(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上であることを特徴とする画像形成装置用ブレード。
【請求項２】
前記表面層の厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ブレード。
【請求項３】
前記板状基材のゴム硬度がＡ６０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置用ブレード。
【請求項４】
電子写真感光体表面のクリーニングに用いられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置用ブレード。
【請求項５】
感光体と、クリーニング手段と、帯電手段、露光手段、及び現像手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段と、を一体に有し、電子写真方式の画像形成装置本体に脱着自在であり、
前記クリーニング手段が、ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上である画像形成装置用ブレードであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記画像形成装置用ブレードの表面層の厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記画像形成装置用ブレードの板状基材のゴム硬度がＡ６０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記感光体が、その表面に、酸素とガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記クリーニング手段が、前記感光体表面のクリーニングを行うものであることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
感光体と、該感光体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、クリーニング手段と、を備え、
前記クリーニング手段が、ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上である画像形成装置用ブレードであることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置用ブレードの表面層の厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置用ブレードの板状基材のゴム硬度がＡ６０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記感光体が、その表面に、酸素とガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記クリーニング手段が、前記感光体表面のクリーニングを行うものであることを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置用ブレード、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を用いた複写機・プリンタ等が幅広く利用されている。
このような電子写真方式を利用した画像形成装置には、通常、感光体や中間転写部材、定着部材などの被クリーニング部材に接触して、この被クリーニング部材に残留したトナーや、紙粉、埃などを除去するクリーニング手段が備えられている。
このクリーニング手段の一つとして、例えば、感光体の表面のクリーニングを目的としたものがある。この感光体用のクリーニング手段には、トナー転写後に感光体上に残った一部のトナーや紙粉などの異物を除去するため、板状のゴム状弾性体なるブレード材が広く用いられている。
【０００３】
しかし、ポリウレタンなどのゴム状弾性体からなるブレード材でクリーニングを行う場合、クリーニング性を良好にし、高湿度環境下における帯電手段などから生じた放電生成物による像流れを抑制すると共に、ブレード材の長寿命化や感光体摩耗量の低減を同時に達成することは困難であった。
即ち、クリーニング性を高めたり、放電生成物を除去するためには、ゴム状弾性体を高硬度にしたり押付け荷重を増す必要があり、このため、ブレード材の変形が起き易くなり、ブレード材自体の寿命が短くなったり、感光体の摩耗量も増加してしまうためである。
【０００４】
上記の問題に対し、種々の観点から、下記の提案がなされている。
例えば、特許文献１には、ポリウレタンゴム成形体の表面に炭素膜からなる表面層を設けたブレード材が提案されている。これにより、感光体との摩擦の低減で摩耗量の低減については一定の効果が得られることが示されている。
特許文献２には、クリーニングブレードの感光ドラムと接触する部分に、アモルファスカーボン、アモルファスシリコン、又はチタンナイトライドがコーティングされており、これにより間欠的に感光体表面を研磨することで、トナーを除去する方法が開示されている。
特許文献３には、ブレード材の押付け部分に水性エマルジョンを塗布し、摩擦抵抗を低減する方法が示されている。
特許文献４には、感光体の表面に炭素膜を設けることで、クリーニングブレードによる摩擦量を制御する方法が示されている。
特許文献５には、クリーニングブレードの動摩擦係数の制御する方法が示されている。
【特許文献１】特開平９−１６０４５７号公報
【特許文献２】特開平６−２８２２０６号公報
【特許文献３】特開平５−１６５３８６号公報
【特許文献４】特開平１１−１８４３４１号公報
【特許文献５】特開２０００−１６２９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、種々の提案がなされているが、クリーニング性を高めると共に、ブレード材の長寿命化や感光体摩耗量の低減を同時に達成するには至っておらず、これらは従来と同様に消耗品として扱われている。
そこで、本発明は、クリーニング性が良好で、被クリーニング部材の磨耗量を低減させることができ、長寿命化を達成しうる画像形成装置用ブレード、該画像形成装置用ブレードを有するプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は以下の本実施の形態により達成される。
すなわち、
請求項１に係る発明は、ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上であることを特徴とする画像形成装置用ブレードである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記表面層の厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ブレードである。
請求項３に係る発明は、前記板状基材のゴム硬度がＡ６０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置用ブレードである。
請求項４に係る発明は、電子写真感光体表面のクリーニングに用いられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置用ブレードである。
【０００８】
請求項５に係る発明は、感光体と、該感光体表面を帯電させる帯電手段、該帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、該トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一つと、を一体に有し、電子写真方式の画像形成装置本体に脱着自在であり、
前記クリーニング手段が、ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上であることを特徴とする画像形成装置用ブレードであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【０００９】
請求項６に係る発明は、前記画像形成装置用ブレードの表面層の厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジである。
請求項７に係る発明は、前記画像形成装置用ブレードの板状基材のゴム硬度がＡ６０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のプロセスカートリッジである。
請求項８に係る発明は、前記感光体が、その表面に、酸素とガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジである。
請求項９に係る発明は、前記クリーニング手段が、感光体表面のクリーニングを行うものであることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジである。
【００１０】
請求項１０に係る発明は、感光体と、該感光体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、クリーニング手段と、を備え、
前記クリーニング手段が、ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上であることを特徴とする画像形成装置用ブレードであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項１１に係る発明は、前記画像形成装置用ブレードの表面層の厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置である。
請求項１２に係る発明は、前記画像形成装置用ブレードの板状基材のゴム硬度がＡ６０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の画像形成装置である。
請求項１３に係る発明は、前記感光体が、その表面に、酸素とガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
請求項１４に係る発明は、前記クリーニング手段が、前記感光体表面のクリーニングを行うものであることを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、クリーニング性が良好で、被クリーニング部材の磨耗量を低減させることができ、長寿命化を達成しうる画像形成装置用ブレード、該画像形成装置用ブレードを有するプロセスカートリッジ、及び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】
【００１３】
以下、本発明の画像形成装置用ブレード、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置について、詳細に説明する。
【００１４】
＜画像形成装置用ブレード＞
本発明の画像形成装置用ブレード（以下、単に、「ブレード」と称する場合がある。）は、ゴム状弾性体からなる板状基材の表面の少なくとも一部に、酸素とガリウム元素を含んで構成される表面層を有し、且つ、該表面層の酸素の含有量が１５原子％以上であることを特徴とする。
本発明における表面層は、上記の２つの元素を特定の組成で含むため、硬度と耐酸化性に優れたガリウムの酸化物から構成されることになる。この表面層を被クリーニング部材に対して押付けることで、その被クリーニング部材表面に存在するトナーや異物などを除去（クリーニング）することができるが、この表面層の存在により、ゴム状弾性体からなる板状基材の硬度を高めることや、押付け荷重を増加させることなく、被クリーニング部材のクリーニングを行うことが可能となる。加えて、画像形成装置内では、帯電器によって発生するオゾンや窒素酸化物等による酸化雰囲気が形成されることがあるが、本発明における表面層は耐酸化性に優れることから、表面層自体の劣化を抑制することができ、その結果、表面層が存在することによる効果を長期に亘って維持することができる。
従って、本発明の画像形成装置用ブレードは、クリーニング性を高めつつも、被クリーニング部材の磨耗量を低減させることが可能となり、更に、自身の高寿命化を達成することもできる。
【００１５】
（表面層）
まず、この表面層について説明する。
この表面層は、少なくとも酸素とガリウム元素を含んで構成されることを特徴としており、この２つの元素のみから構成されているものであってもよいが、本発明の効果を損なわない範囲において、窒素、水素、炭素、アルミニウム、インジウムなどの元素を含んでいてもよい。このような他の元素を含むことで、表面層の電気抵抗や硬度などの諸物性を柔軟に制御することができ、本発明の効果を更に高めることができる。
【００１６】
本発明における表面層中の組成は、均一であってもよいが、酸素とガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上であれば、厚さ方向において傾斜していてもよい。また、本発明における表面層は、酸素及びガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上であれば、組成の異なる層を積層してなる多層構造を有していてもよい。
【００１７】
また、本発明における表面層では、厚さ方向における酸素の濃度分布は、均一でも不均一でもよいが、板状基材側に向かって減少（すなわち、表面層の表面側に向かって増加）していることが好ましい。
このような酸素濃度分布を有することにより、機械的耐久性、耐酸化性、放電生成物の付着に起因する画像欠陥及び感度をより高いレベルで両立させることができる上に、これらの特性をより長期に渡って維持することが容易である。なお、表面層厚さ方向の酸素濃度の分布プロファイルは特に限定されず、例えば、直線状、曲線状、階段状のいずれでもよい。
【００１８】
表面層中のガリウムの含有量は、０．１原子％以上５０原子％以下の範囲内であることが好ましく、５原子％以上４０原子％以下の範囲内であることがより好ましい。ガリウムの含有量が０．１原子％未満の場合は、表面層の形成自体が困難となる場合がある。また、含有量が５０原子％を超える場合は、ブレードへの接着性に問題がでる場合がある。
【００１９】
また、表面層中の酸素の含有量は、１５原子％以上であることを要し、２０原子％以上６０原子％以下が好ましく、２５原子％以上５０原子％以下がより好ましい。酸素の含有量が１５原子％未満の場合には、表面層表面（ブレード表面）の耐酸化性が不充分となり、画像形成装置内で使用した場合に、ブレードの特性が劣化したり、十分な機械的特性が確保できない場合がある。また、硬度や表面粗さの観点から、上限値は６０原子％が好ましい。
【００２０】
本発明における表面層に窒素が含まれる場合、その含有量は、３０原子％以下が好ましく、１５原子％以下がより好ましい。窒素の含有量が３０原子％を超える場合には、表面層の耐水性が不充分となるため実用性に欠ける場合がある。また、表面層の厚さ方向における窒素の濃度分布は、均一でも不均一でもよいが、最表面には実質的に含まれないことが好ましい。
【００２１】
本発明における表面層に炭素が含まれる場合、その含有量は、２原子％以上１５原子％以下であることが望ましく、２原子％以上１０原子％以下であることが更に望ましい。表面層中の炭素の含有量を２原子％以上１５原子％以下とすることで、高撥水性な低エネルギー表面になるという効果が得られる。
【００２２】
本発明における表面層に水素が含まれる場合、その含有量は、０．１原子％以上３０原子％以下の範囲が望ましく、０．５原子％以上２０原子％以下の範囲内がより望ましい。水素の含有量が０．１原子％未満の場合には、層内部に構造的な乱れを内蔵したままとなり、電気的に不安定となったり機械的な特性も不十分となる場合がある。また、３０原子％を超える場合には水素がガリウムに２原子以上結合する確率が増加して、三次元構造を保つことができず硬度や化学的安定性（特に耐水性）などが不十分となる場合がある。
【００２３】
本発明における表面層全体中における各元素の含有量については、ラザフォードバックスキャタリング法（ＲＢＳ）や、ハイドロジェンフォワードスキャタリング法（ＨＦＳ）などを用いることができる。
以下、これらの測定方法について説明する。
【００２４】
なお、本発明において、表面層中のガリウム、酸素、炭素、窒素等の元素の含有量は、膜厚方向の分布も含めてラザフォードバックスキャタリング法（ＲＢＳ）により求めた値を意味している。
【００２５】
ＲＢＳとして、加速器：ＮＥＣ社  ３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ、エンドステーション：ＣＥ＆Ａ社  ＲＢＳ−４００を用い、システムとしては３Ｓ−Ｒ１０を用いた。解析にはＣＥ＆Ａ社のＨＹＰＲＡプログラム等を用いた。
【００２６】
ＲＢＳの測定条件は、以下の通りである。
Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギーは２．２７５ｅＶ
検出角度  １６０°
入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ  １０９°
【００２７】
ＲＢＳ測定は、Ｈｅ＋＋イオンビームを試料に対してほぼ垂直に入射し、検出器をイオンビームに対して、１６０°にセットし、後方散乱されたＨｅのシグナルを測定する。検出したＨｅのエネルギーと強度から組成比と膜厚を決定する。更に、組成比と膜厚を求める精度を向上させるために二つの検出角度でスペクトルを測定してもよい。また、深さ方向分解能や後方散乱力学の異なる二つの検出角度で測定しクロスチェックすることにより精度を向上することができる。
【００２８】
なお、ターゲット原子によって後方散乱されるＨｅ原子の数は、１）ターゲット原子の原子番号、２）散乱前のＨｅ原子のエネルギー、３）散乱角度、の３つの要素だけにより決まる。測定された組成から密度を計算によって仮定して、これを用いて膜厚を算出する。密度の誤差は２０％以内である。
【００２９】
また、本発明において、表面層中の水素の含有量は、ハイドロジェンフォワードスキャタリング法（ＨＦＳ）により求められた値を意味する。
【００３０】
上記ＨＦＳとしては、
加速器：ＮＥＣ社  ３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ、エンドステーション：ＣＥ＆Ａ社  ＲＢＳ−４００を用い、システムとして、３Ｓ−Ｒ１０を用いた。解析にはＣＥ＆Ａ社のＨＹＰＲＡプログラムを用いた。
【００３１】
ＨＦＳの測定条件は、以下の通りである。
Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ｅＶ
検出角度１６０°入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ３０°
【００３２】
ＨＦＳによる測定は、Ｈｅ＋＋イオンビームに対して検出器が３０°に、試料が法線から７５°になるようにセットすることにより、試料の前方に散乱する水素のシグナルを拾うことが可能である。この時検出器を薄い（１０μｍ）アルミ箔で覆い、水素とともに散乱するＨｅ原子を取り除くことがよい。定量は参照用試料と被測定試料との水素のカウントを阻止能で規格化した後に比較することによっておこなう。参照用試料としてＳｉ中にＨをイオン注入した試料と白雲母を使用した。
【００３３】
白雲母は水素濃度が６０原子％であることが知られている。
最表面に吸着しているＨは、清浄なＳｉ表面に吸着しているＨ量を差し引くことによって行うことができる。
【００３４】
また、半導体膜中の水素の含有の有無は赤外吸収スペクトル測定を利用して、１３族−水素結合やＮ−Ｈ結合の強度からも推定することもできる。
【００３５】
本発明において、上述した各元素のうち窒素を除く元素の含有量、特に酸素及びガリウムの両元素の含有量の好ましい範囲については、表面層の最表面で満たされていることが好ましい。
ここで、表面層の最表面とは、表面からの深さが少なくとも数ｎｍの範囲内（具体的には、表面から１〜５０ｎｍ程度の範囲）の領域を意味し、実質的には、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により固体表面を測定した際の、深さ方向の測定範囲に相当する部分の領域を意味する。
【００３６】
表面層の最表面における、ガリウムや酸素等の元素の含有量は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により求めることができる。
例えば、ＸＰＳの測定装置として日本電子社製ＪＰＳ９０１０ＭＸを用い、Ｘ線ソースにはＭｇＫα線を用い、１０ｋＶ，２０ｍＡで照射することにより測定できる。この場合、光電子の測定は１ｅＶのステップで行い、元素の含有量は、ガリウム元素に対しては３ｄ５／２、Ｏは１ｓ，Ｎは１ｓスペクトルを測定し、スペトクルの面積強度と感度因子により求めることができる。なお、測定前にＡｒイオンエッチングを５００Ｖで１０ｓ程度行う。
【００３７】
本発明における表面層は、微結晶、多結晶、或いは、非晶質のいずれであってもよいが、表面層表面の平滑性を向上させる点からは非晶質であることが特に好ましい。なお、結晶性／非晶質性は、ＲＨＥＥＤ（反射高速電子線回折）測定により得られた回折像の点や線の有無により判別することができる。
また、詳細は後述するが、表面層は、気相成膜法を利用して板状基材上に形成されるため、成膜条件等によっては、その断面が柱状構造となる場合もある。しかしながら、表面層表面の滑り性の観点からは、このような柱状構造を有さないことが好ましい。
【００３８】
表面層中には、導電型の制御のために種々のドーパントを添加することができる。導電性をｎ型に制御する場合には、例えば、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎから選ばれる一つ以上の元素を用いることができ、ｐ型に制御する場合には、例えば、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｚｎ，Ｓｒから選ばれる一つ以上の元素を用いることができる。
【００３９】
表面層は、微結晶、多結晶或いは非晶質のいずれの場合においても、その内部構造に結合欠陥や、転位欠陥、結晶粒界の欠陥などが多く含まれる傾向にある。このため、これらの欠陥の不活性化のために表面層中には、水素及び／又はハロゲン元素が含まれていてもよい。表面層中の水素やハロゲン元素は結晶内の結合欠陥や結晶粒界の欠陥などに取り込まれて、反応活性点を消失させ、電気的な補償を行う働きを有する。
【００４０】
本発明における表面層の厚さは、０．１μｍ〜１．０μｍの範囲が好ましく、０．２μｍ〜０．８μｍの範囲がより好ましく、０．３μｍ〜０．５μｍの範囲が更に好ましい。
表面層の厚さがこの範囲にあることで、長期間クリーニング性を維持しながら表面層の剥離がなく、表面層の形成コストが許容しうるブレードを得ることができる。
なお、表面層の厚さは、板状基材との屈折率の差を利用した光干渉法や、マスキングにより板状基材表面を露出させた部分との高低差を触針式表面粗さ計により読み取る段差法、光切断法などによって測定することができる。
【００４１】
なお、本発明における表面層は、板状基材の表面の少なくとも一部に設けられていればよいが、板状基材の表面の全部に表面層が設けられていてもよい。
ここで、本発明における表面層は、被クリーニング部材との接触領域に設けられていればその効果を奏することができるため、表面層が設けられる「板状基材の表面の少なくとも一部」とは、ブレードにおける被クリーニング部材との接触領域を意味する。
なお、表面層の成膜容易性の点、また、ブレードの耐久性の点から、板状基材の面を覆うように形成されていることが好ましく、図１に示されるように、板状基材の２面を覆うように形成されていることがより好ましい。
【００４２】
（板状基材）
本発明の画像形成装置用ブレードにおいて、板状基材はゴム状弾性体からなるものである。
ここで用いられるゴム状弾性体としては、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリイミド変性シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム等が用いられる。中でも、加工精度と弾性率など力学特性の制御の容易さの点から、ウレタンゴムを用いることが好ましい。
【００４３】
本発明においては、前述のような表面層を設けることから、板状基材としては比較的柔らかいゴム状弾性体を用いることができ、具体的には、ゴム硬度がＡ６０〜Ａ８０であるものが好ましい。
【００４４】
本発明において、板状基材のゴム硬度は以下のようにして測定することができる。
即ち、ＪＩＳ Ｋ ６２５３（２００６）に記載されている方法に準拠して行い、高分子計器（株）製のタイプＡデュロメータであるアスカーゴム硬度計Ａ型を用いて計測することができる。
【００４５】
以下、本発明の画像形成装置用ブレードの作製方法について説明する。
本発明の画像形成装置用ブレードは、板状基材に、図２に示される成膜装置を用いて表面層を形成することで作製される。
ここで、図２は、本発明における表面層の形成に用いられる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
図２に示されるように、成膜装置１００は、仕切り部１０１ａを有する真空容器１０１と、板状基材１２を保持する成膜ジグ１０３と、高周波電源部１０５ａ及び放電電極１０５ｂからなる放電部１０５と、プロセスガスを供給する供給口１０７ａと接続するプロセスガス供給部１０７と、材料ガスを供給する供給口１０９ａを接続する材料ガス供給部１０９と、排気口１１１ａと接続する排気装置１１１と、を有する。
【００４６】
図２に示される成膜装置において、真空容器１０１の一端には、排気口１１１ａを介して排気装置１１１が設けられており、また、真空容器１０１の排気装置１１１（排気口１１１ａ）が設けられた側と反対側に、プロセスガスを供給する供給口１０７ａ、材料ガスを供給する供給口１０９ａ、及び放電部１０５が設けられている。
また、真空容器１０１内には、板状基材１２を保持する成膜ジグ１０３が設けられている。この成膜ジグ１０３は、多角形断面を有しており、この辺に板状基材１２を保持する機能を有する。また、成膜ジグ１０３は、図示されない回転装置により、板状基材１２を保持したまま矢印方向に回転することができる。
【００４７】
放電部１０５は、放電面が排気装置１１１（排気口１１１ａ）側に設けられた放電電極１０５ｂと、放電電極１０５ｂの放電面と反対側の面に接続された高周波電源部１０５ｂとから構成されている。
また、放電電極１０５ｂに近接して、プロセスガスを供給するための供給口１０７ａが設けられており、この供給口１０７ａはプロセスガス供給部１０７に接続されている。
更に、仕切り部１０１ａに対して、供給口１０７ａとは反対の箇所には、材料ガスを供給するための供給口１０９ａが設けられており、この供給口１０９ａは材料ガス供給部１０９に接続されている。
【００４８】
真空容器１０１は、一端が真空容器１０１の内壁に固定され、他端が回転する成膜ジグ１０３とこれに保持される板状基材１２と接触しないよう微小な間隔をもって成膜ジグ１０３に対向する仕切り部１０１ａを有する。
この仕切り部１０１ａは、真空容器１０１内部の放電電極１０５ｂ及びプロセスガスが供給口１０７ａより供給される領域と、材料ガスが供給口１０９ａより供給される領域とを、前記微小な間隔を除いて空間的に分離することに用いられる。なお、この仕切り部１０１ａの位置は、成膜ジグ１０３の一辺の長さ（板状基材１２の大きさ）に応じて、設定することができ、真空容器１０１の中央である必要はない。
【００４９】
表面層の形成は、例えば、以下のように実施することができる。
まず、プロセスガスを供給口１０７ａからに導入すると共に、高周波電源部１０５ａから放電電極１０５ｂに、例えば、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給する。この際、放電電極１０５ｂの放電面側から排気口１１１ａ側へと発光領域が放射状に広がるようにプラズマが形成される。ここで、供給口１０７ａから導入されたプロセスガスは真空容器１０１内を放電電極１０５ｂを含む領域から排気口１１１ａ側へと流れる。
なお、放電電極１０５ｂは電極の周りをアースシールドで囲んだものでもよい。
【００５０】
ここで、プロセスガスには、少なくとも酸素を含み、窒素、水素、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスが用いられる。
【００５１】
次に、例えば、水素をキャリアガスとして用いて希釈したトリメチルガリウム（材料ガス）を供給口１０９ａから導入することによって、板状基材１２表面にガリウムと酸素を含む非単結晶膜を成膜することができる。
【００５２】
成膜時の表面層の形成温度は特に限定されないが、板状基材１２表面の温度が、１０℃〜１００℃の範囲が好ましく、２０℃〜６０℃の範囲内で形成することが好ましい。
板状基材１２表面の温度は加熱及び／又は冷却手段（図中、不図示）によって制御してもよいし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。板状基材１２を加熱する場合にはヒータを板状基材１２の隣接した箇所に設置してもよい。板状基材１２を冷却する場合には板状基材１２を保持する成膜ジグ１０３の内側に冷却用の気体又は液体を循環させてもよい。
放電による板状基材１２表面の温度の上昇を避けたい場合には、板状基材１２表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。また、放電による放電電極１０５ｂ自体の温度上昇にともなう板状基材１２の温度上昇を防ぐため、放電電極の内部に冷却用の気体又は液体を循環させてもよい。
【００５３】
ここで、材料ガスとしては、ガリウムを含む有機金属化合物として、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、ｔ−ブチルガリウムなどを用いることができる。
これらの液体や固体を気化して単独に或いはキャリアガスでバブリングすることによる混合状態で使用することができる。
また、これらを２種類以上混合してもよい。
【００５４】
なお、本発明における表面層のように、ガリウムと酸素とを主に含む表面層を形成する場合、真空容器１０１内には活性水素が存在することが好ましい。活性水素は、キャリアガスとして使用する水素ガスや有機金属化合物に含まれる水素原子から供給されるものでもよい。
【００５５】
図２に示される成膜装置１００のプラズマ発生手段は、高周波電源部を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置を用いてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でもよい。
更に、これらの装置を２種類以上組み合わせて用いてもよく、例えば、プロセスガス供給口１０７ａより活性水素を供給するリモートプラズマ装置を付加してもよい。或いは、同種の装置を２つ以上用いてもよい。プラズマの照射によって板状基材１２表面の温度が上昇しないようにするためには高周波発振装置が好ましいが、熱の照射を防止する装置を設けてもよい。
【００５６】
２種類以上の異なるプラズマ発生装置（プラズマ発生手段）を用いる場合には、同じ圧力で同時に放電が生起できるようにする必要がある。また、放電する領域と、成膜する領域（板状基材が設置された部分）とに圧力差を設けてもよい。これらの装置は、成膜装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置も基体の成膜面に対向するように配置してもよい。
【００５７】
また、異なる２種類のプラズマ発生装置を同一の圧力下で利用する場合、例えば、マイクロ波発振装置と高周波発振装置とを用いる場合、励起種の励起エネルギーを大きく変えることができ、膜質の制御に有効である。また、放電は大気圧近傍（３００〜１２００ｈＰａの範囲）で行ってもよい。大気圧近傍で放電を行う場合にはキャリアガスとしてＨｅを使用することが望ましい。
【００５８】
なお、表面層の形成に際しては、上述した方法以外にも、通常の有機金属気相成長法や蒸着法、スパッタ法、分子線エピタキシー法を使用することができる。
【００５９】
上述のようにして得られた本発明の画像形成装置用ブレードは、例えば、図１に示されるようにして使用される。
ここで、図１は、本発明の画像形成装置用ブレードの構成とその使用態様を説明するための概略断面図である。
図１に示される画像形成装置用ブレード１０は、板状基材１２の一部の表面に形成された表面層１４を有する構成を有する。
このブレード１０には、ブレードホルダ２０が接着剤などで貼り付けられており、このブレードホルダ２０に対し、矢印Ｂ方向に力を加えることで、被クリーニング部材３０の表面が摺擦される。
ここで、矢印Ｂ方向に加えられる力（押付け力）は、被クリーニング部材３０の種類、求められるクリーニング性、許容されるブレードの寿命等により、適宜、決定されるが、被クリーニング部材３０が感光体である場合には、０．５ｇ／ｃｍ〜５ｇ／ｃｍが好ましく、１ｇ／ｃｍ〜３ｇ／ｃｍがより好ましい。
【００６０】
また、図１に示されるように、ブレード１０は、傾斜させて被クリーニング部材３０へ接触させるが、この傾斜角度θは、１５°〜４５°が好ましい。
【００６１】
本発明の画像形成装置用ブレードは、画像形成装置内のクリーニング手段のいずれの箇所にも適用することができ、例えば、感光体、中間転写部材、定着部材等のクリーニング手段として用いることができる。
中でも、クリーニング性が良好で、被クリーニング部材の磨耗量を低減させることができ、高寿命化を達成しうるといった効果が顕著に現れる観点から、本発明の画像形成装置用ブレードは、電子写真感光体のクリーニング手段として用いられることが好ましい。
【００６２】
＜プロセスカートリッジ、及び画像形成装置＞
次に、本発明のプロセスカートリッジ、及び画像形成装置について説明する。
本発明のプロセスカートリッジは、感光体と、クリーニング手段と、帯電手段、露光手段、及び現像手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段と、を一体に有し、画像形成装置本体に脱着自在であり、前記クリーニング手段が、本発明の画像形成装置用ブレードであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、クリーニング手段と、を備え、前記クリーニング手段が、本発明の画像形成装置用ブレードであることを特徴とする。なお、本発明の画像形成装置は、各色のトナーに対応した感光体を複数有するいわゆるタンデム機であってもよく、この場合、全ての感光体が本発明の感光体であることが好ましい。また、トナー像の転写は、中間転写体を利用した中間転写方式であってもよい。
【００６３】
本発明のプロセスカートリッジや画像形成装置において、本発明の画像形成装置用ブレードは、その効果が顕著に得られるといった点から、感光体のクリーニング手段として用いられることが好ましい。
また、クリーニングされる感光体は、その表面に、酸素とガリウム元素を含んで構成され、且つ、酸素の含有量が１５原子％以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が０．１μｍ以下であることが好ましい。これは、帯電性制御や粉体特性改善のためにトナー表面に付着させた酸化ケイ素や酸化チタンなどの微粒子が脱離して、感光体表面に移行・付着し帯電性が不均一になることを防ぐためである。また、耐磨耗層の厚さの差が０．１μｍ以下であれば、耐磨耗層を設けたことで露光手段において生じる光の吸収や反射の差による露光状態のばらつきが原因となる画像の濃度ムラが問題とならないため、好ましい。
より具体的には、本発明のプロセスカートリッジや画像形成装置においては、図３に示される層構成を有する感光体を用いることが好ましい。
【００６４】
以下、図３を参照して、本発明に好適な感光体の一態様について説明する。
ここで、図３は、本発明に好適な感光体の層構成の一例を示す概略断面図である。
図３に示される感光体２１０は、基体２１１、下引き層２１３、電荷発生層２１５ａと電荷輸送層２１５ｂとからなる感光層２１５、及び耐磨耗層２１７をこの順に有する。
ここで、感光層２１５は、有機高分子から形成されたものでもよいし、無機材料から形成されたものでもよいし、それらが組み合わされたものでもよい。
【００６５】
図３に示される感光体２１０を構成する基体２１１、下引き層２１３、電荷発生層２１５ａと電荷輸送層２１５ｂとからなる感光層２１５については、具体的には、例えば、特開２００６−２６７５０７号公報に記載の基体及び各層を適用することができる。
また、耐磨耗層２１７については、前述の本発明の画像形成装置用ブレードにおける表面層と同様な材質で、同様に形成されたものであってもよい。耐磨耗層２１７の材質、及び形成方法としては、具体的には、例えば、特開２００６−２６７５０７号公報や、特開２００７−３００００１号公報に記載の技術を適用することができる。
【００６６】
次に、図４を参照して、本発明の画像形成装置の一例について、説明する。
ここで、図４は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。
図４に示されるように、画像形成装置２００は、感光体２１０を有し、感光体２１０の回転方向に沿って順に、帯電装置（帯電手段）２２０、露光装置（露光手段）２３０、現像装置（現像手段）２４０、転写装置（転写手段）２５０、及び本発明の画像形成装置用ブレード１０を有するクリーニング装置（クリーニング手段）２６０が設けられている。また、画像形成装置２００は、記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着させるための定着装置２７０を含んで構成されている。
【００６７】
帯電装置２２０は、感光体２１０の外周面を帯電する。露光装置２３０は、帯電装置２２０によって帯電された感光体２１０の外周面に、画像データに応じて変調した光を露光することで感光体２１０上に画像データの画像に応じた静電潜像を形成する。現像装置２４０は、感光体２１０上に形成された静電潜像にトナーを含む現像剤を供給することで静電潜像をトナーによって現像してトナー像を形成する。転写装置２５０は、感光体２１０との間で記録媒体Ｐを挟みながら搬送することで、感光体２１０上のトナー像を記録媒体Ｐ上へと転写する。なお、この記録媒体Ｐは、図示を省略する用紙貯留部に予め貯留され、この用紙貯留部からローラ等によって搬送されることによって、感光体２１０と転写装置２５０との間に到り、感光体２１０上のトナー像を転写される。
トナー像を転写された記録媒体Ｐは、図示を省略するローラ等によって定着装置２７０の設置箇所に搬送され、定着装置２７０によって未定着のトナー像を該記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２７０によってトナー像を定着された記録媒体Ｐは、図示を省略するローラ等によって画像形成装置２００の外部へと排出される。
感光体２１０上の未定着トナーや紙粉等の付着物は、本発明の画像形成装置用ブレード１０を有するクリーニング装置２６０によって感光体２１０上から除去される。
【００６８】
なお、画像形成装置２００に含まれる、感光体２１０と、本発明の画像形成装置用ブレード１０と、帯電装置２２０、露光装置２３０、現像装置２４０、及び転写装置２５０から選択される少なくとも１つは、画像形成装置２００本体に対して着脱可能に設けられていてもよく、これらの着脱可能に設けられた各装置を総称して、プロセスカートリッジ（本発明のプロセスカートリッジ）となる。
【００６９】
なお、帯電装置２２０は非接触のコロナ放電方式のコロトロン、スコロトロン等によるものでもよい。
また、画像形成装置２００は、各色のトナーに対応した感光体を複数有するいわゆるタンデム機であってもよく、この場合、全ての感光体が、前述の図３に示されるような耐磨耗層を有する感光体であることが好ましい。
また、トナー像の転写は、感光体から記録媒体に直接転写する方式に限られず、感光体から中間転写体にトナー像を転写した後に、中間転写体から記録媒体に転写する中間転写方式であってもよい。
【実施例】
【００７０】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００７１】
〔実施例１〕
板状基材として、１５ｍｍ×３３０ｍｍ×２．０ｍｍ（厚さ）のウレタンゴム（ゴム硬度Ａ７０：北辰工業（株）製材料番号２３８７０７）を用いた。
この板状基材に対して、図２に示される成膜装置１００を用い、以下のようにして表面層を形成し、画像形成装置用ブレードを得た。
【００７２】
成膜装置１００の真空容器１０１内の成膜ジグ１０３に上記ウレタンゴム製の板状基材１２を固定した。
ここで、成膜ジグ１０３は、直径８０ｍｍ（一辺が３１ｍｍの正八角形断面を有するもの）×長さ３５０ｍｍであった。
また、真空容器１０１内の仕切り部１０１ａは、成膜ジグ１０３の回転にともなう間隔が最小で１．５ｍｍであった。
【００７３】
次に、排気装置１１１を用いて真空容器１０１内を、圧力が０．１５ｈＰａ程度になるまで真空排気した。
その後、プロセスガスとして、水素ガス（１００ｓｃｃｍ）と酸素ガス（５．００ｓｃｃｍ）とヘリウムガス（４００ｓｃｃｍ）とを、プロセスガス供給部１０７から供給口１０７ａを介して真空容器１０１内へと供給し、高周波電源部（１３．５６ＭＨｚ）１０５ａから放電面の寸法が３５０ｍｍ×５０ｍｍの放電電極１０５ｂに、１５０Ｗの電力を供給した。
【００７４】
次に、材料ガスとして、トリメチルガリウムガス（３．００ｓｃｃｍ）を材料ガス供給部１０９から供給口１０９ａを介して真空容器１０１内へと供給した。
【００７５】
以上のような成膜装置により、ウレタンゴム製の板状基材の２面（図１に示されるような２面）に、膜厚０．５０μｍの表面層を形成した。なお、成膜時間は３０分であった。
【００７６】
−表面層分析・評価−
表面層の組成は板状基材と同時にシリコンウエハ片に成膜したものを、以下の方法で分析して求めた。結果は以下の通りである。
水素：ＨＦＳ法
水素以外（ガリウム、酸素、窒素、炭素）：ＲＢＳ法及びＸＰＳ法（表面領域）
Ｇａ：３０.０原子％
Ｏ：４４.５原子％
Ｈ：１８.５原子％
Ｎ：７．０原子％
【００７７】
−評価−
（動摩擦係数の測定、評価）
得られた画像形成装置用ブレードを、ポリカーボネート板材に以下の条件で押し当て、その際の動摩擦係数を、島津製作所製オートグラフ（ＡＧ−１０Ｎ型）を用いて測定した。この動摩擦係数については、表面層を成膜後、未使用の画像形成装置用ブレードの初期値と、後述する磨耗試験後の値と、を比較し、磨耗性について評価した。
【００７８】
＜押し当て条件＞
・押付け角度（傾斜角度θ）：２５°
・荷重：２．５ｇ／ｃｍ
・速度：１０００ｍｍ／分
【００７９】
（磨耗試験）
得られた画像形成装置用ブレードを、ポリカーボネート製円筒材に以下の条件で押し当て磨耗させて、板状基材の変形の有無を目視にて、また、表面層の残存状態を顕微鏡（キーエンス社製ＶＨＸ−１００型）にて観察した。
【００８０】
＜押し当て条件＞
・押付け角度（傾斜角度θ）：２５°
・荷重：２．５ｇ／ｃｍ
・速度：１０００ｍｍ／分
・ポリカーボネート製円筒材の直径×回転数：８０ｍｍ×４０ｒｐｍ
・試験時間：１００時間（２４万回転）
【００８１】
上記のようにして評価した結果を下記表１に示す。
【００８２】
【表１】
0005018589.tif 000002
【００８３】
〔比較例１〕
実施例１において、表面層を形成せず、ウレタンゴム製の板状基材をそのまま画像形成装置用ブレードとした。
この画像形成装置用ブレードについて実施例１と同様にして評価した。結果を表１に併記する。
【００８４】
〔比較例２〕
実施例１において、以下の条件でＤＬＣからなる表面層を形成した以外は、実施例１と同様にして、画像形成装置用ブレードとした。
【００８５】
実施例１と同様に、図２に示される成膜装置１００の真空容器１０１内の成膜ジグ１０３に上記ウレタンゴム製の板状基材１２を固定した。
次に、排気装置１１１を用いて真空容器１０１内を、圧力が０．１５ｈＰａ程度になるまで真空排気した。
その後、プロセスガスとして、水素ガス（５００ｓｃｃｍ）を、プロセスガス供給部１０７から供給口１０７ａを介して真空容器１０１内へと供給し、高周波電源部（１３．５６ＭＨｚ）１０５ａから放電面の寸法が３５０ｍｍ×５０ｍｍの放電電極１０５ｂに、１５０Ｗの電力を供給した。
【００８６】
次に、材料ガスとして、メタンガス（１０．０ｓｃｃｍ）を、材料ガス供給部１０９から供給口１０９ａを介して真空容器１０１内へと供給した。
この時、バラトロン真空計（ＭＫＳ社製、絶対圧トランスデューサタイプ６２２Ａ）で測定した成膜室１０内の反応圧力は４０Ｐａであった。
【００８７】
以上のような成膜装置により、ウレタンゴム製の板状基材の２面（図１に示されるような２面）に、膜厚０．５０μｍのＤＬＣからなる表面層を形成した。なお、成膜時間は２０分であった。
【００８８】
得られた画像形成装置用ブレードについて実施例１と同様にして評価した。結果を表１に併記する。
【００８９】
上記表１に明らかなように、実施例１の画像形成装置用ブレードは、動摩擦係数が初期値より低く、また、磨耗試験後もその値が変化しにくいことが分かる。磨耗試験による板状基材の変形も少なく、表面層の剥離も見られなかった。
一方、比較例１の画像形成装置用ブレードは、表面層が設けられていないことから、動摩擦係数は、初期値及び磨耗試験後のいずれも高い数値を示していることが分かる。
更に、比較例２の画像形成装置用ブレードは、初期の動摩擦係数低いものの、磨耗試験後では高い数値を示していることが分かる。また、磨耗試験により板状基材の変形葉見られないものの、押付けた角の表面層には剥離が見られ、耐摩耗性については、実施例１よりも劣ることが分かる。
【００９０】
〔実施例２〕
（画像形成装置用ブレードの作製）
実施例１において、材料ガス中の酸素ガスの量を１０．００ｓｃｃｍとした以外は、実施例１と同様にして、画像形成装置用ブレードを得た。
【００９１】
−表面層分析・評価−
実施例１と同様にして、表面層の組成を求めた。結果は以下の通りである。
Ｇａ：３１.０原子％
Ｏ：４７.５原子％
Ｈ：１５.５原子％
Ｎ：６．０原子％
【００９２】
上記のようにして得られた画像形成装置用ブレードを、有機感光体（ＯＰＣ）を備えた画像形成装置（富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ５００）における感光体のクリーニング手段として取り付けて、改造機を作製した。
この画像形成装置を用い、高湿度（２８℃、８５％ＲＨ）の環境下で５万枚の連続印刷を行ない、以下のような評価を行った。ここで、印刷画像は画像濃度２０％のハーフトーンであった。
【００９３】
−評価−
（クリーニング性の評価）
押付け力を２．５ｇ／ｃｍ、２．０ｇ／ｃｍとし、傾斜角度θを３０°として、画像形成装置用ブレードを取り付けた画像形成装置を用い、その両方の条件で上記のように５万枚の印刷を行ない、クリーニング性を評価した。
ここで、クリーニング性は、感光体上に残ったトナーによる画像の白抜けで判定し、白抜けが生じた場合をクリーニング不良とした。
【００９４】
（像流れの評価）
押付け力を２．５ｇ／ｃｍとし、傾斜角度θを２５°として、画像形成装置用ブレードを取り付けた画像形成装置を用い、上記のように５万枚の印刷を行ない、像流れを評価した。
ここで、像流れは５万枚の連続印刷中、画像の細線が再現されているかで判定した。また、連続印刷中、２．５万枚の時点で一時印刷を停止し、停止の８時間後のものについても同様の観察を行い、評価した。
【００９５】
（画像形成装置用ブレードの寿命に関する評価）
押付け力を２．５ｇ／ｃｍとし、傾斜角度θを２５°として、画像形成装置用ブレードを取り付けた画像形成装置を用い、上記のように５万枚の印刷を行ない、印刷後の板状基材の変形の有無を目視にて、また、表面層の剥がれ（残存状態）を顕微鏡（キーエンス社製ＶＨＸ-１００型）にて観察した。
【００９６】
（感光体の磨耗量及びフィルミングの評価）
押付け力を２．５ｇ／ｃｍとし、傾斜角度θを２５°として、画像形成装置用ブレードを取り付けた画像形成装置を用い、上記のように５万枚の印刷を行ない、印刷後の感光体表面の磨耗量を光干渉法にて測定し、また、フィルミングを目視にて観察した。
【００９７】
上記のようにして評価した結果を下記表２に示す。
【００９８】
【表２】
0005018589.tif 000003
【００９９】
〔実施例３〕
（感光体の作製）
まず、図３に示される、基体２１１上に、下引層２１３、電荷発生層２１５ａ、及び電荷輸送層２１５ｂをこの順に有する円筒状の有機感光体を準備した。
なお、この有機感光体は、以下のようにして得られたものである。
【０１００】
以下に説明する手順により、Ａｌ基体上に、下引層と電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に積層形成した有機感光体を作製した。
【０１０１】
−下引層の形成−
ジルコニウム化合物（商品名：マツモト製薬社製オルガノチックスＺＣ５４０）２０質量部、シラン化合物（商品名：日本ユニカー社製Ａ１１００）２．５質量部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：積水化学社製エスレックＢＭ−Ｓ）１０質量部、及びブタノール４５質量部を攪拌混合して得た溶液を、外径８４ｍｍ（内径８２ｍｍ）、長さ３４０ｍｍのＡｌ製基体表面に塗布し、１５０℃１０分間加熱乾燥することにより、膜厚１．０μｍの下引層を形成した。
【０１０２】
−電荷発生層の形成−
次に、電荷発生材料としてクロロガリウムフタロシアニン１質量部を、ポリビニルブチラール（商品名：積水化学社製エスレックＢＭ−Ｓ）１質量部、及び酢酸ｎ−ブチル１００質量部と混合して得られた混合物をガラスビーズとともにペイントシェーカーで１時間分散し、電荷発生層形成用分散液を得た。
この分散液を浸漬法により下引層の上に塗布した後、１００℃で１０分間乾燥させ、膜厚０．１５μｍの電荷発生層を形成した。
【０１０３】
−電荷輸送層の形成−
次に、下記構造式（１）で表される化合物を２質量部、及び、下記構造式（２）で表される高分子化合物（粘度平均分子量３９，０００）３質量部を、クロロベンゼン２０質量部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液を得た。
【０１０４】
【化１】
0005018589.tif 000004
【０１０５】
この塗布液を、浸漬法により電荷発生層上に塗布し、１１０℃で４０分間加熱して膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、Ａｌ基体上に、下引層と電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に積層形成した有機感光体を得た。
【０１０６】
図２に示される成膜ジグ１０３を、上記有機感光体を固定しうるフランジに変えて該有機感光体を固定し、以下の条件で耐磨耗層を形成した。
また、真空容器１０１内の仕切り部１０１ａは、回転する有機感光体表面との間隔が最小で２．５ｍｍであった。
【０１０７】
次に、排気装置１１１を用いて真空容器１０１内を、圧力が０．１５ｈＰａ程度になるまで真空排気した。
その後、プロセスガスとして、水素ガス（５００ｓｃｃｍ）と酸素ガス（１０．００ｓｃｃｍ）とを含む混合ガスを、プロセスガス供給部１０７から供給口１０７ａを介して真空容器１０１内へと供給し、高周波電源部（１３．５６ＭＨｅ）１０５ａから放電面の寸法が３５０ｍｍ×５０ｍｍの放電電極１０５ｂに、１５０Ｗの電力を供給した。
【０１０８】
次に、材料ガスとして、トリメチルガリウムガス（５．００ｓｃｃｍ）を、材料ガス供給部１０９から供給口１０９ａを介して真空容器１０１内へと供給した。
【０１０９】
以上のような成膜装置により、有機感光体表面に、膜厚０．５０μｍの耐磨耗層を形成した。なお、成膜時間は３０分であった。
ここで、得られた耐磨耗層の厚さは、測定装置として、東レエンジニアリング（株）製：薄膜対応表面形状測定装置ＳＰ−７００型を用いて測定した。測定範囲は、感光体の軸方向端部から各２０ｍｍ幅を除く長さ３００ｍｍの範囲であり、また、測定間隔は、感光体の周方向に９０°毎で、軸方向で２０ｍｍ毎とし、１個の感光体において６４ヶ所を測定した。その結果、耐磨耗層の厚さの差は０．０９μｍであった。
【０１１０】
−耐磨耗層分析・評価−
耐磨耗層の組成について、以下の方法で分析して求めた。結果は以下の通りである。
水素：ＨＦＳ法
水素以外（ガリウム、酸素、窒素、炭素）：ＲＢＳ法及びＸＰＳ法（表面領域）
Ｇａ：３１.０原子％
Ｏ：４５.５原子％
Ｈ：１８.５原子％
Ｎ：５．０原子％
【０１１１】
実施例２における画像形成装置中の感光体を、上記のようにして得られた実施例３の感光体に代えた以外は、実施例２と同様にして、画像形成装置を改造し、評価を行った。
評価結果は、表２に併記する。
【０１１２】
〔比較例３〕
実施例２で用いた画像形成装置用ブレードを、比較例１で用いたウレタンゴム製の板状基材に代えた以外は、実施例２と同様にして、画像形成装置を改造し、評価を行った。
評価結果は、表２に併記する。
【０１１３】
〔比較例４〕
実施例２で用いた画像形成装置用ブレードを、比較例２で用いたＤＬＣからなる表面層を有する画像形成装置用ブレードに代えた以外は、実施例２と同様にして、画像形成装置を改造し、評価を行った。
評価結果は、表２に併記する。
【０１１４】
上記表２から、以下のようなことが分かる。
即ち、実施例２によれば、高湿環境での像流れは発生せず、また、感光体の磨耗量も比較例３に対して半減することが分かる。また、ブレードの押付け力を２．０ｇ／ｃｍへとしても、クリーニング不良は発生せず、押付け力が小さくともクリーニング性が良好であることが分かる。
実施例３によれば、高湿環境での像流れは発生せず、また、感光体の磨耗量も比較例３に対して著しく減少することが分かる。また、ブレードの押付け力を２．０ｇ／ｃｍへとしても、クリーニング不良は発生せず、押付け力が小さくともクリーニング性が良好であることが分かる。
比較例３によれば、感光体の磨耗量が大きく、高湿環境では、印刷の一時停止後に像流れが発生した。また、また、ブレードの押付け力を２．５ｇ／ｃｍと大きい場合にのみ、クリーニング不良を防止することができ、この押付け力が小さいとクリーニング不良が発生することが分かる。
比較例４によれば、高湿環境において連続印刷の途中で像流れは発生してしまうことが分かる。また、ＤＬＣからなる表面層が連続印刷の際に剥離し、磨耗量が大きいことが分かる感光体の磨耗量が大きく、高湿環境では、印刷の一時停止後に像流れが発生した。また、また、ブレードの押付け力を２．５ｇ／ｃｍと大きい場合にのみ、クリーニング不良を防止することができ、この押付け力が小さいとクリーニング不良が発生することが分かる。
【０１１５】
［実施例４］
実施例１における板状基材をゴム硬度Ａ６４（北辰工業（株）製材料番号２３８６４０）のウレタンゴムとし、また、成膜時間を１５分とした以外は同じ条件で厚さ０．２４μｍの表面層を得た。なお、得られた表面層の組成は、実施例１における表面層と同じであった。
この画像形成装置用ブレードを感光体クリーニングブレードとして、押付け力を１．０ｇ／ｃｍとし、傾斜角度θを２５°として取り付けた画像形成装置で、実施例２と同様にしてクリーニング性と画像形成装置用ブレードの寿命に関する評価を行ったところ、クリーニング不良の発生はなく、また、ブレード全体に割れが見られたが板状基材からの表面層の剥がれはなく良好に使用することができた。
【０１１６】
［実施例５］
実施例１における板状基材をゴム硬度Ａ７７（北辰工業（株）製材料番号２３８７７８）のウレタンゴムとし、成膜時間を４５分とした以外は同じ条件で厚さ０．７８μｍの表面層を得た。なお、得られた表面層の組成は、実施例１における表面層と同じであった。
この画像形成装置用ブレードを感光体クリーニングブレードとして、押付け力を１．５ｇ／ｃｍとし、傾斜角度θを２５°として取り付けた画像形成装置で、実施例２と同様にしてクリーニング性と画像形成装置用ブレードの寿命に関する評価を行ったところ、感光体の回転に伴うわずかな摺擦音の発生はあったが、クリーニング不良の発生はなく、また、板状基材からの表面層の剥がれはなく、割れも押付けた角の一部にしか見られず良好に使用することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の画像形成装置用ブレードの構成とその使用態様を説明するための概略断面図である。
【図２】本発明における表面層の形成に用いられる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
【図３】本発明に好適な感光体の層構成の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  画像形成装置用ブレード
１２  板状基材
１４  表面層
２０  ブレードホルダ
３０  被クリーニング部材
１００  成膜装置
１０１  真空容器
１０１ａ  仕切り部
１０３  成膜ジグ
１０５  放電部
１０５ａ  高周波電源部
１０５ｂ  放電電極
１０７  プロセスガス供給部
１０７ａ  プロセスガスを供給する供給口
１０９  材料ガス供給部
１０９ａ  材料ガスを供給する供給口
１１１  排気装置
１１１ａ  排気口
２００  画像形成装置
２１０  感光体
２１７  耐摩擦層
２２０  帯電装置（帯電手段）
２３０  露光装置（露光手段）
２４０  現像装置（現像手段）
２５０  転写装置（転写手段）
２６０  クリーニング装置（クリーニング手段）
２７０  定着装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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