性支持体
特殊なものを除いて、一般的な画像形成装置用の感光体１に使用される導電性支持体１０１はドラム状が主であり、材質には感光体の導電性支持体として要求される機械的強度、加工性（切削性）、電気特性等に優れたＪＩＳ規定３００３系のアルミニウム合金が好適に使用される。アルミニウム製の支持体は真円度、真直度、振れなどの特性が規定値内に入るように切削され、最終的に１〜１０μｍ程度の表面粗さになる様に表面仕上げ（超仕上げや鏡面仕上げ）が施される。
【００５３】
有機感光体の導電性支持体１０１としては、肉厚は０．６〜３ｍｍ、外径は２５〜１００（ｍｍ）程度に加工されたものが一般的である。導電性支持体１０１の電気抵抗は体積抵抗率で１０６Ω・ｃｍ以下であれば十分で、約１０９Ω・ｃｍオーダー迄の体積抵抗率であれば、ほぼ電子写真特性を損なわないで使用できる。電気抵抗が大きくなるにつれ、キャリアの移動が制限されるために、光減衰特性が緩やかになり、電子写真特性が悪化する。アルミニウムでは切削直後より絶縁性の酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）が形成されるが、大気中で形成された酸化膜は薄く、弱く、不均一であるため電荷注入阻止膜（電荷注入層としてのブロッキング膜）としては不十分である。したがって、アルマイト処理するか、あるいは帯電時の電荷（マイナス帯電時は正孔）を現像終了までの時間（〜数十ｍｓｅｃ）を保持する程度の絶縁性を有する薄膜（下引き層、中間層ともいう）を形成する事が望ましい。なお、アルマイト層は高抵抗であるため、膜厚が厚くなると残留電位が蓄積しやすくなる。このため、膜厚を数十Å〜数百Å程度にコントロールする必要があり、コストも高い。したがって、実用化は一部の感光体に限られ、殆どの感光体では無機微粒子を分散した樹脂からなる下引き層を形成される場合が多い。
【００５４】
下引き層
下引き層１０２を形成する目的は、帯電時に導電性支持体側からの電荷注入を阻止すると共に、画像形成時の入射光が導電性支持体で反射して、感光層に再入射することを防止することによって、画像の乱れを無くし、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）を確保するためである。したがって、デジタル式の画像形成装置では必要不可欠である。電荷注入を阻止し、電子写真特性を劣化させないための膜厚は１〜１０μｍ程度であり、好適には３〜６μｍである。
【００５５】
下引き層は１０１０〜１０１３Ω・ｃｍオーダの体積抵抗率に設定されるが、膜厚が厚くなるにしたがい、画像形成によって形成されたキャリア（マイナス帯電時は電子）が下引き層１０２から導電性支持体１０１側に移動するのに時間がかかる。したがって、繰り返し使用が多い程、電荷発生層の界面に電子が蓄積することによって、感光層中に残留電荷が蓄積し、光減衰特性の劣化、帯電特性電位の上昇、プラス帯電を起こしやすいといった特性の変化が生じ、画像濃度の低下、残像が発生し、さらに現像時のキャリアが感光体１に付着しやすいなどの弊害を生じる。一方、膜厚が薄くなるにしたがい、塗工膜にはムラが形成されやすくなり、導電性支持体からの電荷注入（この場合プラス電荷（正孔））が起こり易くなるため、帯電が不十分となり、ノイズの多い画像となる。したがって、膜厚を厚くする事は好ましくなく３〜６μｍが好適である。
【００５６】
下引き層に使用される樹脂には、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。また、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を分散し含有させてもよい。これらの下引き層は、適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えばゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層も有用である。
【００５７】
電荷発生層
電荷発生層１０３は図１に示した露光装置３より照射された光子により画像形成に必要な電子−正孔対を生成する層で、電子−正孔対の生成量が多いほど感度は高い傾向がある。画像露光で生成された電子又は正孔を表面、若しくは導電性支持体１０１の電荷に向かってスムーズに移動させるためには、電荷発生層１０３と接している電荷輸送層１０４又は下引き層１０２との界面の障壁は出来るだけ低い方が望ましく、この条件を満たす感光材料であれば、無機系、有機系材料を問わず、いずれの材料も使用可能である。
【００５８】
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。また、有機系の電荷発生材には金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、トリフェニールアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾ−ル系顔料などがある。
【００５９】
電荷発生層１０３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、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。また、必要に応じて低分子電荷輸送物質（電子輸送物質又は正孔輸送物質）を添加してもよい。
【００６０】
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。
【００６１】
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、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。
【００６２】
電荷発生層１０３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。
【００６３】
電荷発生層１０３を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、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出来る。また、キャスティング法によって電荷発生層１０３を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならば、バインダ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出来る。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出来る。
【００６４】
以上のようにして設けられる電荷発生層１０３の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。通常は０．１〜０．３μｍ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。
【００６５】
電荷輸送層Ａ
電荷輸送層Ａ１０４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Ａ１０４には一般的に極性依存性が少なく、１０１４〜１０１８Ω・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。電荷輸送層Ａ１０４を構成する低分子電荷輸送物質にはオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダール誘導体、トリフェニールアミン誘導体、α−フェニールスチルベン誘導体、トニフェニールメタン誘導体、アントラセン誘導体などを使用することが出来る。
【００６６】
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）主鎖および／また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）主鎖および／または側鎖にヒドラゾン構造を有する重合体には
例えば、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）主鎖および／または側鎖に第３級アミン構造を有する重合体には
例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノポリスチレン、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。
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。
【００６７】
また高分子電荷輸送物質として、主鎖および／または側鎖にトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートが有効に使用される。
【００６８】
一方、バインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＣタイプ、ビスフェノールＺタイプ或いはこれらの共重合体）、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの高分子化合物は単独または２種以上の混合物として、また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。
【００６９】
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。
【００７０】
なお、耐環境性の改善のため、及び、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質を添加することが出来る。
【００７１】
電荷輸送層Ａ１０４の膜厚は１０〜４０μｍ程度の範囲に設定されるが、好適には１０〜３０μｍの範囲で、高解像度を望む場合には１５〜２５μｍ程度に設定される。膜厚が１０μｍ以下では静電容量が大きくなり過ぎ、画像形成に必要な表面電位を確保することが出来難くなる。画像形成にはコントラスト電位として、少なくとも２５０Ｖ以上有ることが望ましいが、１０μｍ以下ではコントラスト電位が確保できにくくなり、感光層が摩耗する事によって使用できる時間が極端に短くなり、さらにコントラスト電位の確保が困難となる。また、膜厚が薄くなると、均一な膜厚の感光層を製造することが難しく、濃度ムラやピンホールによる画像欠陥が起こり、ＳＮ比の悪い画像品質となる。電荷輸送層Ａ１０４の膜厚を厚くすると、静電容量が小さくなるため十分な表面電位が確保され、ＳＮ比が良好な画像品質を得る事が出来るようになる。しかし、厚くなるにしたがい相対的に感光層中には構造欠陥が増加するため、キャリア（ここでは正孔）の移動に支障が生じ、残像などの好ましくない現象が生じやすくなる。
【００７２】
電荷輸送層Ｂ
感光体の耐久性を高くするためには、感光層上に更に耐摩耗性を有する電荷輸送層を形成することが望ましい。電荷輸送層とするのは積層される層間に残留電位の要因となる障壁を形成しない様にするためである。障壁が低いほど、電子又は正孔がスムーズに移動できるために、良好な電子写真特性が維持される。耐摩耗性を有する材料には無機、有機を問わず多くある。感光体に使用するために積層される層の電気抵抗は１×１０１２〜１０１４Ωｃｍ程度に調整する事が望ましいが、単に電気抵抗を規定しただけでは正孔又は電子に対する障壁が出来る為、繰り返し使用に伴って、どうしても残留電位の蓄積を生じ、良好な画像品質が得られなくなる。感光層（正孔移動型の電荷輸送層）として構成する事によって、前記した障壁を低くする事が出来るため、残留電位の蓄積を大幅に改善することが可能になる。耐摩耗性の感光層として、本例では熱硬化樹脂を電荷輸送層材料として使用する。熱硬化性樹脂を使用した例としては、たとえば、特開平０５−１８１２９９号公報、特開平０５−０５３３５７号公報、特開平０５−１５０４６１号公報等の開示例に見られる。
【００７３】
本例の画像形成装置では、熱硬化樹脂を使用するが、その際に感光体の摩擦係数を低減化する手段として、架橋樹脂として反応性水酸基を有するフッ素系界面活性剤を架橋反応させて得られる樹脂を用いる。すなわち、本例の感光体は、反応性水酸基を含有する架橋性電荷輸送物質と、熱硬化性樹脂単量体と、熱硬化性界面活性剤との架橋反応によって得られる樹脂を使用した感光層を最表層に有する電子写真感光体である。架橋性電荷輸送物質の含有量は、感光体最表面層中の７．５ｗｔ％以上である事が望ましい。
【００７４】
熱硬化性樹脂は加熱する温度が高いほど硬化が進行し硬さが増すが、単に熱を加えただけでは十分に硬度が十分に達成しない場合が多い。このため、架橋樹脂材料をＤＳＣ（示差熱分析法）で測定したとき、分解温度まで吸熱ピークを持たない材料を選択して使用することによって、硬化不良を排除し耐摩耗性を向上させる事が出来る事が実験によって確認された。また、架橋樹脂を用いた感光体最表面層を形成したものは一般的に、温湿度変化による環境変動により、画像流れが起こりやすく、特にシロキサン架橋樹脂ではその現象が顕著である。しかし、画像流れ等の不具合はＩＲ（遠赤外分析法）での３２００〜３８００（ｃｍ−１）での透過率が９５％以上となる架橋樹脂を選択する事によって改善することが出来る事も確認された。
【００７５】
画像流れや解像度劣化などの環境条件に依存して起こる不具合は、成膜条件によっても改善可能であるが、メラミン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂の何れか１つを選択するか、または組み合わせを行う事により不具合が起こりにくくする事が可能となる。これらの材料はいずれも入手可能である。
【００７６】
画像形成装置では感光体を帯電する際にオゾンや窒素酸化物などのコロナ生成物が感光体に作用して、摩擦係数を上昇させ、解像度劣化、クリーニング不良、感光体劣化など様々な不具合を起こす。したがって、これらの不具合を起こさないようにするために、摩擦係数の上昇を抑制し、且つ電荷輸送層の架橋を促進させて耐摩耗性の向上を狙いとして、フッ素系界面活性剤を使用している。本例におけるフッ素系界面活性剤には公知の材料を用いることができる。例えば、特開平０７−０６８３９８号公報に記載されるフルオロアルキル基を有する（メタ）アクリレートを含む共重合体として、例えば特開昭６０−２２１４１０号公報および特開昭６０−２２８５８８号公報に記載のフッ素を含まないビニル型モノマーと含フッ素ビニル型モノマーとからなるブロック共重合体、フッ素系グラフトポリマーとして、例えば特開昭６０−１８７９２１号公報に記載のポリメチルメタクリレートを側鎖にもつメタクリレートマクロモノマーとフルオロアルキル基を有する（メタ）アクリレートを共重合した櫛型グラフトポリマーが挙げられる。これらのフッ素系樹脂は、塗料添加剤として市販されており、例えば、含フッ素ランダム共重合体としては旭硝子株式会社から樹脂表面改質剤ＳＣ−１０１、ＳＣ−１０５として市販されている。含フッ素ブロック共重合体として、フッ化アルキル基含有重合体セグメントとアクリル系重合体セグメントからなるブロック共重合体として日本油脂株式会社から市販されているモディパーＦシリーズ（例えば、Ｆ１００、Ｆ１１０、Ｆ２００、Ｆ２１０、Ｆ２０２０）がある。フッ素系グラフトポリマーとしては、東亜合成株式会社よりアロンＧＦ−１５０、ＧＦ−３００の名前で市販されている。これらの界面活性剤は、架橋樹脂成分として用いる。特に、メタクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルとの共重合体が有効である。
【００７７】
架橋性樹脂を用いる際には、保護層中を光誘起電荷キャリアが移動できる程度に電荷輸送性の官能基を架橋樹脂中に結合させるか、高分子電荷輸送物質を配合する必要がある。低分子型の電荷輸送物質と架橋樹脂とを混合することが可能で有れば、低分子型の電荷輸送物質を混合しても良いが、保護層内に固定できず、低分子成分が表面に析出することがある。このようなケースに対して前述の高分子電荷輸送物質を用いることで析出を防ぎ、感度特性の向上を図ることができる
【００７８】
電荷輸送層中には、必要により適当な酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤などの低分子化合物およびレベリング剤を添加することも出来る。これらの化合物は単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。低分子化合物の使用量は、樹脂成分１００重量部に対して０．１〜５０重量部、好ましくは、０．１〜２０重量部、レベリング剤の使用量は、樹脂成分１００重量部に対して０．００１〜５重量部程度が適当である。
【００７９】
感光体最表面層の形成方法として、浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等が採用される。特にスプレー塗工法とリングコート法は生産上、品質の安定性を確保し易い方法であり好適である。
【００８０】
電荷輸送層Ｂ１０５の膜厚は３〜１０μｍ程度の膜厚に形成される。また、電荷輸送層Ａ１０４と電荷輸送層Ｂ１０５を合わせた全電荷輸送層の膜厚は１５〜５０μｍが望ましく、好適には１５〜３５μｍの間である。画像形成時には感光体はほぼ−４００〜−８００Ｖ帯電されるが、感光層の膜厚が厚くなるにしたがい、静電容量が小さくなるため、帯電電位に対する余裕が生じる。しかし、帯電電位が低くなるにしたがい電荷の移動が遅くなるため、感光層内部に正孔又は電子の蓄積が起こり、感光体が十分に機能しなくなる。したがって、必要以上に膜厚を上げることは好ましくなく、厚くしても５０μｍが限度で、実際には使用する帯電電位に応じた膜厚に設定するのが好ましい。通常は３５μｍ以下で使用するのが好ましく、薄くした場合でも１５μｍ程度で使用するのが好ましい。
【００８１】
電荷輸送層Ｂ１０５を形成した感光体の表面粗さの初期に於ける１０点平均粗さＲｚＪＩＳ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１）は、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下になる様に形成することが望ましい。これは感光体表面の粗さに左右されずに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が感光体に当接したとき、ブレードエッジに歪みが生じ、クリーニング不良に陥らないための条件である。感光体の表面粗さが小さくなるほど、クリーニングブレードの密着性は向上するため、トナーのクリーニング性には有効であるが、有機感光体では摩擦抵抗は増大するため、スティックスリップ現象や、ブレードの局所的な歪み、ブレード鳴き等が起こりやすくなるため、有機感光体の場合、余り小さいのは好ましくない。また、表面粗さが大きくなると摩擦抵抗という面では緩和される傾向があるが、画像品質やクリーニング性に影響が出てくる。
【００８２】
近年、高画質化の要求に伴って、平均円形度が０．９６とか０．９８とほぼ球形に近い、６μｍ前後の重合トナーが使用されるが、このトナーは尖りが無く、球形に近い故に、クリーニングブレードと感光体間にトナー径よりも小さい隙間でもあっても、回転しながら潜り込むため、クリーニング不良を起こしやすい。したがって、球形トナーを使用する場合には、クリーニングブレードは感光体に隙間が形成されないように密着している事が重要で、トナーの潜り込みを許すような表面粗さに成るような状況は好ましくなく、長期に亘って使用するには感光体の初期表面粗さは出来るだけ平滑に維持される事が望ましい。この球形トナーは更に小粒径化する傾向が有り、感光体の表面粗さによって、クリーニング性が左右される傾向が益々強くなっている。
【００８３】
また、有機感光体は使用することによって、クリーニングブレードの摺擦や現像剤のキャリアや紙粉（タルクなど）などによって次第に表面粗さが大きくなる。したがって、感光体の表面粗さの初期値は小さいレベルに抑えておいた方が望ましい。たとえば、５万枚の作像を行うと、感光体表面の平均粗さは１．２〜２（μｍ）程度になるが、クリーニングブレードのエッジに欠損が無ければ、十分にクリーニング性が維持される。感光体表面が荒れてくると、クリーニングブレードにも影響が及ぶため、感光体の表面粗さを低く抑えることによって、長期的に安定した画像品質を維持させることが可能となる。但し、キャリアなどが感光体表層に付着する事によって、感光体が傷つく事が無い場合である。従来の画像形成装置においては、感光体を高耐久化してもキャリアがブレードで押しつけられると、感光体には確実にスクラッチや凹みが生じる。また、高耐久化した感光体では摩耗しにくい為、一度傷つくと傷が修復されない（摩耗しやすい感光体は摩耗することで、傷の深さが減少する）ので、画像品質への影響がいつまでも発生し続けるという弊害がある。すなわち、高画像品質を維持するためには、感光体の表面に傷が入らないようにする事が重要である。本例の画像形成装置のように感光体の最表面層を高耐摩耗性化した場合には、感光層が摩耗し難いため、耐久性を維持するのには有利となるが、一箇所でも感光体表層にスクラッチなどの傷が入ると、スクラッチの修復（感光層の摩耗による）が行われないため、傷による異常画像が長時間にわたってコピー上に表現されたり、クリーニング不良が起こりやすくなるという問題が起こる。
【００８４】
これに対し、本例の画像形成装置においては、前述のように掻き取りローラ１４を設けることによって感光体表面に傷が付くことを効果的に防止することができる。
【００８５】
次にクリーニングブレード１２について説明する。クリーニングブレード１２として使用可能な部材は、感光体に対して、均一な密着性を示し、機械的、化学的な劣化が小さい弾性部材が好適である。素材として好適な弾性部材はポリウレタン（又はウレタン）ゴムで、クリーニングブレード１２としての基本構成は図７に示す通りである。
【００８６】
クリーニングブレード１２用のウレタンゴムは、１．５〜３ｍｍの厚さの板状ゴムを、使用される幅、長さに裁断したもので有る。１．５〜３（ｍｍ）の薄いブレードを使用する事によって、後述する補強部材の有効性を高め、補強部材を貼り付けた状態で、ブレードエッジの線接触の維持が良くなり、トナーのクリーニング性が高まり、キャリア、球形トナーの潜り込みを抑えるのに有効となる。１．５ｍｍより薄いとクリーニング性、耐久性に問題が生じ、３ｍｍ以上の場合はブレードエッジの潰れにより、トナー、キャリアのブレード下への潜り込みが高まり、好ましくない。
【００８７】
トナー等の残留粉体をクリーニングする為には、クリーニングブレード１２と感光体１の表面との間に隙間が生じ無いように、裁断面のエッジの表面粗さは出来るだけ細かくなる様にする必要がある。通常、エッジ部の表面粗さは１０μｍ以下に設定される事が多いが、２０μｍに設定しても、補強部材の効果も有り、十分な機能を有し、キャリアなどの異物によるエッジの欠損も少ないため、クリーニングが良好に行うことが出来る。但し、エッジの表面粗さが小さすぎると、感光体との摩擦抵抗の増大を招き、感光体１のクリーニングブレードによるロックを起こす可能性が大となるため、５μｍ以上になる様にする事も必要であるが、この状態でもロックは免れにくい為、後述するように感光体表面の摩擦係数を低減するような手段を行う事が望ましい。
【００８８】
クリーニングブレード１２の基端側はホルダ１８に取り付けられ、クリーニングブレード１２の自由長（通常は３〜１０ｍｍ）の両表面には補強部材１９が貼り付けられている。図８に示すように、クリーニングブレード１２の基端側が、ホルダ１８を介して、クリーニングケース１３の一部により構成された支持体２０に固定されているのである。クリーニングブレード１２は両面が使用されるようになっており、これにより、１本のクリーニングブレードで２倍の耐久性を維持させることが可能となる。なお、自由長とは、支持体２０に支えられないフリーな状態のブレード自体の長さを指す。
【００８９】
クリーニングブレード１２は常に取り付け位置が同じようになる様に、支持体２０に位置決め用の突起（図示せず）と、ネジ穴が切ってあり、図７に示す位置決め穴２１が位置決め用の突起に合わされて、止めネジ２２により支持体２０に固定される。
【００９０】
クリーニングブレードの作製は、たとえば、両側に１〜２ｍｍ程度に開き気味にしたホルダ１８（鉄やアルミニウムなどの金属をコの字型に加工したもの）の中に、接着剤を両面に塗布した短冊状にカットした幅が１．５〜３ｍｍの、ＪＩＳ−Ａ硬度が５８°〜８０°のポリウレタンゴムからなるブレード１２を挿入し、ホルダー１８の口を閉じるように圧着する。接着剤には市販の１液性もしくは２液性の接着剤、両面テープなどが使用できる。長さは現像領域をカバーするだけの長さである。
【００９１】
ブレード１２の厚さは１．５〜３ｍｍであるが、通常は２〜２．５ｍｍ程度の厚さにカットされたものが好適に使用される。１．５ｍｍ以下では耐久性、クリーニング性の維持が難しい。一方、３ｍｍ以上であっても、大きな問題は無いが、小型の画像形成装置などではスペース的に余裕が無く、３ｍｍ以上有っても余り意味を成さない。
【００９２】
クリーニングブレード１２のＪＩＳ−Ａ硬度に関しては、硬度が大きい方が感光体に密着させる事が可能になるが、柔軟性に欠如してくるため、クリーニングブレードのエッジ部や感光体１にトナーと同等の、又は若干大きめのスクラッチが有った場合、スクラッチを十分に塞ぐことが出来ず、クリーニング不良が起こる懸念がある。初期においてのＪＩＳ−Ａ硬度は９０°程度までは可能であるが、長期安定性を考慮すると、後述する補強部材を貼った場合、約８０°有れば十分で、下限値は５８°程度まで利用可能である。通常は、ＪＩＳ−Ａ硬度が７０°前後のブレードが使用されていると考えると、適用範囲が広がった事になるが、ブレードの厚みによっても依存され、２ｍｍの厚さのブレードを安定的に使用する場合は、６５°〜７５°の間の硬度のものを使用するのが好ましい。５８°以下では補強シールに硬度の大きい材料を使用してもエッジが維持できないため、クリーニング性が不可となり、８０°以上では感光体に対する負荷が大きくなり過ぎ、感光体にスクラッチなどのダメージを与える。
【００９３】
クリーニングブレード１２にはその自由長に当たる両側面に補強部材１９が長手方向一杯に貼ってあり、ブレード１２の歪みに伴うクリーニングブレード１２の感光体からの浮きを少なくしている。貼る位置はブレード１２のエッジ部から１〜２ｍｍ上よりで、ほぼホルダ１８の端部までとし、自由長の全長さに亘って、両面に貼り付ける。両面に貼り付けるのはクリーニングブレードを反転して使用できるようにするためである。反転して使用できれば、クリーニングブレード１２に２倍の耐久性を持たせることが可能になり、省資源化に有利となる。このように、本例の画像形成装置のクリーニング部材は、感光体表面に圧接したクリーニングブレード１２より成り、該クリーニングブレード１２の両表面に補強部材１９が貼付されている。
【００９４】
クリーニングブレード１２に補強部材１９を貼り付ける部材は強力両面テープや、ホットメルト接着剤、１液性又は２液性の接着剤などいずれも使用可能である。ただし、塗布によって発熱したり、接着層がかさばるようなものは好ましくない。通常は経時変化の小さい、強力接着力を有する両面テープ（たとえば３Ｍ社ＳＴ−４１６Ｐ、４５９５ＭＰなど）が好ましく使用出来る。この補強部材には金属又は樹脂製のフィルムが使用可能であり、好ましくは樹脂フィルムである。厚さは２５μｍ〜３００μｍ、好ましくは５０〜２５０μｍである。樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルムなどの硬質の素材が好適に使用できる。接着剤を使用して貼り付ける場合、接着剤の強度も加味して、補強シールの膜厚を選定するのが望ましい。
【００９５】
クリーニングブレード１２を支持体２０に取り付け、感光体１に当接した状態は図８の通りでこのクリーニングブレード１２はカウンター向きに感光体表面に圧接している。また、感光体１を回転させたときの、クリーニングブレード１２のエッジ部の状態を示した図が図９である。補強部材１９を貼り付けた場合と、貼らない場合の差はブレード１２の撓り方に表れ、補強部材を貼り付けない場合は全体的なしなりに加え、エッジ部が感光体に引っ張られ、ブレード１２の接触面積が拡大する形になる。補強部材１９を貼り付けた場合には、全体の「しなり」が抑制され、エッジ部の「引っ張られ」が抑えられ、感光体表面に対する接触面積が減少し、線接触に近いが比較的良好に維持される。すなわち、面接触が抑えられるため、クリーニングブレード１２と感光体１との摩擦抵抗が減少し、クリーニングブレード１２の振動や、スティックスリップも起こりにくく成る。したがって、トナーの潜り込む余地が減り、クリーニング不良も改善され、また、洩れ搬送されたキャリアや紙粉などが有っても、阻止率が高くなり、感光体が傷つく事も減少させる事が可能となる。また、クリーニングブレードの当接圧も軽くする事が可能となるため、感光体に対するハザードが減少し、感光体のみ成らずクリーニングブレードも耐久性を延ばす事が可能となる。
【００９６】
上述のようにクリーニングブレード１２に補強部材１９を貼付することにより、クリーニングブレード１２の強化が図られ局部的な歪みやスティックスリップ現象が抑えられ、且つブレード１２のエッジ部の感光体に対する密着性が高くなる。したがって、トナーのクリーニング性に対する強化が増し、クリーニング不良が起こりにくくなる。更にキャリアなどの硬い異物の進入を抑制でき、感光体に傷が入り、またブレードエッジに欠損が入る不具合を抑えることが可能となる。
【００９７】
クリーニングブレード１２の感光体表面に対する当接圧は粉砕トナーを使用した場合２５ｇ／ｃｍ前後、円形度の大きい重合トナーを使用した場合３０ｇ／ｃｍ〜５０ｇ／ｃｍの間に設定されるが、重合トナーの場合、クリ−ニングブレード、感光体の状態等によってクリーニング性に与える影響が大きいため、当接圧だけでは決められない事が多いが、クリーニングブレードに補強部材を併用した場合には、ブレードの硬度を上げたときのように感光体と当接面が強化され、密着性が向上する。補強部材に適当なものを使用すれば、ブレードに良好なしなりも生じ、又ブレードのエッジ部は補強部材の影響はうけない為、当接圧を上げなくてもクリーニング性を良好に行うことが出来るようになる。当接圧の軽減は感光体のみならず、クリーニングブレード１２のエッジ部に対する負担を軽くするため、耐久性維持、あるいは耐久性を向上させるには有効な手段である。
【００９８】
感光体に対する当接圧としてはブレード１２の厚さにも依存するが、１５〜３０ｇ／ｃｍが好適な範囲で、ブレード１２が厚い場合には高めに、薄い場合には低めに設定することが望ましい。２ｍｍの厚みのブレードを使用した場合の当接圧は、２０〜２５ｇ／ｃｍ程度が好適な範囲である。
【００９９】
上述のように、クリーニングブレード１２は、ＪＩＳ  Ａ硬度５８°〜８０°の硬さを有していると共に、１５〜３０ｇ／ｃｍの当接圧で、カウンター向きに感光体表面に圧接している。これにより、クリーニングブレード１２に補強部材１９を貼り付けた場合でも、感光体１に対するダメージを低く抑え、トナーのクリーニング性を高めることができる。
【０１００】
しかも、クリーニングブレード１２は、１．５〜３ｍｍの厚さの短冊状のゴムより成るが、このようにクリーニングブレード１２として肉厚の３（ｍｍ）と薄いものを使用することによって、補強部材１９の有効性が高まり、また、感光体に対する負荷が低く抑えられ、且つ、押圧で変形したブレードの感光体に対しての接触面積が少なく線接触になる。この事により、トナーのクリーニングを良好に行え、トナーやキャリアのクリーニングブレード下への潜り込みが少なくなるため、感光体、クリーニングブレード双方とも、耐久維持が出来る。
【０１０１】
さらに、クリーニングブレード１２は、その先端側の一方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態で使用されると共に、該クリーニングブレード１２の先端側の他方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態でも使用されるように構成され、クリーニングブレード１２の先端側とは反対の基端側がホルダ１８に取り付けられている。このように、クリーニングブレードはホルダに取り付けられ、且つ反転使用（両面使用）が可能であるため、メンテナンスに有利であり、かつ、１本のクリーニングブレードで２倍の耐久性を持たせることが可能となり、省資源に有効である。クリーニングブレード１２を反転させて再使用する場合には、クリーニングブレード１２のエッジ部を充分に拭き上げれば問題が発生することはない。
【０１０２】
次に、感光体の摩擦係数は、傷が全くない初期状態では、オイラーベルト法で測定した場合、０．３〜０．５程度の比較的低い値を示すが、使用する事によって感光体が傷ついたり、レベリング剤として添加したオイルが取り去られるため、次第に上昇し、０．６以上の高い数値を示す様になる。摩擦係数は画像形成の上で重要な項目で、高すぎても低すぎても問題がある。摩擦係数が高い場合（０．５以上）には、クリーニング性、転写等に問題が生じ、また感光体の摩耗増大などが起こる。一方、低い場合（たとえば０．１〜０．２）には、トナーの現像性低下、クリーニング性低下、画像流れ等の不具合が生じる。したがって、画像品質、耐久性、クリーニング性等でバランス良好な摩擦係数に成るような対策が必要である。感光体作製後の初期状態では、感光体の摩擦係数は０．３〜０．５程度の数値であるが、作像中に前記数値を示しても、特に大きな問題を引き起こす事はない。しかし、初期、あるいは部品交換などのメンテナンス後の画像形成装置に装着したときには、クリーニングブレードもトナー汚れがないため、感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗は極めて大きい。したがって、感光体に駆動力を与えても回転させることが出来ず、ギヤなどを破損しかねない。この状態を回避する手段としては、感光体表面の摩擦係数を大幅に低下させる事で可能である。少ない供給量で摩擦係数が効果的に下げられる潤滑剤を感光体に塗布するのが最も有効な手段である。
【０１０３】
たとえば、ポロテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は優れた潤滑剤で、粉末状のＰＴＦＥ（たとえば、ダイキン工業社製、ルブロンＬ−２．Ｌ−５など）綿布や不織布に塗して感光体に傷を付けない程度に摺擦しながら塗布し、潤滑剤の薄層を全体的に形成する（均一に塗布する必要はない）ことによって達成させる事が出来る。ＰＴＦＥ以外にもフッ素系樹脂粉末は有る（たとえばポリフッ化ビニリデンなど）が、効果としては可成り落ち、単に感光体を回転させる程度の効果に過ぎず、塗布の仕方では感光体の回転時にブレードの擦れ音が出たり、スムーズに回転できない場合も起こる。ＰＴＦＥの薄膜を感光体上に形成することにより、摩擦係数を０．２５前後の低い値にする事が出来る。塗布後の摩擦係数は使わない限り長時間にわたって維持されるため、この処理は感光体製造直後に行っても良い。摩擦係数が０．２５程度、又はそれ以下の数値に成れば、感光体の回転は容易になるため、高耐久化した感光体であっても、傷を付けることなく回転が可能となる。初期に０．２以下に摩擦係数が下がっても、作像すれば、潤滑剤はクリーニングブレード等で除去され摩擦係数は上昇するし、たとえ０．２程度の数値が維持されたとしても、初期においては、画像品質に影響が出ることは全くない。感光体の回転が容易になれば、後は現像でトナーの供給が有るため、感光体をスムーズに回転させることが可能となる。ただし、潤滑剤、あるいはそれに代わる表面を滑らかにする部材の供給が無いと、摩擦係数は次第に０．５〜０．６と高く成るため、クリーニング性、画像品質、感光体の耐久性等に不具合が生じてくる。
【０１０４】
したがって、感光体表面に潤滑剤を付与する手段が必要に成ってくるが、摩擦係数（０．２５〜０．３５程度が好ましい）を低減化する手段として、トナー中に感光体の摩擦係数を下げる効果を有するワックスを含有させるか、前出のフッ素樹脂粒子をトナーに添加するか、潤滑剤塗布装置を付設して感光体の表面に供給する方法などがある。摩擦係数を低減化する手段として、感光体表層にフッ素樹脂粒子を重量％で３０〜６０％程度添加する手段もある。
【０１０５】
トナーは省電力、環境汚染回避などから低融点トナーが主流になりつつある。また画像品質向上の面からクリーニング性は勿論、転写性や定着時の離型性も良好でなければならない。この改善策として、トナーの表面近傍にワックスを含有させる事がおこなわれる。ワックスはトナーに対し、５〜１０重量％程度含有される。ワックスをトナーの表面近傍に選択的に含有させることにより、ワックスが感光体に作用し感光体の摩擦係数を下げる。この場合、摩擦係数の低減はゆっくり進行する。初期の内は感光体に予め塗布した潤滑剤の効果が効き、長期的には感光体の表面自由エネルギーの低減効果と、トナー中のワックスの効果により、摩擦係数を０．３前後のレベルで推移させることが出来る。但し、原稿の画像面積によってトナーの使用量が変わったり、フィルミングの形成によって摩擦係数に暴れが生じることも有るが、平均的には０．３〜０．３５程度で摩擦係数を推移させることは可能である。感光体に付着した異物を除去すれば、摩擦係数は０．３以下に下げることも可能である。ただ、ワックスを使用した場合、別途フッ素樹脂粒子の添加効果は十分に機能しない事も有りうる。
【０１０６】
摩擦係数は下記の測定手段によって行われる。
感光体の摩擦係数の測定
測定用の感光体を台座に固定して、幅３０ｍｍ、長さ２９０ｍｍにカットした厚み８５μｍの上質紙（リコー社製、タイプ６２００ペーパー、縦目使用）をベルトとし、前記上質紙を感光体の上に乗せ、ベルト端部の一方に１００ｇｒのおもりを取り付け、もう一方の片端に重量測定用のデジタル・フォース・ゲージを取り付け、デジタル・フォース・ゲージをゆっくり引き、ベルトの移動開始時の重量を読みとり、式１より（静止）摩擦係数μｓを計算する。
μｓ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
ただし、μｓ：静止摩擦係数、Ｆ：読みとり荷重    
Ｗ：分銅の重さ    π：円周率
【０１０７】
上述のように、感光体表面に粉末状の潤滑剤を塗布するか、感光体の最表層に潤滑剤を添加しておくことにより感光体表面の摩擦係数が過度に高くなることによる不具合を阻止できる。
【０１０８】
さらに、感光体１中に制振材を挿入することにより、帯電装置２に交流電圧を重畳した直流電圧を印加したときに感光体に発生する振動を抑制することができる。
【０１０９】
また、画像形成装置の現像剤に使用されるトナーには大きく分けて、主に機械的に作製される形状がいびつな異形状の粉砕トナーと、重合法で作製され、丸みを帯びたほぼ球形または真球に近い球形トナーがある。粉砕トナーの特徴はいびつである故に、ブレードクリーニング方式を使用した場合、感光体上でトナーの滑りや回転が起こりにくいため、比較的クリーニング性が良好に行われるという特徴があるが、トナーが割れやすく、又、分級しても粒度分布が広く（±４〜５μｍ）なるため、微小の粒径が含まれるという欠点を有する。
【０１１０】
一方、重合法で作製するトナーは、化学的に作製するため、粒度分布が狭く、通常は±１〜２μｍであるが、作製条件が整えば、±０．５μｍと極めて狭い粒度分布を有するトナーを作製する事も可能である。この結果、トナー１個が有する電荷量の分布が小さくなるため、静電潜像に対して忠実な現像が行われ、シャープ性の良い高画像品質が得られる。しかし、球形で有るが故にクリーニング性が難しくなり易いという欠点がある。
【０１１１】
本例の画像形成装置では、粉砕トナー、重合トナーのいずれのトナーも使用可能であるが、トナーのクリーニング機能を十分に発揮できる様にすれば、有効性が極めて大きい、ほぼ球形のトナー（重合トナー）を使用する事が好ましい。「ほぼ球形の」としたのは、真球であるほどクリーニング性に支障をきたすためで、真球ではない形状という意味でここでは使用している。
【０１１２】
現像剤に使用されるトナーは小粒径になる程、解像度の高い画像が得られやすくなるが、トナー１個の保有する電荷量が大きくなるため、感光体表層に形成されたドットパターンや細線などの静電潜像を忠実に現像することは難しく、文字などのエッジがギザギザになりやすい。また、転写不良も起こりやすくなる。さらに、感光体表面及び、クリーニングブレードエッジに生じた傷にトナーが埋まったり、クリーニングブレードと感光体間の微少な隙間を抜け、クリーニング不良を起こす事がある。したがって、実際に画像形成に使用するトナーの平均粒径は３μｍ以上ある事が望ましく、好ましくは４μｍ以上である。
【０１１３】
一方、トナー径が大きくなるにしたがい、トナー１個の保有する電荷量が小さくなるため、感光体へのトナーの付着量が多くなり、画像コントラストが高くなるが、静電潜像からのはみ出しがあるため、画像品質のきめ細かさ、柔和性、解像性などに欠けてくる。又、転写不良も起こしやすい。
【０１１４】
一般的に画像形成に使用される平均粒径は１０μｍ以下であるが、８μｍ以下のトナーを使用するのが好ましい。すなわち、高画像品質を得るためには、現像剤に使用するトナーの平均粒径は４μｍ以上、８μｍ以下である。
【０１１５】
重合トナーの製造方法には、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、スプレードライ法等がある。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。重合法で製造された粒子は角張ったところが無く、球形状（円形度１．０が真球）のものが得られるが、製造条件によって突起のある形状や、松の実形状、または紡錘形状、瓢箪型などの形状のものも得ることが可能である。重合法で得られるトナーの粒径は粉砕法で作製されるトナーに比べ、粒径分布が狭いため、帯電荷がほぼ均一に揃えやすく、潜像にほぼ忠実に付着する。そのため、転写効率が良好で、高解像度を得られやすく、画像の再現性が高い傾向にある。
【０１１６】
重合法では、その製造条件によっては平均円形度が０．９５以下のものや、１．０以上のものも製造可能である。平均円形度は１．０に近いほど真球に近づく事を意味するが、真球になるに従い、クリーニング性に劣り易い。一方平均円形度が小さくなる（たとえば０．９３など）ほど、あるいは１．０以上になるほど、クリーニングしやすくなる傾向にあるが、静電潜像に対する忠実度がやや低下する傾向がある。平均円形度が１．０に近づく程、真球になるため、クリーニング性に不具合が生じるようになる。したがって、画像形成に使用されるトナーの平均円形度は、０．９５〜０．９９が望ましく、高画像品質、クリーニング性を両立させる上から、特には０．９６〜０．９８が好ましい。
【０１１７】
以上のように、静電潜像を可視像化する現像剤のトナーとして、重合法により作製され、平均円形度が０．９５〜０．９９、平均粒径が４〜８μｍのトナーを使用することが特に望ましい。
【０１１８】
電子写真用トナーは結着樹脂、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。下記にトナー製造に用いら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。
【０１１９】
（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。
【０１２０】
（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。
【０１２１】
（３）離型剤
本発明のトナーには、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）を含有させる事が出来る。離型剤としては脂肪族炭化水素、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出来る。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）；およ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、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓ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０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【０１２２】
（４）帯電制御剤
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有させることが出来る。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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、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。
【０１２３】
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、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越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事もできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【０１２４】
（５）外添剤
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。この無機微粒子の一次粒子径は、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、２０〜５００ｍ２／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０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０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。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。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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
本発明に記載のトナーの平均円形度は、たとえば以下の方法で測定される。
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
測定粒子数は１０００粒子以上として、計算には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。測定装置としてはシスメックス社製  ＦＰＩＡ−１０００型等がある。
【０１２７】
図１に示した画像形成装置においては、感光体１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置１１などがそれぞれ画像形成装置本体に着脱可能に装着されているが、少なくとも感光体１と、掻き取りローラ１４とを一体的に組み付けてプロセスカートリッジを構成し、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能に装着するように構成すると、そのプロセスカートリッジを構成する装置ないしはその部品が故障したとき、プロセスカートリッジを交換するだけで、早期に画像形成動作を再開することができ、画像形成装置のメンテナンスを簡素化することができる。
【０１２８】
図１０は、感光体１と、帯電装置２と、掻き取りローラ１４を組み付けたクリーニング装置１１とを一体化してプロセスカートリッジ２３を示している。
【０１２９】
また、図１に示した画像形成装置においては、感光体１に形成したトナー像を記録媒体より成る転写材に転写するように構成されているが、図１１に示す画像形成装置のように、感光体に形成したトナー像を中間転写体より成る転写材に転写するように構成された画像形成装置にも、前述の各構成をそれぞれ適用することができる。図１１に示した画像形成装置は、複数の感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫを有し、図１に示した画像形成装置の場合と同様にして、その各感光体にマゼンタトナー像、シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。これらの感光体には、複数の支持ローラ２４，２５，２６に巻き掛けられて矢印Ｘ方向に回転駆動される無端ベルトより成る中間転写体２７が配置され、この中間転写体２７に各感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫに形成された各色のトナー像が重ねて転写される。この重ねトナー像は、給紙装置７から給送された記録媒体Ｐに、二次転写装置２８の作用により転写され、その記録媒体Ｐが定着装置１０を通るとき、記録媒体Ｐ上のトナー像が記録媒体Ｐに定着される。
【実施例】
【０１３０】
以下実施例及び比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【０１３１】
評価用感光体の作製例１
φ３０ｍｍ×３４０ｍｍのアルミニウムドラム（ＪＩＳ規格３００３系）上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布し加熱乾燥することにより、３．５μｍの下引き層、０．３μｍの電荷発生層、２２μｍ及び２８μｍの電荷輸送層を形成した。加熱乾燥の条件は下引き層が１２０℃２０分、電荷発生層、電荷輸送層が１３０℃２０分である。
〔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製）                                                  １０重量部
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製）                                                  ７重量部
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ  石原産業社製）                ４０重量部
メチルエチルケトン                                  ２００重量部
〔電荷発生層用塗工液〕
下記構造のビスアゾ顔料（リコー社製）                  ５重量部
【０１３２】
【化１】
2005164726.tif 000003
ポリビニルブチラール（ＸＹＨＬ、ＵＣＣ社製）            １重量部
シクロヘキサノン                                    ２００重量部
メチルエチルケトン                                    ８０重量部
〔電荷輸送層Ａ用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ、粘度平均分子量；５万、帝人化成社製）
１０重量部
下記構造の低分子電荷輸送物質                    ７重量部
【０１３３】
【化２】
2005164726.tif 000004
テトラヒドロフラン                                １００重量部
１％シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ＣＳ信越化学工業社製）テトラヒドロフラン溶液                                            １重量部
【０１３４】
次に下記電荷輸送層Ｂの塗工液を用いて、スプレー塗工を行い、１７０℃２０分の加熱乾燥により、５μｍ目標の電荷輸送層Ｂを積層して評価用の感光体を作製した。
〔フッ素樹脂配合電荷輸送層Ｂ用塗工液〕
下記構造の低分子電荷輸送物質                          ２重量部
【０１３５】
【化３】
2005164726.tif 000005
フッ素樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井デュポンフロロケミカル社製）
１０重量部
フッ素系界面活性剤（モディパーＦ２００、日本油脂社製）
１０重量部（固形分：３重量部）
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製）                                  ５重量部
テトラヒドロフラン                １８０重量部
シクロヘキサノン                  ５０重量部
【０１３６】
電荷輸送層のスプレー塗工条件は次の通りである。
〔感光体最表面層の保護層塗工条件〕
塗工液吐出量：  １５ｍｌ／ｍｉｎ
塗工液吐出圧：  ２．０ｋｇｆ／ｃｍ２
被塗工ドラムの回転速度：  １２０ｒｐｍ
塗工速度：  ２４ｍｍ／ｓｅｃ
スプレーヘッドと被塗工ドラムの距離：５ｃｍ
塗工回数：  ２回
【０１３７】
評価用感光体の作製例２
評価に使用する有機感光体を以下の手段で作製した。
φ１００ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、肉厚１．２ｍｍ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、チタニルフタロシアニン系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、（４）式に記載の電荷輸送材を使用した電荷輸送層Ａ（ＣＴＬ）用塗工液に浸積して、電荷輸送層Ａを塗工した後、１３０℃２０分の加熱乾燥を行い、感光層の平均膜厚を約２２μｍ及び３０μｍとする有機感光体を作製した。感光層の平均膜厚はフィッシャー社の渦電流式膜厚計（タイプｍｍｓ）を使用し、端部より５０ｍｍを起点として、２０ｍｍ間隔で１３ポイント測定した平均値である。
〔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重量部
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重量部
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ  石原産業社製）              ４０重量部
メチルエチルケトン                                  ２００重量部
［電荷発生層用塗工液］
オキソチタニウムフタロシアニン顔料（リコー製）              ２重量部
ポリビニルブチラール（ユニオンカーバイト社製：ＸＹＨＬ）  ０．２重量部
テトラヒドロフラン（関東化学社製）                      ５０重量部
［電荷輸送層Ａ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重量部
下記構造の低分子電荷輸送物質        ８重量部
【０１３８】
【化４】
2005164726.tif 000006
テトラヒドラフラン          ２００重量部
１％シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ＣＳ信越化学製）テトラヒドラフラン溶液                                            １重量部
【０１３９】
さらに、下記電荷輸送層Ｂ用塗工液を用いて、スプレー塗工を行い、１７０℃２０分の加熱乾燥を行い、５μmの電荷輸送層Ｂを形成し、耐久性を強化した評価用の感光体を作製した。
［電荷輸送層Ｂ用塗工液］
下記構造式の低分子電荷輸送物質            ２重量部
【０１４０】
【化５】
2005164726.tif 000007
フッ素樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井デュポンフロロケミカル社製）
１１重量部
フッ素系界面活性剤（モディパーＦ２００、日本油脂社製）（固形分：４．２重量部）                            １４重量部
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製）                                                  ５重量部
テトラヒドロフラン                                    １８０重量部
シクロヘキサノン                                      ５０重量部
【０１４１】
［クリーニングブレードの作製例］
［クリーニングブレードの作製例−１］
３２６×１７×１．６（ｍｍ）の鉄板とＬ字型に加工した同じ寸法の鉄板（Ｌ字型に加工した内側の寸法が１．９５ｍｍ）に下端から９ｍｍ位置に３ｍｍネジ用のネジ穴を開けた後、ブレードの自由長が７．５ｍｍになる様に、３２６×１１．５×１．９６（ｍｍ）にカットされたポリウレタンゴムの片面に瞬間接着剤を使用して貼り付け、更に、反対側の面に同じく瞬間接着剤を塗布してＬ字型の鉄板を載せ、ホルダー形状のクリーニングブレードを作製した。なお、ここでは自由長の一例として、７．５ｍｍの例を挙げたが、固定式のクリーニングブレードの場合、感光体に対する当接圧は自由長を変えることで変更することが可能である。通常は０．１〜０．２ｍｍずつずらし、ブレードの接着位置を変えることで行えばよい。接着剤は実験の都合で瞬間接着剤を使用したが、瞬間接着剤でなく、ホットメルト接着剤やその他一液性または二液性の接着剤なども使用することも可能である。［クリーニングブレードの作製例−２］についても同様である。
【０１４２】
次に、ブレードの自由長の面に、エッジより１ｍｍを残し、強力両面テープ（３Ｍ社４５９５ＭＰ）を使用して、フィルム厚が１６６μｍの３２６×（９．５〜１０．５）（ｍｍ）にカットしたＰＥＴフィルムを張り合わせて、クリーニングブレードを完成した。これらの手法で作製したクリーニングブレードをクリーニングブレードＡとする。
【０１４３】
［クリーニングブレードの作製例−２］
３２６×１７×１．６（ｍｍ）の鉄板と、内側の曲げ寸法が２．０ｍｍになる様にＬ字型に加工した３２６×１７×１．６（ｍｍ）のＬ字型鉄板に、ブレードを取り付ける側の、下端から９．５ｍｍ位置に３ｍｍネジ用のネジ穴を開けた後、ブレードの自由長が９．５ｍｍ（上記同様、当接圧は自由長の長さを０．１〜０．２ｍｍづつ変える事によって微調整する）になる様に、３２６×１４．５×２．０（ｍｍ）にカットされたポリウレタンゴムの片面に瞬間接着剤を使用して貼り付け、更に、反対側の面に同じく瞬間接着剤を塗布してＬ字型の鉄板を載せ、ホルダー形状のクリーニングブレードを作製した。
【０１４４】
一方、角度１０°で、一辺が１９．４ｍｍ、もう一辺が１２．５ｍｍの幅になる様に折り曲げた長さが３２６ｍｍのＬ字型金具に、前記クリーニングブレードをビスで固定し、Ｌ時型金具の先端からブレード自由長までの長さが２２ｍｍのクリーニングブレードを作製した。
【０１４５】
次に、ブレードの自由長の面に、エッジより１ｍｍを残し、強力両面テープ（３Ｍ社４５９５ＭＰ）を使用して、フィルム厚が１０５μｍの３２６×１０．５（ｍｍ）にカットしたＰＥＴフィルム（東レ製）を張り合わせて、クリーニングブレードを完成した。これらの手法で作製したクリーニングブレードをクリーニングブレードＢとする。なお、上記したクリーニングブレードには位置決め穴が、それに対応する突起がクリーニングブレードを取り付ける側に形成されている。
【０１４６】
［掻き取りローラの作製例］
［掻き取りローラの作製例−１］
直径が８ｍｍのステンレス製の芯金に、約４．１ｍｍ間隔で、幅０．５ｍｍ、長さ３２８ｍｍ、深さ１ｍｍのスリットが形成され、厚さ２ｍｍの塩化ビニル円筒が被覆された部材を入手した。この部材に厚さ１１０μｍ、幅３．５ｍｍ、長さ３２７ｍｍにカットしたポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製ＰＥＴフィルム）を前記塩化ビニル円筒のスリットに挿入し、シアノアクリレート樹脂（アロンアルファ、東亞合成化学社商品名）で接着固定し、図１２の様な掻き取りローラを完成した。この掻き取りローラをφ１００ｍｍ感光体搭載の評価機（イマジオ７０７０機、リコー社製）に取り付けた場合、フィンは塩化ビニル円筒より、２．５ｍｍ突き出した形となり、感光体とはほぼ接触（≒０ｍｍ）か、僅かに非接触（０．１ｍｍ程度）の状態に設定される。この掻き取りローラを掻き取りローラＡとする。
【０１４７】
［掻き取りローラの作製例−２］
また、直径が６ｍｍのステンレス製の芯金に、約４．１ｍｍ間隔で幅０．５ｍｍ、長さ３２８ｍｍ、深さ１ｍｍのスリットが形成された、厚さ２ｍｍの塩化ビニル円筒が被覆された部材を入手し、厚さ５２μｍ、幅２．５ｍｍ、長さ３２７ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製ＰＥＴフィルム）を塩化ビニル円筒のスリットに挿入し、瞬間接着剤（シアノアクリレート樹脂、アロンアルファ＝東亞合成化学社商品名）で接着固定し、図１２の様な掻き取りローラを作製した。この掻き取りローラをφ３０ｍｍ感光体を搭載の評価機（イプシオ８１００機、リコー社製）に取り付けた場合、フィンが塩化ビニル円筒から１．５ｍｍ突き出す構成とすると、感光体とは〜１ｍｍ食い込む形となる。この掻き取りローラを掻き取りローラＢとする。
【０１４８】
実施例１
評価機としてイマジオＭＦ７０７０改造機（リコー製、コロナ帯電装置使用）を用意した。評価用感光体の作製例２に記載のφ１００ｍｍの有機感光体、クリーニングブレードの作製例−２に記載のクリーニングブレード、および掻き取りローラの作製例−１に記載の掻き取りローラを前記評価機にセットした。掻き取りローラのフィンの先端と感光体の距離は設計上−０．１ｍｍである。掻き取りローラの回転数は１８０ｒｐｍとした。有機感光体にはあらかじめＰＴＦＥの粉末（ダイキン工業製Ｌ−２）を含ませた不織布（旭化成製ハイゼガーゼ）で、感光体全面を摺擦し、摩擦係数が０．２〜０．３の間に入るように前処理を行った。クリーニングブレードの当接圧は２２ｇ／ｃｍであった。トナーにはリコー社製の懸濁重合法で作製した平均円形度が０．９７６、平均粒径が５．８μｍ（粒径分布≒１．１μｍ）のブラックトナー（製造時にライスワックス（融点８３度）を１０重量％添加）、キャリアには平均粒径が５５μｍの磁性体（パウダーテック社製）を使用し、トナー濃度はキャリアに対して６重量％とした。
【０１４９】
評価に使用したテストチャートは解像力評価用のチャート（コダック社製  ＪＩＳ  Ｚ  ６００８  １９８２）を貼り付けたリコー社オリジナルのＡ−３版原稿（テストチャート）を用いた。作像条件は感光体の帯電電位を−６８０Ｖ、画像部電位を−１８０Ｖ、現像バイアスを−５５０Ｖとした。画像評価に使用する画像サンプルは、前記した所定のＡ−３サイズの原稿（テストチャート）を用いて、Ａ−３サイズの画像サンプルを２枚作成した。引き続き、画像面積が６％のＡ−４サイズの文字のみの原稿を用い、２．５万枚の通紙ランニングを行い、再度評価用の画像サンプルを作成した。この繰り返しを５万枚後に付いても行い、初期、２．５万枚後、５万枚後の画像サンプルを採取した。画像評価には画像サンプルの解像度、地肌汚れ、筋模様、ハーフトーン画像（１ドットパターン）の再現性等を評価した。更に感光体では感光体表面のスクラッチ、クリーニングブレードではエッジの欠損状態、キャリアの付着状況等を評価した。なお、ブレードエッジ欠損の大きさの観察には、超深度形状測定顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ−８５００）を用いた。
【０１５０】
結果を表１に示す。但し表には５万枚後の評価結果のみを記載した。円形度の大きい重合トナーを使用しても、クリーニング性良好で地肌汚れも目視では確認できなかった。又、クリーニングブレード位置でのキャリアは僅かに確認されたが、ブレードを抜けたものは無かった。掻き取りローラにもキャリアの付着が確認され、掻き取りローラによるキャリアの排除効果も十分有ることが確認できた。感光体には摺擦傷は全面に確認されたが、キャリアのブレード抜けが無いため、感光体にはスクラッチの発生はなく、このため、ブレードエッジの欠損は見られなく、最大でも３４μｍと良好で、感光体には曇りは見られるものの光沢は維持されていた。表には記載していないが、感光層の摩耗は少なく、５万枚での摩耗量は平均０．５４μｍ（フィッシャー社ｍｍｓで測定した、感光体長さ方向１３ポイントの、平均値初期−５万枚後の摩耗量）で、摩耗が少なかったのは、感光体の耐磨耗化（硬度向上と低自由表面エネルギー化）とトナー中のワックスの効果によるものと思われる。因みに感光体上の摩擦係数は２．５万枚後０．３４、５万枚後０．２９であった。判定としては○で、実用的には全く問題なく、耐久性、画像品質とも十分な性能を有していると判断される。
【０１５１】
【表１】
2005164726.tif 000008
【０１５２】
（注）
１）非被覆幅：クリーニングブレードのエッジから補強シールまでの被覆シールが無い領域の幅を指す。補強シールの長さはクリーニングブレードの長さに同じとした。
２）食い込み量は掻き取りロールのフィンの先端部から感光体までの距離で、（−）マイナスは隙間が有ることを意味する。
３）ブレード欠損深さは感光体の当接部（エッジ）を側面（補強シールを貼った面）から見たときの最大値を示す。観察は予め１０〜２５倍のルーペで確認した後、最も大きい欠損を測定した。
４）感光体上のスクラッチの状態が「全面浅い」というのは感光体の全面にスクラッチ状の筋模様が見られるが、その筋模様はブレードの摺擦によって出来た程度の浅い筋で、画像への影響は無い状態である。
５）キャリア付着の「微か」というのは、ブレードと感光体の接触部に溜まったトナーを手で触って１〜２個程度確認出来る程度を指す。
６）判定の○は実用上問題ない事を意味する。
【０１５３】
比較例１
実施例１より掻き取りローラを外し、クリーニングブレードには補強シールを貼らない通常のクリーニングブレードを使用した内容で、実施例１に同じ方法で評価を行った。結果を表２に示す。較例では実施例１と同様に５万枚評価を実施する予定でスタートした。しかし、初期画像サンプル収集時には良好な画像が再現されたが、Ａ−４サイズの原稿に代え通紙ランニングを開始したところ、５〜６枚目あたりより、クリーニング不良が起こるように成ったため、１０枚後に評価を中止して１０枚後の評価を実施した。したがって、表２は１０枚後の結果である。初期、クリーニングが良好に行われたのは、感光体の摩擦係数を低減化する表面処理を行ったためと思われる。また、５〜６枚ころよりクリーニング不良が発生し始めたのは、感光体のフッ素樹脂層の摩滅と、トナーからのワックスの供給がまだ不十分だった為に摩擦係数が上昇した（摩擦係数≒０．４８）ためと推測される。したがって、感光体には摺擦傷は有るものの、まだスクラッチが発生するまでの枚数では無く、ブレードの欠損も殆ど無い状態であるが判定はクリーニング不良の為×である。すなわち、円形度が０．９７６程度とほぼ球形のトナーであっても、感光体の摩擦係数が上昇し、クリーニングブレードと感光体との接触面に異常を来した場合には、ブレードでのトナー抜け抑止が十分に働かず、トナー抜けが生じやすくなる事を意味する。
【０１５４】
【表２】
2005164726.tif 000009
【０１５５】
（注）
１）ブレード欠損深さは感光体の当接部（エッジ）を側面（補強シールを貼った面）から見たときの最大値を示す。観察は予め１０〜２５倍のルーペで確認した後、最も大きい欠損を測定した。２２μｍは初期が１０μｍ以下であるので、僅かに削れが生じた程度である。
２）判定の×はクリーニング不良が生じ、実用性に問題がある事を意味する。
【０１５６】
（比較例２）
実施例１に使用した耐久性強化の感光体に代えて、電荷輸送層Ａまで積層した通常感光体（膜厚２８μｍ）を使用し、実施例１に同じ条件、方法で評価を実施した。結果を表３に示す。評価に使用した感光体はトナーのクリーニング性、地肌汚れはいずれも良好であり、キャリアによるスクラッチの発生や、ブレードへのキャリア付着は実施例１にほぼ同等か、若干多めであった。感光体は耐磨耗化を図っていない感光体を使用したため、感光層の摩耗が大きく、５万枚終了後、実施例の約５倍（平均摩耗量２．６μｍ）の摩耗が起こり、局部的な大きな摩耗（最大３．７μm）も観測され、高速の画像形成装置に使用する場合には耐久性が不十分であった。なお、摩擦係数は初期０．２３、２．５万枚後には約０．４２、５万枚後では０．３９であり、摩耗が進行するレベルであった
【０１５７】
【表３】
2005164726.tif 000010
【０１５８】
実施例２〜５
評価機に装着するクリーニングブレードはクリーニングブレードの作製例−２にしたがって、ブレードのＪＩＳ−Ａ硬度が６０°、７４°及び８０°の３種類、補強シールを貼り付けないブレード自由長部の非被覆幅を０．５ｍｍ及び１．０ｍｍとするクリーニングブレードを用意した。一方、掻き取りロールに付いては、掻き取りローラ作製例−１にしたがって作製した、感光体に対するフィン（５２μｍ厚ＰＥＴ）の食い込み量が−０．１ｍｍ及び＋０．５ｍｍとなる掻き取りローラを用意した。これらの部材を５万枚の通紙枚数毎に取り替えながら実施例１に同様な方法で評価した。結果を表４に示す。初期特性はいずれも問題ないレベルで、表４に記載の評価結果はいずれも５万枚後の結果である。
【０１５９】
キャリアによる感光体への深いスクラッチは実施例２〜５の条件では発生せず、画像及びトナークリーニングへの影響はなかった。しかし、掻き取りロールをかいくぐったキャリアのブレードへの付着は、僅かでは有るがいずれも観測された。これは掻き取りローラのフィンの構造から来るもので、機能的には問題ないレベルと判断される。
【０１６０】
ブレードのＪＩＳ−Ａ硬度が８０°のゴムブレードに、補強シールを貼り付けた場合（実施例５）には、当接圧を２２ｇ／ｃｍとしても、ブレードの全体的な弾力性（しなやかさ）が抑えられ、エッジの感光体への食い込み力が高くなったために、感光体の摩耗が多く（５万枚後１．２μｍ）なり、光沢も少し失われる傾向が見られた。この結果、２．５万枚後では正常な画像であったが、５万枚後には僅かに１ドットパターンの再現性が劣化（少し形が崩れる）する箇所が見られた。補強シールのフィルム厚さをもう少し薄くする事によって改善は可能であるが、ゴム硬度としては８０°程度が本発明では限度に近いレベルであると判断される。
【０１６１】
その他の実施例２〜４に関しては、特に異常といえる問題は無く、ブレードによるトナーの抑止を十分あり、ブレードエッジの欠損も４０μｍ前後で、感光体の摩擦係数（０．３１〜０．３７）に対し十分な阻止能力が維持されている。
【０１６２】
【表４】
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【０１６３】
実施例６〜７
評価機としてφ３０ｍｍ感光体を使用するイプシオカラー８１００機（リコー社製）を使用した。クリーニングブレードはクリーニングブレード作製例−１に記載の方法で作製した。ブレードの側面に貼り付ける補強シールには１６６μｍのＰＥＴフィルムを使用し、非被覆幅を１．０ｍｍ又は０．５ｍｍとした。掻き取りロールには掻き取りロールの作製例−２に準じた方法で作製した。フィンには５２μｍのＰＥＴを使用し、感光体に対する食い込み量を−０．１ｍｍ又は＋１．０ｍｍとした。掻き取りロールの回転数は２１５ｒｐｍとした。これらを感光体ユニットに装着した。感光体には評価用感光体の作製例１に記載の感光体を使用し、帯電条件、画像露光条件を夫々調整し、帯電電位は−７８０Ｖ、画像部電位は−１８０Ｖに夫々設定した。評価にはリコー製のマゼンタトナー（製造時融点８３℃のワックスを１０重量％添加）を現像装置のマゼンタステーションにのみ投入して行った。マゼンタトナーの平均円形度と、平均粒径は夫々０．９６８，５．６μｍであった。また、トナー濃度は７重量％である。マゼンタ以外のブラック、シアン及びイエローステーションは既存の感光体、トナー及びクリーニングブレード、ファーブラシをそのままとし、評価には使用しなかった。
【０１６４】
評価結果を表５に示す。キャリアの搬送は実施例１よりは少ない傾向では有ったが、それでも僅かに排出トナー中には認められた。しかし、ブレードに到達したキャリアは僅か、または殆ど無く感光体およびブレードに対する影響は皆無であった。また、トナーのクリーニング性も実用上問題無く、画像品質も良好であった。
【０１６５】
【表５】
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【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】フィルムより成るフィンを備えた掻き取りローラの斜視図である。
【図３】ブラシより成るフィンを備えた掻き取りローラの斜視図である。
【図４】掻き取りローラの他の例を示す概略図である。
【図５】感光体の構成を模式化して示す説明図である。
【図６】他の感光体の構成を模式化して示す説明図である。
【図７】クリーニングブレードの斜視図である。
【図８】クリーニングブレードを感光体に当接させた状態を示す図である。
【図９】図８に示した状態から感光体を回転させたときの様子を示す図である。
【図１０】プロセスカートリッジの一例を示す断面図である。
【図１１】複数の感光体を有する画像形成装置の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫ  感光体
２  帯電装置
３  露光装置
４  現像装置
８  転写装置
１２  クリーニングブレード
１４  掻き取りローラ
１５  支持部材
１６  フィン
１８  ホルダ
１９  補強部材
２３  プロセスカートリッジ
【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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