(57)【要約】【課題】複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式で採用される、残留トナー等の残留物を除去するクリーニング装置等に関し、放電生成物等の付着物を十分に除去しつつクリーニングブレードの磨耗やカケの発生を抑える。【解決手段】クリーニングブレード１５１よりも像担持体表面１１ｂの循環移動方向上流側で像担持体１１の、被転写面３０にトナー像が転写された後の表面１１ｂに接した複数の繊維１５２２を有する繊維体１５２を備え、クリーニングブレード１５１が、Ａを２３℃，５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）とし、Ｂを２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）とした場合、Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２で表される条件および６．３≦Ｂ≦１９．６で表される条件の双方を満たす。【選択図】        図２
2007057833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の転写領域で被転写面に転写するトナー像を表面に担持して該表面を循環移動させることで該トナー像を該転写領域まで搬送する像担持体の、該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物を該表面から除去するクリーニング装置において、
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を掻き取る、該表面にゴム材料からなる先端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よりも前記像担持体表面の循環移動方向上流側で前記像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接した複数の繊維を有する繊維体とを備え、
前記クリーニングブレードが、
Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２        式（１）
６．３≦Ｂ≦１９．６            式（２）
ただし、上記式（１）中、Ａは２３℃，５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）を表し、Ｂは２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）を表す。
上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
中心軸の周りを所定方向に循環移動する感光体表面を帯電し帯電後の感光体表面に露光光を照射することにより該感光体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像して該感光体表面にトナー像を得、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、
前記感光体の、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を掻き取る、該表面にゴム材料からなる先端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よりも前記感光体表面の循環移動方向上流側で前記感光体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接した複数の繊維を有する繊維体とを備え、
前記クリーニングブレードが、
Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２        式（１）
６．３≦Ｂ≦１９．６            式（２）
ただし、上記式（１）中、Ａは２３℃，５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）を表し、Ｂは２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）を表す。
上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものであることを特徴とする画像形成装置。
【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で採用される、残留トナー等の残留物を除去するクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【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感光体表面を帯電器によって帯電し帯電後の感光体表面に露光光を照射することにより感光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感光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、感光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。
【０００３】
所定の被転写面に転写を終えた感光体表面には、未転写のトナーや外添剤、紙粉、あるいは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するため、これらを次のトナー像形成サイクルに先立ってクリーニング手段により除去することが必要になる。
【０００４】
トナー等の残留物を除去するクリーニング方式としては、種々の方式が提案されているが、板状のクリーニングブレードの先端エッジ部を感光体表面に圧接させる方式が多くとられている。この方式では、感光体の表面は、クリーニングブレードによって削り取られ、感光体表面の残留物はその表面から除去される。このクリーニングブレードを用いた方式では、感光体表面とクリーニングブレードの先端エッジ部との間に摺擦が生じるが、その間を、粒径の小さなトナー粒子やトナー粒子に外添された外添剤粒子がすり抜けることで潤滑剤の代わりとなり、その摺察が好適に保たれる。
【０００５】
ところで、感光体の表面には、帯電器、現像器、転写手段等により電気的、機械的な外力が直接加えられる。このため、感光体の表面には磨耗や傷に対する耐久性が要求され、この耐久性を確保するため、表面が硬い感光体（例えば、特許文献１等参照）を用いる傾向にある。
【０００６】
しかしながら、表面が硬い感光体を用いると、今度は、クリーニングブレードによる削り取りが困難になる。帯電の際に生じた放電生成物は感光体表面に付着しており、特に、放電生成物が感光体表面から除去しにくくなる。放電生成物が吸湿すると画像流れが引き起こされるため、放電生成物は十分に除去しなくてはならない。
【０００７】
そこで、従来では、クリーニングブレードよりも感光体表面の循環移動方向上流側で複数の繊維を有する繊維体を感光体表面に接触させ、その繊維体によって放電生成物を除去する技術が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３２６４２１８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この特許文献２に記載された技術を応用し、残留トナー粒子や外添剤粒子を繊維に捕獲させるとともに保持させて、トナー粒子等を保持した繊維と感光体表面との摺擦によって感光体表面から放電生成物を除去することが考えられるが、繊維に捕獲されやすい残留トナー粒子や外添剤粒子は粒径が小さなものであり、感光体表面とクリーニングブレードの先端エッジ部との間で潤滑剤の代わりとなる粒径の小さな粒子が、繊維に捕獲されて感光体表面と先端エッジ部との間で不足する恐れがある。潤滑剤の代わりとなる粒径の小さな粒子が不足すると、ブレードの磨耗やカケが生じやすくなり、クリーニングブレードによる長期にわたる良好なクリーニングが行えなくなる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、放電生成物等の付着物を十分に除去しつつクリーニングブレードの磨耗やカケの発生を抑えたクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決する本発明のクリーニング装置は、所定の転写領域で被転写面に転写するトナー像を表面に担持してその表面を循環移動させることでそのトナー像をその転写領域まで搬送する像担持体の、その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物をその表面から除去するクリーニング装置において、
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を掻き取る、その表面にゴム材料からなる先端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よりも上記像担持体表面の循環移動方向上流側で上記像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接した複数の繊維を有する繊維体とを備え、
上記クリーニングブレードが、
Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２        式（１）
６．３≦Ｂ≦１９．６            式（２）
ただし、上記式（１）中、Ａは２３℃，５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）を表し、Ｂは２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）を表す。
上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものであることを特徴とする。
【００１１】
ここにいう像担持体とは、一様に帯電された後に露光を受け静電潜像が形成される感光体であってもよいし、その感光体からトナー像が１次転写され、記録媒体への２次転写の際に剥離放電が生じる中間転写体であってもよい。すなわち、本発明のクリーニング装置は、感光体表面のクリーニング装置としても、中間転写体表面のクリーニング装置としても適用することができる。
【００１２】
本発明のクリーニング装置によれば、残留トナーや外添剤粒子（以下、これらを総称して残留トナー成分と称する）は、上記繊維体の繊維によって捕捉され、その繊維に保持される。像担持体表面に付着した放電生成物等の付着物は、上記繊維体の繊維に保持された残留トナー成分によって像担持体表面から掻き取られる。こうして掻き取られた残留物は、繊維に捕捉された残留トナー成分に付着する。ここで、繊維に捕捉されていた残留トナー成分は、上記繊維体に新たに運ばれてきた像担持体表面上の残留トナー成分と入れ替わり、像担持体表面へ戻る。像担持体表面に戻った残留トナー成分は、像担持体表面が循環することで下流側のクリーニングブレードに向かい、クリーニングブレードによって像担持体表面から除去される。このように、本発明のクリーニング装置では、クリーニングブレードにも残留トナー成分が供給されるものの、上記繊維体の繊維によって残留トナー成分が一旦捕捉されるため、ブレードの先端と像担持体表面との間をすり抜けることで潤滑剤としての機能を果たす粒径の小さな粒子がその間で不足気味になりやすいが、上記クリーニングブレードの先端における水との接触角を従来よりも大きくしていることで、像担持体とクリーニングブレードとの凝着力が低くなり、摩擦が低減され、クリーニングブレードに磨耗やカケが発生することが抑えられる。なお、上記クリーニングブレードの先端における水の接触角は、像担持体とクリーニングブレードとの凝着力に関連ある因子と考えられ、実際に、水の接触角を高くすることで、像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が低減する。さらに１００％モジュラスを高くすることでブレード先端部の変形が抑制され、クリーニングブレードの、像担持体への接触面積の変動が小さくなり摩擦抵抗の上昇を抑制することができ、この点からもクリーニングブレードに磨耗やカケが発生することが抑えられる。
【００１３】
然るに、放電生成物などの付着物を除去すると共に、ブレードに過剰なストレスがかからないため、ブレードの損傷が極めて少なくエッジの摩耗も均一である。更にクリーニングの困難な球状のトナーを用いた場合でも、ブレード先端の変形を抑制することでクリーニング性を向上させることができ、球状のトナーを用いた場合でもクリーニングブレードの当接圧を低く設定できることで、像担持体やブレードの損傷を好適に抑えることができ、長寿命化が達成できる。
【００１４】
また、クリーニングブレードにおける摩耗抵抗の低減効果に関し、必ずしもゴム硬度のみで説明できず、１００％モジュラスで示すことが実状に沿う理由として以下のように推測する。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、高変形領域までを考慮すると複雑な「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の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。しかし、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ある。それに対して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。
【００１５】
また、本発明のクリーニング装置において、上記繊維体が、太さが１０μｍ以下の複数の繊維を有するものであることが好ましい。
【００１６】
こうすることで、上記繊維体の、上記像担持体表面に接した面がポーラス形状面になり、像担持体表面が、このポーラス形状面で摺擦される。その結果、太さが１０μｍ以下の複数の繊維に残留トナー成分が安定して保持され、像担持体表面から、放電生成物が像担持体の中心軸の延在方向に均一かつ十分に長期にわたって除去される。加えて、上記繊維体が、上記像担持体表面の循環移動方向に１．５ｍｍ以上の幅をもったものであることがより好ましい。
【００１７】
上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、中心軸の周りを所定方向に循環移動する感光体表面を帯電し帯電後の感光体表面に露光光を照射することによりその感光体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像してその感光体表面にトナー像を得、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、
上記感光体の、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を掻き取る、その表面にゴム材料からなる先端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よりも上記感光体表面の循環移動方向上流側で上記感光体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接した複数の繊維を有する繊維体とを備え、
上記クリーニングブレードが、
Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２        式（１）
６．３≦Ｂ≦１９．６            式（２）
ただし、上記式（１）中、Ａは２３℃，５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）を表し、Ｂは２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）を表す。
上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものであることを特徴とする。
【００１８】
ここにいう被転写面とは、中間転写体の、上記感光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。
【００１９】
本発明の画像形成装置によれば、上記本発明のクリーニング装置を備えているため、上記繊維体の下流側に配備されたクリーニングブレードの磨耗やカケの発生が抑えられる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置において、上記繊維体は、上記中心軸と平行に延びた回転軸を有するロール状の弾性体の周面が複数の繊維で覆われ、上記感光体表面に接する部分がその感光体表面の循環移動方向と同じ方向にその感光体表面とは速度差をもって移動するように回転自在なものであることが好まし。
【００２１】
このように、上記繊維体として微細繊維布をロール形状にしたものを用い、感光体に対し同方向に速度差を持って回転させることで、放電生成物の除去を行うと共に、適度な残留トナー成分をクリーニングブレードに搬送可能となる。
【００２２】
さらに、本発明の画像形成装置において、上記繊維体が、導電処理された複数の繊維を有するものであり、
上記感光体と上記複数の繊維との間に、電圧レベルが異なる複数のバイアスを印加するバイアス印加手段を備えたものであることも好ましい。
【００２３】
こうすることで、上記繊維体による残留トナー成分の保持と吐き出しによって、残留トナー成分のクリーニングブレードへの供給制御が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、繊維体の下流側に配備されたクリーニングブレードの磨耗やカケの発生を抑えたクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
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。
【００２７】
図１に示す画像形成装置１は、フルカラータンデム方式を採用した画像形成装置であって、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーそれぞれに対応した、４つのトナー像形成ユニットを用いて、中間転写ベルトの送りに同期させて各トナー像形成ユニットでそれぞれの色のトナー像を形成し、それらトナー像を中間媒体としての中間転写ベルト上に重ね合わせ（１次転写）、中間転写ベルト上に重ね合わせたトナー像を記録媒体である用紙に転写（２次転写）し、定着するものである。
【００２８】
図１に示す画像形成装置１は、４つのトナー像形成ユニット１０、４つの１次転写ロール２０、３つの支持ロール３１に支持されて反時計回りの方向に循環移動する半導電性の中間転写ベルト３０、２次転写を行う一括転写装置４０、および未定着トナー像を用紙に定着させる定着装置５０を備えている。
【００２９】
４つのトナー像形成ユニット１０は、中間転写ベルト３０の循環方向に並んで配置されており、各トナー像形成ユニット１０には、時計回りに回転する感光体ドラム１１が配備されている。各感光体ドラム１１は、円筒状の導電性支持体の上に、下引層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を積層してなるものであって、保護層の表面は、この感光体ドラム１１の表面に相当する。保護層は、架橋構造を有する化合物を含む層であり、図１に示す感光体ドラム１１は対摩耗性が非常に高いものである。これらの感光体ドラム１１の表面は、中間転写ベルト３０に接している。中間転写ベルト３０が感光体ドラム１１に接する領域には、中間転写ベルト３０を感光体ドラム１１と挟み込むように１次転写ロール２０が配備されており、この領域が１次転写領域である。
【００３０】
ここで、図１とともに図２も用いて、本実施形態の画像形成装置の説明をさらに進める。
【００３１】
図２は、図１に示す４つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットの概略構成を中心に示した図である。
【００３２】
図２に示すトナー像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１の他に、帯電器１２、露光器１３、現像器１４、クリーニング装置１５、および除電器１６を備えている。また、図２には、感光体ドラム１１の保護層１１１が模式的に示されている。図２に示す感光体ドラム１１は回転軸１１ａを中心にして回転することで、保護層（感光体表面１１ｂ）は、回転軸１１ａの周りを循環移動する。ここでは感光体ドラム１１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。
【００３３】
帯電器１２は、非接触帯電方式のコロトロン帯電器である。この帯電器１２には、帯電器制御部１２１による制御のもと、帯電器高圧電源１２２から帯電バイアスが印加される。また帯電器は接触型の帯電ロールなど公知の帯電方式を採用してもよい。露光器１３は、感光体表面１１ｂ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。現像器１４は、トナー粒子およびトナー粒子よりも微粒子の研磨粒子や潤滑剤粒子を含む現像剤を収容した現像剤収容体１４１と、現像剤収容体１４１中のトナー粒子を担持して感光体ドラム１１の表面に対向した状態で回転する現像ロール１４２を有する。現像剤収容体１４１に収容された現像剤についての詳しい説明は後述する。トナー粒子は、現像器１４内で所定極性に帯電され、感光体表面１１ｂに静電的に移行する。
【００３４】
ここで、図２に示すトナー像形成ユニット１０で実施されるトナー像形成サイクルについて簡単に説明する。
【００３５】
図２に示すトナー像形成ユニット１０においてトナー像形成サイクルが行われる際には、矢印Ｒ方向に回転する感光体表面１１ｂは、まず、帯電器１２によって一様に帯電される。次に、露光器１３によって画像情報に基づくレーザ光が照射され、感光体表面１１ｂに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１４によって現像され、感光体表面１１ｂにはトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、１次転写領域において感光体表面１１ｂから、矢印Ｃ方向に移動する中間転写ベルト３０の表面に転写される。感光体ドラム１１の、１次転写領域を通過した表面１１ｂは、後述するクリーニング装置１５が配備された領域を経由した後、除電器１６によって除電され、一連のトナー像形成サイクルが終了する。こうしたトナー像形成サイクルが各トナー像形成ユニット１０ごとに実施され、各トナー像形成ユニット１０で形成されたトナー像は、中間転写ベルト３０上で１つに重なり合ったトナー像となる。
【００３６】
また、図１に示す一括転写装置４０は、中間転写ベルト３０のトナー像担持面側に圧接配置された２次転写ロール４１と、中間転写ベルト３０の裏面側に配置されたバックアップロール４２を備えており、これら２つのロール４１，４２で中間転写ベルト３０を挟みこんでいる。これら２つのロール４１，４２の間が２次転写領域になる。
【００３７】
さらに、図１に示す画像形成装置１には、用紙トレイ６０が配備されており、用紙トレイ６０に収容された用紙Ｐは、フィードロール６１によって用紙トレイ６０から送り出され、所定のタイミングで２次転写領域へと送り込まれる。２次転写領域では、中間転写ベルト３０上で１つに重なり合ったトナー像が、送り込まれてきた用紙Ｐ上に転写される。定着装置５０は、加熱機構５１１を有する定着ロール５１、および定着ロール５１に対向するように設けられた圧力ロール５２を備えている。互いに対向する定着ロール５１と圧力ロール５２との間には、２次転写位置を通過した用紙Ｐが搬送されてくる。用紙Ｐ上のトナー像を構成するトナーは、定着ロール５１の加熱機構５１１により溶融され用紙Ｐに定着する。
【００３８】
また、一括転写装置４０の下流側にはベルトクリーナ７０が設けられており、中間転写ベルト３０上の残留トナーは、このベルトクリーナ７０によって中間転写ベルト３０上から除去される。
【００３９】
一方、図２示す感光体ドラム１１の、１次転写領域を通過した表面１１ｂには、１次転写領域において中間転写ベルト３０表面へ移行することができなかった残留トナーや、その残留トナーに付着していた研磨粒子や潤滑剤粒子、さらには、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および図２に示すクリーニング装置１５は、これら複数種類の異物を除去するための装置であって、１次転写領域よりも感光体ドラム回転方向下流側であって帯電領域よりも感光体ドラム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１５は、本発明のうちのクリーニング装置の一実施形態に相当し、板状のゴム弾性体であるクリーニングブレード１５１を有する。図２に示すクリーニングブレード１５１は、感光体表面１１ｂに先端エッジ部１５１ａを接触させた状態で、感光体ドラム１１の回転軸１１ａ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１５１は、感光体表面１１ｂに残留した残留トナー粒子を感光体ドラム１１が回転することで機械的に掻き取る。
【００４０】
また、このクリーニングブレード１５１は、
Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２        式（１）
６．３≦Ｂ≦１９．６            式（２）
ただし、上記式（１）中、Ａは２３℃，５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）を表し、Ｂは２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）を表す。
上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものである。
【００４１】
接触角Ａはゴニオメータ等を用いて測定することができる。ここでは、２３℃，５５％ＲＨの環境下において、クリーニングブレード１５１の先端エッジ部１５１ａに純水を滴下し、１０秒間放置後の接触角を、接触角測定装置ＣＡ−Ｘロール型（協和界面科学社製）を用いて測定する。測定場所を変えて５回繰り返し測定した際の平均値を接触角Ａとして定義する。
【００４２】
１００％モジュラスＢは、１００％伸長時の応力をいう。ここでは、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１（加硫ゴム物理試験方法）に準拠した測定で、２３℃の環境下で求めた値（ＭＰａ）を１００％モジュラスＢと定義する。
【００４３】
クリーニングブレード１５１の先端エッジ部１５１ａにおける水との接触角Ａを従来よりも大きくしていることで、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５１との凝着力が低くなり、摩擦が低減され、クリーニングブレード１５１に磨耗やカケが発生することが抑えられる。なお、クリーニングブレード１５１の先端エッジ部１５１ａにおける水の接触角は、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５１との凝着力に関連ある因子と考えられ、実際に、水の接触角を高くすることで、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５１との間の摩擦抵抗が低減する。
【００４４】
さらに１００％モジュラスＢを高くすることで先端エッジ部１５１ａの変形が抑制され、クリーニングブレード１５１の、感光体表面１１ｂへの接触面積の変動が小さくなり摩擦抵抗の上昇を抑制することができ、この点からもクリーニングブレード１５１に磨耗やカケが発生することが抑えられる。
【００４５】
然るに、放電生成物などの付着物を除去すると共に、クリーニングブレード１５１に過剰なストレスがかからないため、ブレードの損傷が極めて少なく先端エッジ部１５１ａの摩耗も均一である。更にクリーニングの困難な球状のトナーを用いた場合でも、先端エッジ部１５１ａの変形を抑制することでクリーニング性を向上させることができ、球状のトナーを用いた場合でもクリーニングブレード１５１の当接圧を低く設定できることで、感光体ドラム１１やクリーニングブレード１５１の損傷を好適に抑えることができ、長寿命化が達成できる。
【００４６】
また、クリーニングブレード１５１における摩耗抵抗の低減効果に関し、必ずしもゴム硬度のみで説明できず、１００％モジュラスで示すことが実状に沿う理由として以下のように推測する。電子写真において一般に使用されるクリーニングブレードのゴム材料は、高変形領域までを考慮すると複雑な「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の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。しかし、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ある。それに対して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。
【００４７】
ここで、図３を用いて説明する。
【００４８】
図３は、富士ゼロックスＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒＣｏｌｏｒ４００を用いてクリーニング性能の維持性と、クリーニングブレードの水との接触角Ａ、１００％モジュラスＢとの関係を示した図である。
【００４９】
ここで行った実験は、接触帯電器に印加する交流電圧出力値をＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒＣｏｌｏｒ４００オリジナルの設定値より高く設定し、かつ高温高湿条件下で、低画像密度の画像を連続で流したもので、通常走行よりストレスが加速された実験である。クリーニング維持性の評価は、走行後のクリーニングブレードの先端エッジ部を顕微鏡（キーエンス社（株）製レーザー顕微鏡ＶＫ８５００）で観察し先端エッジ部の損傷具合と、ベタ画像を連続で流したときのクリーニング不良具合により判断したものである。図３中、○は、ブレードの先端エッジ部の損傷とクリーニング性が良好なものを示し、×は不具合が発生したものを示す。
【００５０】
図３から、１００％モジュラスＢと水との接触角Ａが特定の範囲にあるブレードを用いると、クリーニングブレードの先端エッジ部の損傷が抑制され、クリーニング性能が改善されることが明確である。
【００５１】
クリーニングブレード１５１に用いるゴム弾性体の種類としては、公知のものを用いることが可能であり、例えばウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、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ことが好ましい。
【００５２】
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。
【００５３】
上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすポリウレタン弾性体を得るためには、ポリオール材料、ポリオールの分子量、イソシアネートと架橋剤の材料及び配合を調整することで得ることができる。
【００５４】
一般に、ポリオールの分子量を低くすると、架橋点間分子鎖長さが短くなりミクロブラウン運動が低下して高モジュラス化するが、極性が高くなり水との接触角は低くなる。また、架橋剤の量を多くして架橋密度を増大させて高モジュラス化が可能であるが、やはり水との接触角が低くなる傾向がある。
【００５５】
再び図３を用いて説明すると、図３中、×で使用したクリーニングブレードは、公知のゴム弾性体を備えている。一般的に、同じ原料を用いて単に１００％モジュラスを高くしようとすると、分子量を低くする方向にあるため、水の接触角が小さくなる。その結果、×で使用したクリーニングブレードのゴム弾性体の物性は、図３中の矢印Ｐの方向へ移動し、上記式（１）で表される条件を満たすゴム弾性体（図３中、○で示したもの）とは異なるものになる。
【００５６】
このように単純にポリオールの分子量のみの変更や架橋密度の調整だけではモジュラスと接触角を上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件を満たす範囲にすることは困難であるが、物性のバランスを取りつつ前述したポリオール材料、ポリオールの分子量、イソシアネートと架橋剤の材料及び配合の組み合わせにて製造できるものである。
【００５７】
また、弾性体の２３℃での１００％モジュラスは、上記式（２）で表される６．３Ｍｐａ以上１９．６Ｍｐａ以下（６５〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、好ましくは、６．３Ｍｐａ以上１４．７Ｍｐａ以下（６５〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2）である。２３℃での１００％モジュラスが６．３Ｍｐａ（６５ｋｇｆ／ｃｍ2）より低いと、高速で低画像密度の画像の連続走行等のストレス条件下での先端エッジ部１５１ａの変形を抑制しきれない場合が生じやすい。一方、１９．６Ｍｐａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ2）を越えると、感光体表面１１ｂにスクラッチ傷が発生した場合、ゴムの凹凸に対する追従性が不十分となり、特に球状のトナーを用いた場合はクリーニング不良が生じやすくなる場合がある。
【００５８】
さらに、２３℃、５５％ＲＨでの水との接触角Ａは、上記式（１）で表される条件を満たした上で、更に８０〜１００°とすることが好ましく、より好ましくは、８５〜９５°とする場合である。８０°より低いと、特に接触帯電方式を用いると放電生成物付着により感光体表面１１ｂが非常に高摩擦になった場合は、クリーニングブレード１５１の先端エッジ部１５１ａと感光体表面１１ｂとの間の摩擦上昇を抑えきれない場合が生じる。また１００°より高いとゴムの分子間凝集力の低下によって摩耗が加速されやすくなる。
【００５９】
また、図２に示すクリーニング装置１５は、クリーニング補助部材１５２も有する。このクリーニング補助部材１５２は、クリーニングブレード１５１よりも、感光体ドラム回転方向上流側に配備されたものである。このクリーニング補助部材１５２は、感光体ドラム１１の回転軸１１ａの延在方向に延びた保持部材１５２１に多数の微細繊維１５２２が保持されたものであり、本発明にいう繊維体の一例に相当する。多数の微細繊維１５２２それぞれは、太さが１０μｍ以下でのものであり、感光体表面１１ｂに接している。クリーニング補助部材１５２の、感光体表面１１０に接した面は、多数の微細繊維１５２２によってポーラス状になっている。またクリーニング補助部材１５２の幅（感光体回転方向の長さ）は１．５ｍｍ以上あり、微細繊維１５２２は、感光体回転方向に１．５ｍｍ以上の当接幅をもって接している。クリーニング補助部材１５２は、残留トナーを除去するクリーニングブレード１５１よりも上流側に配置されているため、感光体ドラム１１が回転することでこのクリーニング補助部材１５２に向けて残留トナーや研磨粒子や潤滑剤粒子（以下、これらを総称して残留トナー成分と称する）が運ばれてくる。残留トナー成分は、クリーニング補助部材１５２の微細繊維１５２２によって捕捉されて保持される。感光体表面１１ｂに付着した放電生成物等の付着物や、放電に伴う感光体ドラム１１の表面劣化層は、微細繊維１５２２に保持された残留トナー成分によって感光体表面１１ｂから掻き取られる。こうして掻き取られた放電生成物等は、微細繊維１５２２に捕捉された残留トナー成分に付着する。クリーニングブレード１５１では、感光体表面１１ｂへの接触が線接触であるため残留トナー成分が接触部（先端エッジ部１５１ａ）より離脱しやすく研磨効果は向上しないが、このクリーニング補助部材１５２は感光体表面１１ｂに対して、感光体回転方向に１．５ｍｍ以上にわたって接触し、しかもクリーニング補助部材１５２の、感光体表面１１ｂに接した面が、多数の微細繊維１５２２によってポーラス状になっているため、捕捉された残留トナー成分は、その面に安定して保持され、十分な研磨効果が発揮される。残留トナー成分は、クリーニング補助部材１５２に安定して保持されてはいるものの、新たな残留トナー成分がクリーニング補助部材１５２に運ばれてくると、クリーニング補助部材１５２に保持されている残留トナー成分と、新たに運ばれてきた感光体表面１１ｂ上の残留トナー成分との間で入れ替わりが起こり、クリーニング補助部材１５２に保持されている残留トナー成分の一部が感光体表面１１ｂに戻る。感光体表面１１ｂに戻った残留トナー成分は、感光体ドラム１１が回転することで下流側のクリーニングブレード１５１に向かい、そのクリーニングブレード１５１によって感光体表面１１ｂから除去される。このように、図２に示すクリーニング装置１５では、クリーニングブレード１５１にも残留トナー成分が供給されるものの、微細繊維１５２２によって残留トナー成分が一旦捕捉されるため、ブレードの先端エッジ部１５１ａと感光体表面１１ｂとの間をすり抜けることで潤滑剤としての機能を果たす粒径の小さな粒子がその間で不足気味になりやすいが���クリーニングブレード１５１が、上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものであるため、上述の如くブレードの先端エッジ部１５１ａに磨耗やカケが発生することが抑えられている。
【００６０】
また、図２では図示省略したが、本実施形態におけるクリーニング装置１５は、往復動機構１５３と制御部１５４と環境検知センサ１５５も備えている。
【００６１】
図４は、本実施形態におけるクリーニング装置が備える往復動機構と制御部を示す図である。
【００６２】
この図４には、延在方向を図の左右方向にしてクリーニング補助部材１５２も示されている。図４に示すクリーニング補助部材１５２の保持部材１５２１の長手方向（図４の左右方向）の両側それぞれはガイド１５２５に固定されており、これらのガイド１５２５には、ガイドピン１５２６が挿通されている。クリーニング補助部材１５２は、このガイドピン１５２６に案内されて、クリーニング補助部材１５２の長手方向、すなわちここでは不図示の感光体ドラム１１の回転軸１１ａの延在方向に往復動自在なものである。図４に示すクリーニング補助部材１５２の長手方向の長さは、感光体表面１１ｂの画像形成最大領域の長さ（感光体ドラムの回転軸１１ａの延在方向の長さ）より短いが、クリーニング補助部材１５２が往復動することで、感光体ドラムの回転軸１１ａの延在方向に関し、その画像形成最大領域全域をカバーする。なお、クリーニング補助部材１５２の長手方向の長さを、感光体表面１１ｂの画像形成最大領域の長さに一致させてもよい。保持部材１５２１の一端側（図４では右端側）には圧縮スプリングバネ１５２７が配備されており、保持部材１５２１は他端側（図４では左端）に向かって付勢されている。保持部材１５２１のその他端側には、突き出しピン１５２８が設けらている。
【００６３】
往復動機構１５３は図４の左側に示されている。この往復動機構１５３は、クリーニング補助部材１５２を往復動するものであり、傾斜カム１５３１と、その傾斜カム１５３１を回転駆動する駆動モータ１５３２を有する。保持部材１５２１に設けられた突き出しピン１５２８の突出端は、傾斜カム１５３１のカム面の、その傾斜カム１５３１の回転中心Ｌから偏心した位置に、圧縮スプリングバネ１５２７の付勢力によって当接している。そのため、駆動モータ１５３２によって傾斜カム１５３１が回転駆動されると、クリーニング補助部材１５２は図４の左右方向に往復動する。図４には、傾斜カム１５３１のカム面によって最も右側へ移動した状態のクリーニング補助部材１５２が示されており、この状態から傾斜カム１５３１が回転すると、クリーニング補助部材１５２は左側に移動し、その後再び図４に示す状態に戻る。このような往復動作によって、クリーニング補助部材１５２と感光体表面１１ｂとが、感光体ドラム１１の回転軸１１ａの延在方向に相対的に往復動し、感光体表面１１ｂがクリーニング補助部材１５２によって揺動摺擦される。この揺動摺擦によって、クリーニング補助部材１５２を感光体表面１１ｂに強く押し付けなくともクリーニング補助部材１５２の掻取能力は高められ、微細な残留物が十分に除去される。また、クリーニング補助部材１５２による掻取性が感光体ドラム１１の回転軸１１ａの延在方向で不均一になることも抑えられる。したがって、本実施形態においては、微細な残留物が、感光体表面１１ｂから、感光体ドラム１１の回転軸１１ａの延在方向に均一かつ十分に長期にわたって除去される。
【００６４】
往復動機構１５３によるクリーニング補助部材１５２の移動距離（往復動の振幅幅）は２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。移動距離が２ｍｍより少ないと効果が見られず、１０ｍｍ以上は効果が変わらず、クリーニング装置１５の大型化を招く。また往復動機構１５３によるクリーニング補助部材１５２の往復動の速度は感光体１周に対し０．５往復〜２０往復の範囲にあるのが好ましく、１往復〜１０往復の範囲にあることがさらに好ましい。０．５往復よりも小さい場合は十分な効果が見られず、反対に２０往復を超えると、微細繊維１５２２に残留トナー成分を安定保持するクリーニング補助部材１５２であっても、摺擦運動による振動で残留トナー成分を保持しきれなくなったり、また微細繊維１５２２の劣化を招く場合が生じる。さらに、感光体ドラム１１の１回転に対して、０．５往復〜２０往復の範囲内で非整数倍とすることで、感光体ドラム１１の研磨均一性をより向上させることができ、好ましい。なお、図４に示す傾斜カム１５３１と駆動モータ１５３２の組合せに代えて直動モータを用いてもよい。また、ここでは、制御容易であることより往復動機構１５３によってクリーニング補助部材１５２を往復動させているが、クリーニング補助部材１５２を所定位置に留めたまま感光体ドラム１１を回転軸１１ａの延在方向に往復動させてもよく、あるいはクリーニング補助部材１５２と感光体ドラム１１との双方を、上記延在方向にタイミングをずらして往復動させてもよい。
【００６５】
ここで、クリーニング補助部材１５２の往復動動作を行うと感光体１０に振動が伝わることは免れず、トナー像形成サイクルが実行されている間にも往復動動作を行うと、露光器３０によるレーザ光の照射の際に、往復動動作による振動によってレーザ光のスポットの位置がブレて静電潜像に乱れが生じる恐れがある。このため、図４に示す往復動機構１５３は、この往復動作を、トナー像形成サイクルが実行されていない間に行う。トナー像形成サイクルが実行されていない間とは、画像形成装置電源投入後の立ち上げ動作時、画像形成Ｊｏｂの前サイクル動作時、作像間のインターイメージ、画像形成Ｊｏｂの後サイクル動作時、感光体ドラム１１の回転停止時、あるいは電源をオフしてから所定時間経過後などがあげられるが、これらの中でも画像形成速度の影響の少ない、画像形成装置電源投入後の立ち上げ動作時、画像形成Ｊｏｂの後サイクル動作時、後サイクル動作後の感光体回転停止時に往復動作を行うことが好ましい。
【００６６】
図４に示す環境検知センサ１５５は、画像形成装置内の湿度および温度を検知するものである。また、図４に示す制御部１５４は、クリーニング補助部材１５２の往復動がなされている間、図２に示す帯電器１２の帯電動作を停止させる。帯電器１２は、放電生成物の発生源であるため、制御部１５４が帯電器１２の帯電動作を停止させることで、感光体ドラム１１の、クリーニングブレード１５１を通過した表面１１ｂにおける放電生成物の残留率が一段と低下する。さらに、この制御部１５４は、環境検知サンセ１５５の検知結果に基づいてクリーニング補助部材１５２の往復動の速度や、その往復動の振幅幅を制御する。すなわち、制御部１５４は、駆動モータ１５５の回転速度や、回転方向及び回転角度を制御する。この制御部１５４によってクリーニング補助部材１５２による掻取能力が調整され、過剰な掻き取りによる感光体表面１１ｂに生じる必要以上の磨耗や傷、さらにはクリーニング補助部材１５２の微細繊維自身の劣化が抑えられる。すなわち、制御部１５４が、往復動の速度を低下させたり、あるいは往復動の振幅幅を低減させたりすることで過剰な掻き取りが抑えられる。反対に高い掻取能力が必要なときには、制御部１５４が、往復動の速度を上昇させたり、あるいは往復動の振幅幅を増加させたりする。放電生成物に起因した画像流れは高湿条件で発生しやすく、高湿条件下で高い掻取能力が最も必要になる。また、微細繊維１５２２による残留トナー成分の保持には静電付着力が寄与しているが、高温高湿条件下では、その静電付着力が低下するため、クリーニング補助部材１５２の掻取能力も低下する傾向にある。制御部１５４には、画像形成装置１内が高温高湿下にあることを表す第１の所定値が設定されており、制御部１５４は、環境検知サンセ１５５の検知結果がこの第１の所定値を越えているか否かを判定する。検知結果が第１の所定値を越えていれば、駆動モータ１５３２を正回転させ続けその回転速度を上昇させる。こうすることで、クリーニング補助部材１５２の往復動の速度は速くなりその振幅幅も最大になる。
【００６７】
一方、低温低湿下では、上記静電付着力が増加し、さらに、保持部材１５２１の弾性率も上昇して、クリーニング補助部材１５２の掻取能力が過剰気味になる。制御部１５４には、画像形成装置１内が低温低湿下にあることを表す第２の所定値が設定されており、制御部１５４は、環境検知サンセ１５５の検知結果がこの第２の所定値を下回ったか否かを判定する。検知結果が第２の所定値を下回っていれば、駆動モータ１５３２の回転軸が１回転する前に回転軸の回転を逆方向に切り替えその回転速度を低下させる。すなわち、駆動モータ１５３２の回転軸の回転角度を３６０°未満に抑えて正逆回転させることで、傾斜カム１５３１のカム面の一部しか使われず、クリーニング補助部材１５２の往復動の振幅幅が小さくなる。また、駆動モータ１５３２の回転速度を低下させることで、クリーニング補助部材１５２の往復動の速度は遅くなる。
【００６８】
以上説明したような制御が制御部１５４によって実行されることで、本実施形態の画像形成装置１がどのような環境下で用いられても、長期に渡り高画質を維持し、感光体ドラム１１およびクリーニング補助部材１５２双方の長寿命化を得ることができる。
【００６９】
なおここでは、環境検知センサ１５５が画像形成装置内の湿度および温度の双方を検知するものであり、制御部１５４が、環境検知センサ１５５の検知結果である湿度および温度の双方に基づいて制御を行うものであったが、環境検知センサ１５５が画像形成装置内の湿度および温度のいずれか一方のみを検知するものであり、制御部１５４が、その環境検知センサ１５５によって検知されたいずれか一方のパラメータに基づいて制御を行うものであってもよい。また、制御部１５４が、環境検知センサ１５５の検知結果を用いて画像形成装置内の絶対水分量を算出し、その絶対水分量に基づいて制御を行うものであってもよい。さらに、制御部１５４が、温湿度両方のテーブルを持ち予め決められた条件の組合せで往復動の速度や振幅幅を制御するものであってもよい。
【００７０】
ここで、クリーニング補助部材１５２の微細繊維１５２２を構成する繊維の太さは１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましい。繊維太さが１０μｍよりも大きくなると、残留トナー成分の均一保持性が低下するとともに、揺動摺擦動作時に残留トナー成分の、微細繊維からの離脱や繊維間への埋没が発生しやすくなり、揺動摺擦による感光体のリフレッシュ性能の低下が生じる。反対に、１μｍより細い場合は揺動摺擦によるストレスで繊維自体の損傷が生じやすくなる。またクリーニング補助部材１５２の、感光体表面１１ｂへの当接幅があまり大きくなりすぎると、揺動摺擦動作時のメカニカルな刺激によって残留トナー成分が微細繊維から離脱したすくなる。このため、当接幅の上限としては特に限定はないが、画像形成装置の大型化の観点より１０ｍｍ以下とすることが好ましい。微細繊維１５２２の材質としては、例えばポリエステル系繊維、ナイロン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、またはこれらの各合成繊維の樹脂を用いた複合繊維、アセテート系繊維等の半合成繊維、レーヨン等の再生繊維、などが用いられる。これらの微細繊維をシート状にする加工方法としては、糸を編み二次元的材料を構成する方法と、繊維から直接布を作る方法とがあり、後者は繊維を相互に接着させたり、機械的に絡ませたりしてシート状に加工するものであり、これを不織布と呼んでいる。いずれの方法を用いてもよいが、シートの強度および微細繊維の密度が大きく柔軟性に富み、繊維間にトナーを良好に保持出来るという点で不織布が望ましい。
【００７１】
また、保持部材１５２１は、微細繊維１５２２のバックアップ材として用いることが好ましく、微細繊維１５２２を保持部材１５２１の表面に貼り付けて、その表面が感光体表面１１ｂに所定の圧力で押し当てられていることが望ましい。保持部材１５２１としては、発砲ウレタン、ウレタンゴム、シリコーンゴム、などの弾性体があげられる。保持部材１５２１によって感光体表面１１ｂに微細繊維１５２２を押し付ける圧力としては、４．９〜５８．８ｍＮ／ｍｍの範囲であることが好ましい。更に好ましい範囲は９．８〜３９．２ｍＮ／ｍｍである。押し付け圧が４．９ｍＮ／ｍｍより低いと充分な摺擦機能を発揮することが出来ず、５８．８ｍＮ／ｍｍより高いと感光体ドラム１１との摺擦が強すぎて微細繊維１５２２自体および感光体ドラム１１の劣化を招き、さらには却ってフィルミング等を誘発する。
【００７２】
続いて、図２に示す感光体ドラムに使用することができる感光体について詳述する。
【００７３】
図５は、図２に示す感光体ドラムの断面構造を示す模式図である。
【００７４】
図５には、円筒上の導電性支持体１１２の表面に形成された下引層１１３、その下引層１１３の表面に形成された電荷発生層１１４、その電荷発生層１１４の表面に形成された電荷輸送層１１５、および保護層１１１が示されている。
【００７５】
本実施形態の感光体としては、有機感光体や、アモルファスシリコン感光体やセレン系感光体などの無機系の感光体など公知の感光体を用いる事ができるが、コスト、製造性および廃棄性等の点で優れた利点を有する有機感光体が好適に用いられる。更に、感光体には、揺動摺擦による感光体表面の傷などに対する耐性を持たせたるため、高強度表面保護層を設けることが好ましく、保護層を構成する材料として電荷輸送能を有する構造単位と架橋構造とを有する樹脂を含有することが更に好ましい。
【００７６】
以下、保護層について説明する。保護層を構成する材料としては、耐磨耗性を向上させ十分な硬度を確保するために、架橋構造を有する樹脂が少なくとも用いられる。このような材料を用いない場合には、表面の硬度が低く十分な耐磨耗性が得られないため、傷が発生したり磨耗が進行し易く、高速で使用する場合や、非常に長期に渡って画像形成を行う場合、高品質の画質を得られない。
【００７７】
なお、保護層には、架橋構造を有する樹脂以外にも必要に応じて、架橋構造を有さないバインダー樹脂や、導電性微粒子、また、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。
【００７８】
保護層の形成方法の詳細については後述するが、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最表面層形成用溶液が用いられる。なお、架橋構造を有する樹脂としては、保護層の硬度を確保する点から種々の材料を用いることができるが、特性上、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂、シロキサン系樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができ、これらの中でもフェノール系樹脂とシロキサン系樹脂が耐久性の点で好ましい。さらに好ましくはメチロール基を有するフェノール誘導体を架橋したフェノール系樹脂、および、架橋構造を有するシロキサン系樹脂から選択される少なくとも１種である。
【００７９】
さらに、電気特性や画質維持性などの観点からは、架橋構造を有する樹脂は、電荷輸送性を有している（電荷輸送能を有する構造単位を含む）ことが好ましい。この場合、積層構成型の感光体では、保護層が電荷輸送層の一部として機能することもできる。このような電荷輸送能を有する構造単位としては、水酸基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、チオール基及びアミノ基から選択される少なくとも１種を有する電荷輸送材料であることが好ましい。
【００８０】
水酸基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、チオール基及びアミノ基から選択される少なくとも１種を有する電荷輸送材料としては下記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で示される化合物又はその誘導体が強度、安定性に優れ特に好ましい。
Ｆ−［Ｄ−Ｓｉ（Ｒ1）(3-a)Ｑa］b           （Ｉ）
上記一般式（Ｉ）中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、Ｄは可とう性を有する２価の基を、Ｒ1は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基（炭素数は１〜１５が好ましく、１〜１０がより好ましい）又は置換若しくは未置換のアリール基（炭素数は６〜２０が好ましく、６〜１５がより好ましい）を、Ｑは加水分解性基を、ａは１〜３の整数を、ｂは１〜４の整数を示す。また、上記可とう性を有する２価の基Ｄとしては、具体的には、光電特性を付与するためのＦの部位と、３次元的な無機ガラス質ネットワークの構築に寄与する置換ケイ素基とを結びつける働きを担う２価の基である。また、Ｄは、堅い反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークの部分に適度な可とう性を付与し、膜としての機械的強靱さを向上させる働きを担う有機基構造を表す。Ｄとして具体的には、−ＣαＨ２α−、−ＣβＨ2β-2−、−ＣγＨ2γ-4−で表わされる２価の炭化水素基（ここで、αは１〜１５の整数を表し、βは２〜１５の整数を表し、γは３〜１５の整数を表す）、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−、−Ｎ＝ＣＨ−、−（Ｃ6Ｈ4）−（Ｃ6Ｈ4）−、及び、これらの特性基を任意に組み合わせた構造を有する特性基、更にはこれらの特性基の構成原子を他の置換基と置換したもの等が挙げられる。また、上記加水分解性基Ｑとしては、アルコキ  シ基が好ましく、炭素数１〜１５のアルコキシ基がより好ましい。
Ｆ−［（Ｘ1）n1Ｒ2−ＺＨ］n2         （ＩＩ）
上記一般式（ＩＩ）中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、Ｘ1は酸素原子又は硫黄原子を、Ｒ2はアルキレン基（炭素数は１〜１５が好ましく、１〜１０がより好ましい）を、ｎ１は０又は１を、ｎ２は１〜４の整数を、ＺＨは水酸基、チオール基、アミノ基又はカルボキシル基を示す。
Ｆ−［（Ｘ2）n3−（Ｒ3）n4−（Ｚ）n5Ｇ］ｎ６            （ＩＩＩ）
上記一般式（ＩＩＩ）中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、Ｘ2は酸素原子又は硫黄原子を、Ｒ3はアルキレン基（炭素数は１〜１５が好ましく、１〜１０がより好ましい）を、Ｚは酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＣＯＯを、Ｇはエポキシ基を、ｎ３、ｎ４及びｎ５はそれぞれ独立に０又は１を、ｎ６は１〜４の整数を示す。
【００８１】
【化１】
2007057833.tif 000003
【００８２】
上記一般式（ＩＶ）中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、Ｔは２価の基を、Ｙは酸素原子又は硫黄原子を、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立に水素原子又は１価の有機基を、Ｒ7は１価の有機基を、ｍ１は０又は１を、ｎ７は１〜４の整数を、それぞれ示す。但し、Ｒ6とＲ7は互いに結合してＹをヘテロ原子とする複素環を形成してもよい。Ｔの具体例としては、炭素数１のアルキレン基などが挙げられる。
【００８３】
【化２】
2007057833.tif 000004
【００８４】
上記一般式（Ｖ）中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、Ｔは２価の基を、Ｒ8は１価の有機基を、ｍ２は０又は１を、ｎ８は１〜４の整数を、それぞれ示す。Ｔの具体例としては、炭素数１のアルキレン基などが挙げられる。
【００８５】
上記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で示される化合物における正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基Ｆとしては、下記一般式（ＶＩ）で示される化合物が好ましい。
【００８６】
【化３】
2007057833.tif 000005
【００８７】
上記一般式（ＶＩ）中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ａｒ5は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つＡｒ1〜Ａｒ5のうち１〜４個は、上記式（Ｉ）〜（Ｖ）で示される化合物における−Ｄ−Ｓｉ（Ｒ1）(3-a)Ｑａ、−（Ｘ1）n1Ｒ2−ＺＨ、−（Ｘ2）n3−（Ｒ3）n4−（Ｚ）n5Ｇ、−（Ｔ）ｍ１−Ｏ−ＣＲ4（ＣＨＲ5Ｒ6）（Ｙ−Ｒ7）、−（Ｔ）m2−ＯＣＯＯ  Ｒ8で示される部位と結合手を有する。ｋは０又は１を示す。
【００８８】
また、保護層が、メチロール基を有するフェノール誘導体と、水酸基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、チオール基及びアミノ基から選択される少なくとも１種を有する電荷輸送材料とを含有することが好ましい。
【００８９】
上記メチロール基を有するフェノール誘導体としては、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類若しくはトリメチロールフェノール類のモノマー、それらの混合物、それらがオリゴマー化されたもの、又はそれらモノマーとオリゴマーの混合物が挙げられる。このようなメチロール基を有するフェノール誘導体は、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の水酸基を１個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ドロキノン等の水酸基を２個含む置換フェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸触媒又はアルカリ触媒下で反応させることで得られるもので、一般にフェノール樹脂として市販されているものも使用できる。なお、本明細書では、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をオリゴマーといい、それ以下のものをモノマーという
上記酸触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸等が用いられる。また、アルカリ触媒としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物やアミン系触媒が用いられる。アミン系触媒としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。塩基性触媒を使用した場合には、残留する触媒によりキャリアが著しくトラップされ、電子写真特性を悪化させる傾向がある。そのため、酸で中和するか、シリカゲル等の吸着剤や、イオン交換樹脂等と接触させることにより不活性化又は除去することが好ましい。また、メチロール基を有するフェノール誘導体としては、フェノール樹脂が好ましく、レゾール型フェノール樹脂がより好ましい。
【００９０】
また、保護層には、残留電位を下げるために導電性粒子を添加してもよい。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。これらの中でも、金属又は金属酸化物がより好ましい。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又はこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。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。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。導電性粒子の体積平均粒子径は保護層の透明性の観点から、０．３μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下が特に好ましい。
【００９１】
また、保護層には、保護層の強度、膜抵抗等の種々の物性をコントロールするために、下記一般式（ＶＩＩ−１）で示される化合物を添加することもできる。
Ｓｉ（Ｒ30）(4-c)Ｑc        （ＶＩＩ−１）
上記一般式（ＶＩＩ−１）中、Ｒ30は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ｑは加水分解性基を、ｃは１〜４の整数を示す。
【００９２】
上記一般式（ＶＩＩ−１）で示される化合物の具体例としては以下のようなシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン（ｃ＝４）；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニ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−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−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン等の三官能性アルコキシシラン（ｃ＝３）；ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン（ｃ＝２）；トリメチルメトキシシラン等の１官能アルコキシシラン（ｃ＝１）等を挙げることができる。膜の強度を向上させるためには３及び４官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性、成膜性を向上させるためには１及び２官能のアルコキシシランが好ましい。
【００９３】
また、主にこれらのカップリング剤より作製されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、及びＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）等を用いることができる。
【００９４】
また、保護層には、その強度を高めるために、一般式（ＶＩＩ−２）に示すような２つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも好ましい。
Ｂ−（Ｓｉ（Ｒ31）(3-d)Ｑd）2              （ＶＩＩ−２）
上記一般式（ＶＩＩ−２）中、Ｂは２価の有機基を、Ｒ31は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ｑは加水分解性基を、ｄは１〜３の整数を示す。
【００９５】
また、保護層には、ポットライフの延長、膜特性のコントロール、塗布膜表面の均一性向上のため、下記一般式（ＶＩＩ−３）で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物、若しくはその化合物からの誘導体を含有させることもできる。
【００９６】
【化４】
2007057833.tif 000006
【００９７】
上記一般式（ＶＩＩ−３）中、Ａ1及びＡ2は、それぞれ独立に一価の有機基を示す。
【００９８】
一般式（ＶＩＩ−３）で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物としては、市販の環状シロキサンを挙げることができる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチル−１，３，５，７，９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、３−（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素原子含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサン等のヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン等のビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等を挙げることができる。これらの環状シロキサン化合物は１種を単独で用いてもよいが、２種以上を混合して用いてもよい。
【００９９】
更に、感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、各種微粒子を添加することもできる。それらは、単独で用いることもできるが、２種以上を併用してもよい。
【０１００】
微粒子の一例として、ケイ素原子含有微粒子を挙げることができる。ケイ素原子含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素原子含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、体積平均粒子径が好ましくは１〜１００ｎｍ、より好ましくは１０〜３０ｎｍであり、酸性若しくはアルカリ性の水分散液、或いはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。保護層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性、電気特性、強度の面から保護層の固形分全量を基準として好ましくは０．１〜５０質量％の範囲、より好ましくは０．１〜３０質量％の範囲で用いられる。ケイ素原子含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、体積平均粒子径が好ましくは１〜５００ｎｍ、より好ましくは１０〜１００ｎｍであり、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子及びシリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。
【０１０１】
シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐摩耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。保護層中のシリコーン微粒子の含有量は、保護層の固形分全量を基準として好ましくは０．１〜３０質量％の範囲であり、より好ましくは０．５〜１０質量％の範囲である。
【０１０２】
また、その他の微粒子としては、４弗化エチレン、３弗化エチレン、６弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や“第８回ポリマー材料フォーラム講  演予稿集ｐ８９”に示される様な、フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる微粒子、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3、ＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2、ＺｎＯ−ＴｉＯ2、ＺｎＯ−ＴｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3、ＦｅＯ−ＴｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の半導電性金属酸化物を挙げることができる。また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。
【０１０３】
シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらは、保護層形成用塗布液に予め添加してもよいし、感光体を作製後、減圧、或いは加圧下等で含浸処理してもよい。
【０１０４】
また、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を使用することもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。保護層にはヒンダートフェノール、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。
【０１０５】
酸化防止剤としては以下のような化合物が挙げられる。例えば、ヒンダートフェノール系としては、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＢＨＴ−Ｒ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＭＤＰ−Ｓ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＢＢＭ−Ｓ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＷＸ−Ｒ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＮＷ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＢＰ−７６」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＢＰ−１０１」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＧＡ−８０」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＧＭ」、「Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＧＳ」以上住友化学社製、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１４１」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１２２２」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５ＷＬ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０Ｌ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２４５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２５９」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３７９０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５０５７」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５６５」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「アデカスタブＡＯ−２０」、「アデカスタブＡＯ−３０」、「アデカスタブＡＯ−４０」、「アデカスタブＡＯ−５０」、「アデカスタブＡＯ−６０」、「アデカスタブＡＯ−７０」、「アデカスタブＡＯ−８０」、「アデカスタブＡＯ−３３０」以上旭電化製。ヒンダートアミン系としては、「サノールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７６５」、「サノールＬＳ７７０」、「サノールＬＳ７４４」以上三共ライフテック株式会社製、「チヌビン１４４」、「チヌビン６２２ＬＤ」、「マークＬＡ５７」、「マークＬＡ６７」、「マークＬＡ６２」、「マークＬＡ６８」、「マークＬＡ６３」、「スミライザーＴＰＳ」、チオエーテル系としては、「スミライザーＴＰ−Ｄ」、ホスファイト系としては、「マーク２１１２」、「マークＰＥＰ・８」、「マークＰＥＰ・２４Ｇ」、「マークＰＥＰ・３６」、「マーク３２９Ｋ」、「マークＨＰ・１０」が挙げられ、特にヒンダートフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が好ましい。さらに、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基等の置換基で変性してもよい。
【０１０６】
また、保護層には、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含有させてもよい。この場合、絶縁性樹脂は、所望の割合で添加することができ、これにより、電荷輸送層との接着性、熱収縮やハジキによる塗布膜欠陥等を抑制することができる。
【０１０７】
保護層は、上述した構成材料を含有する保護層形成用塗布液を、電荷輸送層上に塗布して硬化させることで形成される。保護層形成用塗布液には触媒を添加すること、又は保護層形成用塗布液作製時に触媒を用いることが好ましい。用いられる触媒としては、塩酸、酢酸、リン酸、硫酸等の無機酸、蟻酸、プロピオン酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸等の有機酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、トリエチルアミン等のアルカリ触媒、さらに系に不溶な固体触媒を用いることもできる。
【０１０８】
また、メチロール基を有するフェノール誘導体から、合成時の触媒を除去するために、フェノール誘導体をメタノール、エタノール、トルエン、酢酸エチル等の適当な溶剤に溶解させ、水洗、貧溶剤を用いた再沈殿等の処理を行うか、イオン交換樹脂、又は無機固体を用いて処理を行うことが好ましい。
【０１０９】
例えば、イオン交換樹脂としては、アンバーライト１５、アンバーライト２００Ｃ、アンバーリスト１５Ｅ（以上、ローム・アンド・ハース社製）；ダウエックスＭＷＣ−１−Ｈ、ダウエックス８８、ダウエックスＨＣＲ−Ｗ２（以上、ダウ・ケミカル社製）；レバチットＳＰＣ−１０８、レバチットＳＰＣ−１１８（以上、バイエル社製）；ダイヤイオンＲＣＰ−１５０Ｈ（三菱化成社製）；スミカイオンＫＣ−４７０、デュオライトＣ２６−Ｃ、デュオライトＣ−４３３、デュオライト−４６４（以上、住友化学工業社製）；ナフィオン−Ｈ（デュポン社製）等の陽イオン交換樹脂；アンバーライトＩＲＡ−４００、アンバーライトＩＲＡ−４５（以上、ローム・アンド・ハース社製）等の陰イオン交換樹脂が挙げられる
また、無機固体としては、Ｚｒ（Ｏ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ）2，Ｔｈ（Ｏ3ＰＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ）2等のプロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体；スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサン等のプロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン；コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸等のヘテロポリ酸；ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸等のイソポリ酸；シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、ＣａＯ、ＭｇＯ等の単元系金属酸化物；シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類等複合系金属酸化物；酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイト等の粘土鉱物；ＬｉＳＯ4，ＭｇＳＯ4等の金属硫酸塩；リン酸ジルコニア、リン酸ランタン等の金属リン酸塩；ＬｉＮＯ3，Ｍｎ（ＮＯ3）2等の金属硝酸塩；シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体等のアミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体；アミノ変性シリコーン樹脂等のアミノ基を含有するポリオルガノシロキサン等が挙げられる。
【０１１０】
保護層形成用塗布液には、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン；ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等の他、種々の溶媒が使用できる。なお、感光体の生産に一般的に使用されるディップコーティング法を適用するためには、アルコール系溶剤、トン系溶剤、又はそれらの混合系溶剤が好ましい。また、使用される溶媒の沸点は５０〜１５０℃のものが好ましく、それら任意に混合して使用することができる。
【０１１１】
なお、溶剤としてアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、又はそれらの混合系溶剤が好ましいことから、使用される保護層の形成に使用される電荷輸送材料としては、それらの溶剤に可溶であることが好ましい。
【０１１２】
また、溶媒量は任意に設定できるが、少なすぎると構成材料が析出しやすくなるため、保護層形成用塗布液中に含まれる固形分の合計１質量部に対し好ましくは０．５〜３０質量部、より好ましくは１〜２０質量部である。
【０１１３】
保護層形成用塗布液を用いて保護層を形成する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワ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。ただし、１回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。なお、複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。
【０１１４】
電荷輸送層上に保護層形成用塗布液を塗布後には、硬化処理を行う。通常、硬化処理の際には、フェノール誘導体の架橋反応を促進し、保護層の機械強度を上げるためには硬化温度は高く、硬化時間は長いほど好ましい。
【０１１５】
硬化処理の際の硬化温度は１００〜１９０℃が好ましく、１１０〜１７０℃がより好ましく、１３０〜１６０℃がさらに好ましい。また、硬化時間は、３０分〜２時間が好ましく、３０分〜１時間がより好ましい。また、硬化処理（架橋反応）を行う雰囲気としては、窒素、ヘリウム、アルゴン等の、いわゆる酸化に対して不活性なガス雰囲気（不活性ガス雰囲気）下であることが好ましい。不活性ガス雰囲気下で架橋反応を行う場合には、空気雰囲気（酸素含有雰囲気）下よりも硬化温度を高く設定することができ、硬化温度は１００〜１６０℃（好ましくは１１０〜１５０℃）とすることが可能である。また、硬化時間は３０分〜２時間（好ましくは３０分〜１時間）とすることが可能である。また、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物において、（−（Ｘ1）n1Ｒ2−ＺＨ）で示される部位が−ＣＨ2−ＯＨの場合が最も硬化温度による電気特性の影響が大きい傾向があり、酸化に対して敏感であるので、上記好ましい温度範囲で硬化処理を行うことが好ましい。
【０１１６】
さらに、硬化処理の際には、硬化触媒を使用することが好ましい。硬化触媒としては、例えば、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタンのようなビススルホニルジアゾメタン類、メチルスルホニルｐ−トルエンスルホニルメタンのようなビススルホニルメタン類、シクロヘキシルスルホニルシクロヘキシルカルボニルジアゾメタンのようなスルホニルカルボニルジアゾメタン類、２−メチル−２−（４−メチルフェニルスルホニル）プロピオフェノンのようなスルホニルカルボニルアルカン類、２−ニトロベンジルｐ−トルエンスルホネートのようなニトロベンジルスルホネート類、ピロガロールトリスメタンスルホネートのようなアルキル及びアリールスルホネート類、ベンゾイントシレートのようなベンゾインスルホネート類、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミドのようなＮ−スルホニルオキシイミド類、（４−フルオロベンゼンスルホニルオキシ）−３，４，６−トリメチル−２−ピリドンのようなピリドン類、２，２，２−トリフルオロ−１−トリフルオロメチル−１−（３−ビニルフェニル）−エチル−４−クロロベンゼンスルホネートのようなスルホン酸エステル類、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートのようなオニウム塩類等の光酸発生剤や、プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、リン酸エステル類、オニウム化合物、無水カルボン酸化合物等が挙げられる。
【０１１７】
プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、硫酸モノエステル類、リン酸モノ及びジエステル類、ポリリン酸エステル類、ホウ酸モノ及びジエステル類等を、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスファイト、トリアリールホスファイトで中和した化合物、さらには酸−塩基ブロック化触媒として市販されているネイキュア２５００Ｘ、４１６７、Ｘ−４７−１１０、３５２５、５２２５（商品名、キングインダストリー社製）等が挙げられる。また、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、例えば、ＢＦ３、ＦｅＣｌ3、ＳｎＣｌ4、ＡｌＣｌ3、ＺｎＣｌ2等のルイス酸を上記のルイス塩基で中和した化合物が挙げられる。
【０１１８】
オニウム化合物としては、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート等が挙げられる。
【０１１９】
無水カルボン酸化合物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水ラウリン酸、無水オレイン酸、無水ステアリン酸、無水ｎ−カプロン酸、無水ｎ−カプリル酸、無水ｎ−カプリン酸、無水パルミチン酸、無水ミリスチン酸、無水トリクロロ酢酸、無水ジクロロ酢酸、無水モノクロロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水ヘプタフルオロ酪酸等が挙げられる。ルイス酸の具体例としては、例えば、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、塩化第一チタン、塩化第二チタン、塩化第一鉄、塩化第二鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化第一スズ、塩化第二スズ、臭化第一スズ、臭化第二スズ等の金属ハロゲン化物、トリアルキルホウ素、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルハロゲン化アルミニウム、モノアルキルハロゲン化アルミニウム、テトラアルキルスズ等の有機金属化合物、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム、トリス（アセチルアセトナト）アルミニウム、ジイソプロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタニウム、テトラキス（ｎ−プロピルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジブチル・ビス  （アセチルアセトナト）スズ、トリス（アセチルアセトナト）鉄、トリス（アセチルアセ  トナト）ロジウム、ビス（アセチルアセトナト）亜鉛、トリス（アセチルアセトナト）コバルト等の金属キレート化合物、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズエステルマレート、ナフテン酸マグネシウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉄、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸鉛、オクチル酸カルシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸鉄、オクチルコバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛等の金属石鹸が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２０】
これら硬化触媒の使用量は特に制限されないが、保護層形成用塗布液に含まれる固形分の合計１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、０．３〜１０質量部が特に好ましい。
【０１２１】
また、保護層を形成する際に、有機金属化合物を触媒として用いる場合には、ポットライフ、硬化効率の面から、多座配位子を添加することが好ましい。このような多座配位子としては、以下に示すようなもの及びそれらから誘導されるものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。具体的には、アセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメチルアセトン等のβ−ジケトン類；アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類；ビピリジン及びその誘導体；グリシン及びその誘導体；エチレンジアミン及びその誘導体；８−オキシキノリン及びその誘導体；サリチルアルデヒド及びその誘導体；カテコール及びその誘導体；２−オキシアゾ化合物等の２座配位子；ジエチルトリアミン及びその誘導体；ニトリロトリ酢酸及びその誘導体等の３座配位子；エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）及びその誘導体等の６座配位子；等を挙げることができる。さらに、上記のような有機系配位子の他、ピロリン酸、トリリン酸等の無機系の配位子を挙げることができる。多座配位子としては、特に２座配位子が好ましく、具体例としては、上記の他、下記一般式（ＶＩＩ−４）で示される２座配位子が挙げられる。
【０１２２】
【化５】
2007057833.tif 000007
【０１２３】
上記一般式（ＶＩＩ−４）中、Ｒ32及びＲ33はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、フッ化アルキル基、又は炭素数１〜１０のアルコキシ基を示す。
【０１２４】
多座配位子としては、上記の中でも、一般式（ＶＩＩ−４）で示される２座配位子がより好ましく、一般式（ＶＩＩ−４）中のＲ32とＲ33とが同一のものが特に好ましい。Ｒ32とＲ33とを同一にすることで、室温付近での配位子の配位力が強くなり、保護層形成用塗布液のさらなる安定化を図ることができる。
【０１２５】
多座配位子の配合量は、任意に設定することができるが、有機金属化合物の使用量１モルに対し、好ましくは０．０１モル以上、より好ましくは０．１モル以上、さらに好ましくは１モル以上である。
【０１２６】
保護層の２５℃における酸素透過係数は、４×１０12ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることが好ましく、３．５×１０12ｆｍ／ｓ・Ｐａ以下であることがより好ましく、３×１０12ｆ  ｍ／ｓ・Ｐａ以下であることがさらに好ましい。ここで、酸素透過係数は層の酸素ガス透過のし易さを表す尺度であるが、見方を変えると、層の物理的な隙間率の代用特性ととらえることもできる。なお、ガスの種類が変われば透過率の絶対値は変わるものの、検体となる層間で大小関係の逆転は殆どない。したがって、酸素透過係数は、一般的なガス透過のし易さを表現する尺度と解釈して良い。つまり、保護層の２５℃における酸素透過係数が上記条件を満たす場合には、保護層においてガスが浸透しにくい。したがって、ヨナー像形成プロセスにより生じる放電生成物の浸透が抑制され、保護層に含有される化合物の劣化が抑制され、電気特性を高水準に維持することができ、高画質化、長寿命化に有効である。
【０１２７】
保護層の膜厚は、０．１〜６μｍが好ましく、１〜５μｍがさらに好ましい。
【０１２８】
次に、現像剤収容体１４１について詳述する。上述の如く、現像剤収容体１４１は、トナー粒子およびトナー粒子よりも微粒子の研磨粒子や潤滑剤粒子を含む現像剤を収容したものである。トナー粒子は、特に製造方法により限定されるものではなく、例えば結着樹脂と着色剤、研磨剤、潤滑剤、必要に応じて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、研磨剤、潤滑剤、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、研磨剤、潤滑剤、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、研磨剤、潤滑剤、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
続いて、本発明の第２実施形態の画像形成装置について説明する。以下、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。この第２実施形態の画像形成装置も、フルカラータンデム方式を採用した、４つのトナー像形成ユニットを有する画像形成装置であるが、各トナー像形成ユニットに配備されたクリーニング装置におけるクリーニング補助部材が、図２に示すクリーニング補助部材とは異なる。
【０１３１】
図６は、第２実施形態の画像形成装置に配備された４つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットの概略構成を中心に示した図である。
【０１３２】
図６に示すクリーニング補助部材１５２も、クリーニングブレード１５１よりも、感光体ドラム回転方向上流側に配備されたものである。このクリーニング補助部材１５６は、感光体ドラム１１の回転軸１１ａと平行に延びた回転軸１５２１ａを有するロール状の保持部材１５２１の周面に多数の微細繊維１５２２が保持されたものである。図２に示すクリーニング補助部材の保持部材はパッド状であったが、図６に示すようなロール状にしても装置の大型化を招くことはない。ロール状の保持部材１５２１は弾性材料からなるものであり、その保持部材１５２１の周面を微細繊維布で被覆したものが、図６に示すクリーニング補助部材１５６として用いられる。
【０１３３】
また、図６に示すクリーニング補助部材１５２は、感光体表面１１ｂに接した状態で回転軸１５２１ａを中心にして回転するものであり、クリーニング補助部材１５６の、感光体表面１１ｂに接した部分が、感光体ドラム１１の回転方向（矢印Ｒ参照）と同じ方向に感光体表面１１ｂとは速度差をもって移動するように回転する（矢印ｒ参照）。こうすることで、放電生成物などの微細付着物の除去とクリーニング補助部材１５２からクリーニングブレード１５１へトナーを適度に通過させ、ブレードの潤滑を制御することが可能になる。
【０１３４】
さらに、図６に示すクリーニング補助部材１５２の微細繊維１５２２は、導電性を持たせた微細繊維布である。微細繊維布に導電性を持たせる方法として、合成繊維にカーボンブラック等の導電性微粒子を分散させたり、繊維から不織布作成時に導電性微粒子を同時に混合したり、繊維に導電性ポリマーを浸食し均一に被覆させて導電化処理をする方法などがある。導電処理剤としては、アセチレン、ベンゼン、アニリン、フェニルアセチレン、ピロール、フラン、チオフェン、インドール及びこれらのモノマーの誘導体などを重合したものがある。また微細導電性繊維と微細絶縁性繊維を混紡しても良い。
【０１３５】
図６に示す保持部材１５２１も導電性であり、印加バイアス制御部１５６による制御のもと電源１５７から保持部材１５２１を介して微細繊維１５２２にクリーニングバイアスが印加される。クリーニングバイアスとしては対向面の感光体ドラム１１との電位差として非放電電圧である−４５０Ｖ〜＋４５０Ｖの範囲で印加する事が好ましい。印加バイアス制御部１５６は、例えば定常的にはトナー帯電極性と逆極性の電圧を印加し、トナーを保持し放電生成物の掻き取り性を向上させ、任意のタイミングで同極性の電圧を印加しクリーニングブレード１５１に保持トナーを吐き出し供給する。また定常的にはトナー帯電極性と同極性の電圧を印加し、転写プロセスで逆極化したトナーや背景部に現像されたトナー成分などを保持し放電生成物の掻き取り性を向上させ、任意のタイミングで逆極性の電圧を印加しクリーニングブレード１５１に保持トナーを吐き出し供給しても良い。吐き出しタイミングは特に限定されない。また、ブレードの先端エッジ部１５１で潤滑成分が枯渇しやすい低画像密度が連続して採取された場合や、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５１の摩擦力が高くなる高温高湿条件下では吐き出しタイミングなどを制御してもかまわない。
【０１３６】
続いて、クリーニング装置１５が有するクリーニングブレード１５１についての変形例を説明する。ここでも、これまでの説明で用いた符号と同じ符号を付して説明する。
【０１３７】
図７は、積層構造のクリーニングブレードを示す図である。
【０１３８】
図７に示すクリーニングブレード１５１は、厚さ方向に第１層１５１１と第２層１５１２が積層したものである。すなわち、感光体ドラム１１側の第１層１５１１は、感光体表面１１ｂに圧接しており、先端エッジ部１５１ａを構成する、上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たす弾性体層である。一方、反対側の第２層１５１２は、第１層１５１１よりも１００％モジュラスの低い弾性材料で構成された層であり、先端エッジ部１５１ａの振動を吸収できるとともに、ブレード全体の当接圧が好適に調整可能となり、より安定して先端エッジ部１５１ａの変形を制御可能となる。また、第２層１５１２の構成材料の永久伸びを第１層１５１１よりも小さくする事で、クリーニングブレード全体の長期保管でのヘタリを好適に抑制することが可能となりより好ましい。さらに、第２層１５１２の構成材料の反発弾性を第１層１５１１よりも大きくする事で、クリーニングブレード全体の動的な追従性を向上させることも可能である。これらの場合、第１層１５１１の厚さは全体の厚さの２５％以下とする事が好ましい。
【０１３９】
図８は、単層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で完全に裏打ちしたクリーニングブレードを示す図であり、図９は、単層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で途中まで裏打ちしたクリーニングブレードを示す図である。
【０１４０】
図８および図９それぞれに示すクリーニングブレード１５１は、感光体ドラム１１とは反対側の裏面に板状バネ部材１５１３が設けられている。この板状バネ部材１５１３の材料としては、特に限定しないが金属製の薄板やプラスチック製の薄板等を好適に用いる事ができる。金属製の薄板材料としては柔軟性のある金属薄板であれば、どのような金属材料でも用いることができるが、好ましくはＳＵＳ系のステンレス板、リン青銅板等が用いられる。プラスチック製の薄板に用いられる高分子材料としてはポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアリレート、スチレンアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の強化プラスチック、或いは３次元架橋により硬化させたゴム弾性が小さい熱硬化性高分子材料等が好ましく用いられる。
【０１４１】
図８に示すクリーニングブレード１５１では、板状バネ部材１５１３の先端に単層構造のゴム弾性体１５１４の先端を一致させ、そのゴム弾性体１５１４を板状バネ部材１５１３で完全に裏打ちしている。すなわち、感光体表面１１ｂに圧接している先端エッジ部１５１ａは、板状バネ部材１５１３によって裏面側から支持されている。
【０１４２】
一方、図９に示すクリーニングブレード１５１では、板状バネ部材１５１３の先端よりも単層構造のゴム弾性体１５１４の先端を突出させ、そのゴム弾性体１５１４を板状バネ部材１５１３で途中まで裏打ちしている。すなわち、感光体表面１１ｂに圧接している先端エッジ部１５１ａは、裏面側から支持されていない。
【０１４３】
板状バネ部材１５１３とゴム弾性体１５１４は、既知の接着方法（ホットメルト、両面テープ、瞬間接着剤等）で接着されている。
【０１４４】
図８および図９に示す単層構造のゴム弾性体１５１４は、上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものである。
【０１４５】
図８および図９に示すクリーニングブレード１５１では、板状バネ部材１５１３で全体の当接圧を制御する事が可能であり、使用環境や長期保管でのヘタリなどの影響を受けず、安定した当接圧の制御が可能である。
【０１４６】
図１０は、積層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で完全に裏打ちしたクリーニングブレードを示す図であり、図１１は、積層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で途中まで裏打ちしたクリーニングブレードを示す図である。
【０１４７】
図１０に示すクリーニングブレード１５１が図８に示すクリーニングブレード１５１と異なる点や、図１１に示すクリーニングブレード１５１が図１１に示すクリーニングブレード１５１と異なる点は、ゴム弾性体１５１４が積層構造である点である。すなわち、図１０および図１１それぞれに示すクリーニングブレード１５１のゴム弾性体１５１４は、厚さ方向に第１層１５１４ａと第２層１５１４ｂが積層したものである。感光体ドラム１１側の第１層１５１４ａは、感光体表面１１ｂに圧接しており、先端エッジ部１５１ａを構成する、上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たす弾性体層である。一方、反対側の第２層１５１４ｂは、第１層１５１４ａよりも１００％モジュラスの低い弾性材料で構成された層であり、先端エッジ部１５１ａの振動を吸収できるとともに、ブレード全体の当接圧が好適に調整可能となり、より安定して先端エッジ部１５１ａの変形を制御可能となる。
【０１４８】
以上、感光体ドラム１１をクリーニングする例をあげて説明してきたが、本発明のうちのクリーニング装置は、図１に示すベルトクリーナ７０に適用することもできる。中間転写ベルト３０にも、２次転写の際に生じる用紙Ｐの剥離放電によって放電生成物が付着する。そこで、上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすクリーニングブレードで中間転写ベルト３０を機械的に掻き取るとともに、そのクリーニングブレードよりも上流側で、残留トナー成分を保持した微細繊維によって放電生成物を中間転写ベルト３０から除去するクリーニング装置が有効である。
（実施例）
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」はすべて「重量部」を意味する。
［感光体の作製］
４重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重量部に、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重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重量部を添加、混合撹拌して下引き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８４ｍｍ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１６０℃で１０分間乾燥を行い下引層を形成した。
【０１４９】
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重量部、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重量部およびｎ−ブチルアルコール３００重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。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部とビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（分子量４０，０００）６０重量部とをテトロヒドロフラン２３０重量部及びモノクロロベンゼン１００重量部に十分に溶解混合して得られた塗布液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し、１３０°で４０分乾燥することにより、膜厚２３μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１５０】
次に、下記に示す化合物１を２部、およびレジトップＰＬ４８５２（群栄化学製）を２部、イソプロピルアルコール１０部に溶解させ、保護層形成用塗布液を得た。この保護層形成用塗布液を、電荷輸送層上に浸漬塗布し、室温で３０分風乾した後、１３５℃で４５分乾燥させ、膜厚２μｍの保護層を形成した。得られた感光体を感光体Ａとした。
【０１５１】
【化６】
2007057833.tif 000008
【０１５２】
［クリーニングブレードの作製］
クリーニング装置に配備するクリーニングブレードを、ポリウレタンゴムを用いて作製した。ここでは、ポリオール材料、ポリオールの分子量、イソシアネートと架橋剤の材料及び配合を変えることで１００％モジュラス及び水との接触角を変化させ、クリーニングブレードＡ〜Ｉの９種類を作製した。
【０１５３】
クリーニングブレードＨを除いては、図７に示す積層構造のものとし、感光体ドラム側の、先端エッジ部を構成する第１層を、下記の表１に示す物性値のものとした。積層構造のクリーニングブレードはいずれも、第１層の厚みを０．３ｍｍにするとともに第２層の厚みを１．７ｍｍにし、全体の厚みを２．０ｍｍにした。単層構造のクリーニングブレードＨの厚みも２．０ｍｍにした。また、クリーニングブレードの自由長及び感光体ドラムへの食い込み量を調整し、感光体ドラムへの圧接力はいずれも３５．２８ｍＮ／ｍｍとなるように設定した。
【０１５４】
【表１】
2007057833.tif 000009
【０１５５】
表１に示す９種類のクリーニングブレードのうち上から５つ目までのクリーニングブレードＡ〜Ｅはいずれも上記式（１）で表される条件および上記式（２）で表される条件の双方を満たすものである。一方、その下の４つのクリーニングブレードＦ〜Ｉはいずれも、上記式（１）で表される条件を満足せず、さらにクリーニングブレードＧを除いて上記式（２）で表される条件も満足しない。
［クリーニング補助部材］
パッド状のクリーニング補助部材と、ロール状のクリーニング補助部材と、さらに、パッド状のクリーニング補助部材の微細繊維を導電化処理したものとの３種類のクリーニング補助部材を用意した。
【０１５６】
パッド状のクリーニング補助部材としては、微細繊維布として水流絡合法で作製した繊維径（太さ）６μｍの不織布（ポリエステル／ナイロン、日本バイリーン製ＷＰ８０８５）を、保持部材として用意した高さ３ｍｍのパッド状の発泡ウレタンに貼り付け、感光体ドラムへの食いこみ量を１．５ｍｍに設定し、感光体表面へのクリーニング補助部材の押し付け圧力は２５℃の測定環境下において１９．６ｍＮ／ｍｍとした。以下、このパッド状のクリーニング補助部材をクリーニング補助部材Ａと称する。
【０１５７】
また、ロール状のクリーニング補助部材としては、微細繊維布を直径１２ｍｍの発泡ウレタンスポンジロールに巻き付け、感光体ドラムに対して食いこみ量１ｍｍに設定し、感光体表面へのクリーニング補助部材の押し付け圧力は２５℃の測定環境下において１９．６ｍＮ／ｍｍとした。このロール状のクリーニング補助部材を、感光体ドラムに対して感光体ドラムとの接触領域で同方向に、感光体ドラムとの周速比が０．５になるように回転させた。以下、このロール状のクリーニング補助部材をクリーニング補助部材Ｂと称する。
【０１５８】
さらに、パッド状のクリーニング補助部材の微細繊維を導電化処理したものとしては、繊維布のベースとして微細繊維部材に、導電性高分子（ポリピロール）を繊維布全体に薄く被覆させ、電気抵抗が１×１０3Ωの導電性不織布を得た。この導電性不織布を用い、高さ３ｍｍ、幅４ｍｍのパッド状の発泡ウレタンに貼り付け、感光体ドラムへの食いこみ量を１．５ｍｍに設定し、感光体表面へのクリーニング補助部材の押し付け圧力は２５℃の測定環境下において１９．６ｍＮ／ｍｍとした。以下、この導電化処理されたクリーニング補助部材をクリーニング補助部材Ｃと称する。クリーニング補助部材Ｃには感光体ドラムの回転駆動と同期して２００Ｖの電圧を印加し、５００枚毎に、感光体ドラムが１回転する間に−２００Ｖの電圧を印加する吐き出しサイクルを設けた。また、このクリーニング補助部材Ｃは、感光体ドラムの回転軸の延在方向に４ｍｍの移動幅で、感光体ドラム１周につき２往復の速度で往復運動させた。
（実施例１）
試験機として、富士ゼロックスＤｏｃｕ−Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  ５００を改造したものを用いた。すなわち、感光体には、表面に保護層が形成された感光体Ａを組み込んだ。また、クリーニングブレードＡとクリーニング補助部材Ａを配備したクリーニング装置を組み込んだ。このような改造を施した画像形成装置に、現像剤としてＤｏｃｕ−Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  ５００の製品現像剤を用いて、低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）及び高温高湿（２８℃、８０％）でそれぞれ１０万枚の耐久試験を行い、感光体摩耗、および感光体傷（感光体粗さ）の評価を実施した。また、低温低湿条件下ではフィルミングの発生を評価し、高温高湿条件下では像流れの発生を評価した。これらの結果を総合評価とともに表２に示す。
【０１５９】
【表２】
2007057833.tif 000010
【０１６０】
各評価に関する詳細は以下の通りである。
［クリーニング性］
低温低湿下での走行中のプリント画像中のクリーニング不良画像の有無と未転写のＡ３サイズの画像密度１００％画像を定期的に２枚クリーニングすることで評価を行った。判断基準は以下の通りである。
◎→プリント画像中、未転写画像共にクリーニング性問題なし
○→プリント画像中クリーニング性問題なし、未転写画像に軽微にクリーニング不良発生
×→プリント画像中クリーニング不良発生
［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。
◎：エッジ摩耗小
○：エッジ摩耗中
×：エッジ摩耗大
××：エッジ摩耗大、エッジ欠け多
〔像流れ〕
高温高湿環境（２８℃、８０％ＲＨ）で２万枚プリント毎に１２時間以上放置後、水溶性である放電生成物を除去するため感光体表面の一部分のみを水拭きした。その後、ハーフトーン画像をプリントし、反射型濃度測定機（Ｘ−ｒｉｔｅ）により、感光体表面の水拭きした箇所と水拭きしていない箇所とに対応する画像部分の濃度差（ΔＳＡＤ）を測定し、以下の判断基準で評価した。ΔＳＡＤの値が小さいほど、像流れが生じていないことになる。尚、ハーフトーン画像は像流れの検出精度を通常よりも向上させるため画像密度３０％の３００線の万線スクリーンのハーフトーン画像にて判断した。
◎：ΔＳＡＤが０．１５以下
○：ΔＳＡＤが０．１５を超え０．４未満
×：ΔＳＡＤが０．４以上
〔フィルミング〕
耐久試験後の感光体ドラム上の付着物の有無を観察し、目視による官能評価を行った。また画像密度３０％のハーフトーン画像を採取し画質への影響の有無の官能評価を行った。判断基準は以下の通りである。
◎→感光体付着物がなく、画質上も未発生
○→感光体付着物はあるが、画質上は未発生
×→感光体付着物があり、画質上も発生
【０１６１】
（実施例２〜５）
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１と同じ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２に示す。
（実施例６〜８）
表２に示すようにクリーニング補助部材を代えた以外は、実施例１あるいは２と同じ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２に示す。
【０１６２】
（比較例１）
クリーニング装置からクリーニング補助部材を取り外した以外は、実施例１と同じ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２に示す。
（比較例２）
クリーニング装置からクリーニング補助部材を取り外した以外は、実施例３と同じ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２に示す。
（比較例３〜６）
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１と同じ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２に示す。
【０１６３】
残留トナー成分を捕獲するクリーニング補助部材を取り外した比較例１および２では、クリーニングブレードに残留トナー成分が供給され潤滑剤として機能したことによりクリーニング性やエッジダメージについては良好な結果であったが、クリーニング補助部材が取り外されたことにより放電生成物の除去が不十分になり、残った放電生成物が吸湿して像流れが引き起こされたものと考える。また、比較例３〜６では、クリーニング補助部材により放電生成物の除去が行なわれたと考えられるが、クリーニング補助部材に残留トナー成分が捕獲されたことにより、クリーニングブレードに供給される残留トナー成分が不足気味となり、従来のクリーニングブレードであるクリーニングブレードＦ〜Ｉでは磨耗やカケが発生し、クリーニング性やエッジダメージについての評価結果が悪くなったと考える。これに対して、いずれの実施例でも、像流れやフィルミングが生じておらず、放電生成物の除去が十分に行なわれたと考えられる。また、クリーニング性やエッジダメージについても良好な結果であり、クリーニングブレードの磨耗やカケの発生が抑えられ十分なクリーニングが行われたといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【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４つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットの概略構成を中心に示した図である。
【図３】富士ゼロックスＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒＣｏｌｏｒ４００を用いてクリーニング性能の維持性と、クリーニングブレードの水との接触角Ａ、１００％モジュラスＢとの関係を示した図である。
【図４】本実施形態におけるクリーニング装置が備える往復動機構と制御部を示す図である。
【図５】図２に示す感光体ドラムの断面構造を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の画像形成装置に配備された４つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットの概略構成を中心に示した図である。
【図７】積層構造のクリーニングブレードを示す図である。
【図８】単層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で完全に裏打ちしたクリーニングブレードを示す図である。
【図９】単層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で途中まで裏打ちしたクリーニングブレードを示す図である。
【図１０】積層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で完全に裏打ちしたクリーニングブレードを示す図である。
【図１１】積層構造のゴム弾性体を板状バネ部材で途中まで裏打ちしたクリーニングブレードを示す図である。
【符号の説明】
【０１６５】
１    画像形成装置
１１    感光体ドラム
１１ｂ    表面
１２    帯電器
１３    露光器
１４    現像器
１５    クリーニング装置
１５１    クリーニングブレード
１５１ａ    先端エッジ部
１５２    クリーニング補助部材
１５２１    保持部材
１５２２    微細繊維
１６    除電器
２０    １次転写ロール
３０    中間転写ベルト
４０    一括転写装置
５０    定着装置
６０    用紙トレイ
【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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