JP2000029232A

JP2000029232A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000029232A
Application number: JP19580798A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nakayama; 雄二中山; Masaya Kawada; 将也河田; Koji Yamazaki; 晃司山崎; Hironori Owaki; 弘憲大脇; Takaaki Kashiwa; 孝明栢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-01-28
Also published as: EP0971271A1; US6233417B1

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真装置の信頼性大きく向上させ、かつ
電子写真装置のプロダクテビィティーが画期的に飛躍し
ても対応可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体にトナー像を形成する画像形成
部と、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写さ
せる画像転写部と、該画像転写部によって前記転写材に
転写した後の前記像担持体上の転写残トナーを除去する
クリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記
像担持体は非晶質シリコン系感光体であり、前記感光体
の初期平均傾斜Δａが０．０００１以上０．００５以下
であることを特徴とし、かつ前記クリーニング手段は弾
性ブレードであり前記弾性ブレードは温度が５℃〜６０
℃の範囲内でかつ前記弾性ブレードの物性がゴム状態を
示す領域において該弾性材の反発弾性率が４５℃で４５
％以下であり、かつ反発弾性率の温度依存性が０％／℃
〜＋１％／℃であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体として非
晶質シリコン系感光体を用いた画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】昨今、複写機、プリンター、Ｆａｘとい
った出力端末をすべてかね備えた複合機が市場で広く受
け入れられるようになってきている。このようなネット
ワーク対応の出力端末として電子写真システムが広く受
け入れられてきているわけであるが、大きな問題の一つ
として本体のDuty Cycleがあげられてきている。サービ
スマンメンテなしで本体が正常に稼動し続ける限界枚数
のことであるが、Duty Cycleの最大の律速となっている
一つに感光ドラムの寿命が挙げられている。また、エコ
ロジーの観点から廃棄物をなくす、すなわち消耗品を減
らすこと、消耗品の寿命を延ばすこと、信頼性を上げる
ことが我々の絶対的課題となってきている。さらに従来
のアナログの装置からデジタル化が進み、本体コストは
アナログ等価もしくは、それ以下にすることも我々の絶
対的課題となってきている。

【０００３】そのような中で像担持体としてアモルファ
スシリコン感光体が、硬度が大きく（ＪＩＳ規格ビッカ
ース硬度１０００Ｋｇ／ｍ² 以上）、耐久性、耐熱性、
環境安定性にも優れているので、次第に多用されてきて
おり、特に高信頼性を要求されている高速機において
は、不可決のものとなってきている。

【０００４】しかしながら、この種の装置において像担
持体表面に付着して画質に影響を及ぼすのはトナーばか
りではなく、転写材として殆どの場合利用されている紙
から発生する微細な紙粉、これから析出する有機質成
分、装置内高圧部材の存在に起因して発生するコロナ生
成物などで像担持体表面に付着した異物が、特に高湿環
境下において低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨げ
これが画質の劣化の招来する要因と考えられている。

【０００５】上記のような画像の劣化現象は、シラン類
のグロー放電分解によって成膜構成する非晶質シリコン
感光体の場合に発生しやすいことが知られている。この
ような欠点を回避するために、特に１成分系磁性トナー
を使用する場合において、クリーニング装置内におい
て、像担持体の走行方向にみて、クリーニングブレード
の上流側にマグネットローラを配設してクリーニング装
置に回収したトナーの一部で、磁気ブラシを形成し、こ
れを像担持体表面に接触させて磁性トナーを再供給しブ
レード部位におけるトナー粒による研磨作用によって前
述のような各種異物を摺擦除去するように構成したもの
が提案されている。このような手段は、ウェップ、ゴム
ローラなどにより、別途用意した研磨材で、像担持体表
面を摺擦するような仕方に比べると研磨作用が像担持体
表面で局所的に偏ることが少なく、像担持体表面の劣化
も小さい。上記の方法に例えば、像担持体にヒータを配
設して、夜間、スタンバイ中も周辺の湿度を低下させて
像担持体表面の低抵抗化を防ぐなどの付帯手段を併用す
ることによって、前述のような原因による画像劣化を阻
止するのに一定の効果を上げている。

【０００６】像担持体表面に形成した可転写トナー像
を、紙を主とする転写材に転写する工程を繰り返す画像
形成装置においては、転写の際、転写材に転移せず像担
持体に残る残留トナーをその都度充分に除去することが
必要である。

【０００７】このため、クリーニング手段としては、従
来から幾多の提案がなされているが、ウレタンゴムなど
の弾性材料からなるクリーニングブレードによって前記
残留トナーを掻き落すようなものが、その構成が簡単で
コンパクトで低コストであり、しかもトナー除去機能も
優れているので広く実用化されている。クリーニングブ
レードのゴム材料としては、高硬度でしかも弾性に富
み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性、に卓
越しているウレタンゴムが一般的に使われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第一
に、近年省エネルギーの観点から像担持体に配設してあ
るヒーターを無くすことが強く要望されている。

【０００９】画像流れを発生させる要因としては、トナ
ー、転写材として殆どの場合利用されている紙から発生
する微細な紙粉、これから析出する有機質成分、装置内
高圧部材から高エネルギーでのコロナ放電時、様々な金
属酸化物、酸素化合物の発生と共に、空気中の窒素が酸
化され硝酸イオンとなる成分などが、像担持体表面に付
着することにより感光体表面に薄膜（以下フィルミング
膜と称す）を耐久により形成し、高湿環境下において吸
湿し低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨げこれが画
質の劣化の招来する要因となっている。

【００１０】前記耐久によるフィルミング膜層は、我々
の実験では光学的手法により約３０オングストローム〜
８０オングストロームであることが確かめられている。
しかし、今回の我々の実験において耐久初期において、
上記フイミング膜層は約３０オングイストローム〜８０
オングストロームに達し、それ以後は膜厚の変化は殆ど
ないが耐久が進行するにつれて、初期は乾拭き、水拭
き、アルコール拭きで画像劣化が解消されているもの
が、解消されなくなることが判明した。このような状態
で耐久が進んだドラム表面は、０．３μｍ〜２μｍ程度
の酸化セリウム（ＣｅＯ₂ ）などの砥粒をアルコールな
どに分散させたもので研磨しなければ画像劣化が解消さ
れないことが判明した。このことは特にドラムヒータを
装着しない場合に顕著に発生する。さらに我々は鋭意検
討を進めて、様々な表面形状の初期の感光体と耐久後の
感光体表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）にて観察した。
耐久後の感光体表面は初期に比べて、摩耗により殆ど平
滑になっているように見えた。耐久後の感光体表面を有
機溶媒（ＭＥＫ、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ₂
Ｓ₂ Ｏ₈ ））により加熱もしくは超音波洗浄を行った。
そうしたところ、感光体の初期平均傾斜Δａに対応して
特に凹部のフィルミング量が異なり、それに対応して画
像流れの発生の相関があることを発見した。以上のよう
にドラムヒータを装着しない場合は耐久によるフィルミ
ング膜を初期から形成させない画像形成装置を発案する
ことが必須であり、特にその中でもドラム表面に前記機
能を持たせる方法を発案することが必須であることが判
明した。

【００１１】第二に上述のように耐久によりクリーニン
グブレードによる転写残トナーとドラム間の摩擦力が上
がっていることが今回の我々の実験で新たに発見され
た。

【００１２】これは耐久により形成されたフィルミング
膜は、クリーニングブレードとドラム表面、転写残トナ
ーとドラム表面の密着度、親和性が上昇し摩擦力を上昇
させている。

【００１３】摩擦力の上昇は、クリーニングブレードの
せん断応力、トナー間のせん断応力、ドラム表面近傍の
せん断応力が上昇することと考えられる。その結果クリ
ーニングブレードのチッピング、永久ひずみせん断応力
の増大による発熱量の増大によるトナー融着の発生、ド
ラム内部応力増大による疲労摩耗の増大の発生につなが
っていると考えられる。

【００１４】第三に近年、上述のように複写機のみの機
能としてではなく、プリンターとしても広く使用される
ようになってきている。また、フィーダ機能、ソータ機
能といったアプリケーションの充実も進み、一度のジョ
ブが４０００枚以上の連続動作が可能となってきてい
る。例えば、５０枚／Ａ４機の場合簡単に試算しても８
０分以上連続動作が行われることになる。このような状
況下では、感光体近傍の雰囲気温度は５０℃近くまで達
しクリーニングブレードと感光体との当接（ニップ）部
では、それ以上の温度に達していると考えられる。その
ため感光体上にトナー融着が発生する頻度が多くなって
しまった。

【００１５】第四にクリーニングブレードはドラム表面
に対しての当接角、自由長、肉厚、総圧、線圧、クリー
ニングブレード材のゴム物性などにより、クリーニング
ラティテュードは決定されていた。例えば、特開平０６
−２７４０７９には、低温低湿環境下でのクリーニング
ブレードエッジ上の欠け（以下チッピングと称す）クリ
ーニングブレード鳴き解消のためにｔａｎδのピーク温
度を−１３℃〜−１６℃、反発弾性を高く、ヤング率を
下げることが記載されている。しかし高温領域での反発
弾性に関しての記載はない。

【００１６】今回の我々の実験では、クリーニングブレ
ードのゴム材の反発弾性率により上述のトナー融着を抑
制させることが可能になることが判明した。

【００１７】また、ドラム上に発生するトナー融着の原
因はアモルファスシリコン感光体上では有機感光体とは
異なる。有機感光体はシリカなどの外添剤の微粒子が感
光体表面に埋め込まれ角となってトナー融着が発生する
のに対して、アモルファスシリコン感光体では、感光体
表面に数μｍの突起がある場合、もしくは核となるべき
ものがなくても雨降り状のトナー融着が発生する。

【００１８】しかしゴム材は一般的に温度依存性が大き
くクリーニングブレードとして使用されているウレタン
ゴムは、特に温度依存性の大きいゴム材である。

【００１９】本発明は、このような問題に対処するべく
なされたものであってドラムヒータなしで画像流れを発
生させない感光体表面形状、融着を発生させないクリー
ニングブレードなどにより、電子写真装置の信頼性を大
きく向上させることと、かつ電子写真装置のプロダクテ
ビィティーが画期的に飛躍しても対応可能なクリーニン
グ装置を有している電子写真装置を目的とするものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。

【００２１】すなわち本発明は、像担持体にトナー像を
形成する画像形成部と、前記像担持体上の前記トナー像
を転写材に転写させる画像転写部と、該画像転写部によ
って前記転写材に転写した後の前記像担持体上の転写残
トナーを除去するクリーニング手段を備えた画像形成装
置において、前記像担持体は非晶質シリコン系感光体で
あり、前記感光体の初期平均傾斜Δａが０．０００１以
上０．００５以下であることを特徴とする画像形成装置
を提案するものであり、前記像担持体の表面異常成長突
起部分の高さを、５．０μｍ以下に研磨処理してから使
用すること、前記感光体の実使用状態における表面層の
摩耗率が、０．０１オングストローム／１，０００回転
〜２．０オングストローム／１，０００回転であるこ
と、前記クリーニング手段は弾性ブレードであり前記弾
性ブレードは温度が５℃〜６０℃の範囲内でかつ前記弾
性ブレードの物性がゴム状態を示す領域において該弾性
材の反発弾性率が４５℃で４５％以下であり、かつ反発
弾性率の温度依存性が０％／℃〜＋１％／℃であるこ
と、前記クリーニングブレードのドラム表面に対する当
接幅（ニップ幅）は、５μｍ以上６０μｍ以下であるこ
と、前記トナーは平均粒径は６μｍ〜８μｍであり、か
つガラス転移温度４０℃〜６０℃を有する結着樹脂１０
０重量部に対して固体ワックス０．２〜２０重量部、磁
性粉１０〜２００重量部を少なくとも有していることを
含む。

【００２２】本発明によれば、像担持体にトナー像を形
成する画像形成部と、前記像担持体上の前記トナー像を
転写材に転写させる画像転写部と、該画像転写部によっ
て前記転写材に転写した後の前記像担持体上の転写残ト
ナーを除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置
において、前記像担持体は非晶質シリコン系感光体であ
り、前記感光体の初期平均傾斜Δａが０．０００１以上
０．００５以下であることにより高湿化により表面抵抗
が、低下することなく画像流れに対しての信頼性が向上
する。様々な表面形状の初期の感光体と耐久後の感光体
表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）にて観察した。耐久後
の感光体表面は初期に比べて、殆ど平滑になっているよ
うに見えた。耐久後の感光体表面を有機溶媒（ＭＥＫ、
ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₈ ））によ
り長音波洗浄を行った。そうしたところ、感光体の初期
平均傾斜Δａが０．００５以下のものは、耐久後に画像
流れの発生もなくかつ、耐久後のドラム表面について有
機溶媒洗浄前後でも大きな形状の変化も生じなかった。
それに対して感光体の初期平均傾斜Δａが０．００５以
上のものは、耐久にしたがい画像流れの発生が生じ耐久
後のドラム表面について有機溶媒洗浄前後で大きな形状
の変化が確認された。

【００２３】このことは、Δａが大きいと表面の凹部に
フィルミング膜が形成され画像流れ誘因物質となってし
まうと考えられる。

【００２４】Δａが０．０００１未満ではドラム表面に
トナーの融着を発生しやすい。

【００２５】本発明によれば、クリーニングブレード材
の反発弾性率４５℃で４５％以下であり、反発弾性率の
温度依存性が０％／℃〜１％／℃と低反発弾性率を用い
ることでトナー融着に対する信頼性の向上が可能にな
る。

【００２６】上記件について説明すると、ドラム上に発
生するトナー融着の原因はアモルファスシリコン感光体
上では有機感光体とは異なる。有機感光体はシリカなど
の外添剤の微粒子が感光体表面に埋め込まれた角となっ
てトナー融着が発生するのに対して、アモルファスシリ
コン感光体では感光体表面に数μｍの突起がある場合、
もしくは核となるべきものがなくても雨降り状のトナー
融着が発生する。前者の融着に対しては、平均粒径６μ
ｍトナーでも突起５μｍ以下なら発生しないことが判明
した。後者の融着に対しては、ブレード材の反発弾性率
との相関があることが判明した。通常の測定温度である
２３℃付近の反発弾性率では、実機上での使用条件との
反発弾性率とは異なる。我々が鋭意検討を進めたところ
反発弾性率の温度依存を小さくすれば、雰囲気温度、連
続通紙による昇温などの振れに対してトナー融着を発生
させないことが可能となることが判明した。

【００２７】温度と反発弾性率の融着発生に対する範囲
を示したものが図５である。図５で部材１は反発弾性率
（％）がその時点の温度（℃）の値よりも高いため融着
が発生してしまう。部材３は２５℃付近では融着発生し
ないが、温度（℃）の変化率に対して反発弾性率（％）
の変化率が大きいため高温領域で融着が発生してしま
う。クリーニングブレードゴム材は、昇温するにしたが
って、高弾性となっていく。転写残トナーをクリーニン
グする場合、昇温によりブレードゴム材が高弾性となり
局所的に転写残トナーがあると、負荷変動は生じブレー
ドエッジが転写残トナーから離れやすくなる。その結
果、瞬間的にクリーニングブレードエッジによりクリー
ニングされないトナーが核となり、トナー融着が発生す
ると考えられる。このような理由によりトナー融着が反
発弾性率が高いと発生する原因と考えられる。

【００２８】本発明によれば、総圧を上げていってもニ
ップ幅が増えていくだけで面圧は増加しない。この場合
６０μｍ以上になるとフィルミング膜は早期から積層さ
れてしまう。これはクリーニングブレードもエッジが確
実に感光体に当たらずに腹当たりしてしまう−すなわち
感光体に対する圧分布がブローになってしまうと考えら
れる。逆にニップ幅１０μｍ以下であると部品構成公差
が厳しくなってしまい部分的にニップを形成できなくな
ってしまいクリーニング不良を発生させてしまう。ニッ
プ幅１０μｍ〜６０μｍであれば、画像不良を発生させ
るようなフィルミング膜防止が可能になる。

【００２９】クリーニングブレードのドラム表面に対し
て面圧（ｇ／ｍｍ² ）を上げることにより、フィルミン
グ膜形成を抑制させることが可能になる。具体的には、
１００ｇ／ｍｍ² 以上で上記効果が明らかに発揮され、
４００ｇ／ｍｍ² 以上になるとブレード材のせん断応力
が大きくなりすぎ破断してしまう。また、保持部材の強
度も限界になり装置自体の動作も不可能になってしまっ
た。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。

【００３１】（本発明の用いた感光体処方）プラズマＣ
ＶＤ装置を用いて表１の条件により円筒状導電性基体上
に阻止層、光導電層を積層した後、表２の条件での表面
層を０．６μｍ堆積し光受容部材を製造した。

【００３２】図４は本発明による光受容部材の模式的な
断面図の一例である。

【００３３】図４に示すａ−Ｓｉ系光受容部材は、アル
ミニウムなどの導電性基体４０１上に少なくともシリコ
ン原子を含む非晶質材料で構成された光導電層４０３を
積層し、さらに炭素原子と水素原子を含むａ−Ｃ：Ｈ膜
または、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜からなる表面層４０４を順次
積層された感光層４０２を有する光受容部材である。

【００３４】プラズマＣＶＤ法による光受容部材の堆積
は公知の手法において、かまわないが、特には、高周波
電源を周波数１ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの高周波電力を供
給し高周波グロー放電を生起させることが表面層のクリ
ーニング性能の向上にとって好ましい。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】（Ｒａと△ａとの相関は少ない。）

【００３９】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００４０】（第一の実施例）まず、本発明に係る画像
形成装置の例として電子写真複写機の構成の概要を図１
と図２に基づいて説明する。

【００４１】図１は電子写真複写機の基本構成を示す断
面図であり、同図において１は図示矢印方向Ｒ１に所定
の速度で回転駆動される像担持体であるアモルファスシ
リコン感光体ドラムであり、該感光ドラム１の周囲に
は、前露光装置２、一次帯電器３、現像装置５、転写分
離帯電器７、クリーニング装置９がそれぞれ配設されて
いる。なお、上記クリーニング装置９のクリーニングブ
レード９ａは厚み２ｍｍのウレタンゴムで構成されてい
る。

【００４２】なお、前記一次帯電器３、現像スリーブ５
ａ及び転写分離帯電器７には、不図示の高圧電源などが
接続されている。また、感光ドラム１、現像スリーブ５
ａはそれぞれ不図示の駆動モータを有し、独立に回転駆
動される。

【００４３】次に、本電子写真複写機における画像形成
動作について説明する。

【００４４】感光ドラム１は、図示矢印方向に所定速度
で回転駆動され、前記前露光装置２によってその表面が
除電された後、一次帯電器３によってその表面が一様に
帯電される。そして、感光ドラム１の表面に画像露光４
（レーザ光ピーク波長６５３ｎｍ）が照射されると、
該感光ドラム１の表面には画像に対応する静電潜像が形
成され、該静電潜像は前記現像装置５によって現像され
てトナー像として顕画化される。

【００４５】一方、転写材Ｐが不図示の搬送系によって
レジストローラ１０に給送され、該転写材Ｐはレジスト
ローラ１０によって適当なタイミングで感光ドラム１と
転写分離帯電器７の間の転写ニップ部に送られ、感光ド
ラム１上の前記トナー像の転写を受けた後、転写分離帯
電器７の作用によって感光ドラム１から分離される。

【００４６】そして、感光ドラム１から分離された転写
材Ｐは、前記搬送装置１１によって定着装置１２に送ら
れ、トナー像ののった転写材Ｐを定着する。

【００４７】なお。本実施例に係る電子写真複写機にお
ける最大画像幅はＡ４横の約２９０ｍｍであり、ドラム
周速は３００ｍｍ／ｓｅｃである。

【００４８】ところで、上記感光ドラム１は、直径８０
ｍｍ、厚さ約３ｍｍのアルミニウムシリンダ上にグロー
放電などによって厚さ３０μｍのアモルファスシリコン
感光層を形成して構成されている。感光ドラムの表層と
しては、ＳｉＣ：Ｈを８０００オングストローム積層し
たものを用いた。

【００４９】また、前記現像装置５は、直径２０ｍｍの
アルミニウムシリンダ表面にフェノール樹脂、グラファ
イト、カーボンを混合したコート層を形成して成る現像
スリーブ５ａを有し、内部には現像剤であるトナーｔを
収容している。

【００５０】なお、現像スリーブ５ａは感光ドラム１と
順方向に相対速度１５０％で駆動され、該現像スリーブ
５ａと感光ドラム１間の隙間は２３０μｍに設定されて
いる。また、現像スリーブ５ａ上へのトナーｔのコート
には磁性ブレードが用いられ、現像スリーブ５ａと磁性
ブレードの隙間は２８０μｍに設定され、現像バイアス
として、周波数２７００Ｈｚピーク間電圧１４００ｖデ
ューティー比３５％の矩形波と直流を重畳したものが現
像スリーブ５ａに印加される。

【００５１】さらに、クリーニング装置９のクリーニン
グ容器９ｂには、前記感光ドラム１の表面に当接された
クリーニングブレード４が保持されている。

【００５２】図２は、クリーナー部の概略断面図で、ク
リーニングブレード９ａは、ウレタンを主体とした弾性
ブレードで硬度７０°（Ｈｓ）反発弾性率１５（％）
（４０℃での反発弾性率２５％）３００％モジュラス２
００（ｋｇ／ｃｍ² ）（いずれもＪＩＳ規格による）の
もので当接角度２４°当接圧１０（ｇ／ｃｍ）面圧１５
０ｇ／ｍｍ² にて感光体１に配設してある。クリーニン
グブレード９ａは、板厚２ｍｍであり、部材９ｃＳＵＳ
（板厚１．０）が背板として配設されている。クリーニ
ングブレードの自由長としては、３ｍｍである。クリー
ニング容器２４内の前記クリーニングブレード４の上流
側（感光ドラム１の回転方向に対して上流側）には、図
１の紙面垂直方向に長いマグネットローラ２２が感光ド
ラム１との間に所定隙間を形成して設けられている。ク
リーナー前露光上流側には、分離爪２９が配設されてい
る。マグローラ２２は感光体１の回転方向に対して順方
向で相対速度１０％の周速にて回転している。前露光２
としては、６６０ｎｍのピーク波長を主体とした発光ダ
イオードを用いピーク波長の１／２になる半値幅は約２
５ｎｍであり露光量としては、２０μＪ／ｃｍ² であ
る。前露光２から一次帯電器３までは約５０ｍｍ／ｓｅ
ｃである。マグローラ２２は感光体１の回転方向に対し
て逆方向で相対速度１８０％の周速にて回転している。
マグローラ２２は感光体１に対して１．０ｍｍの隙間を
あけて配設している。規制ローラ２３はマグローラ２２
に対して１．８ｍｍの隙間をあけて配設されおりマグロ
ーラ２２と相対速度１８０％で逆方向に回転している。
前露光３としては６６０ｎｍのピーク波長を主体とした
発光ダイオード（素子ＧａＡｌＡｓ）を用いピーク波長
の１／２になる半値幅は約２５ｎｍであり露光量として
は、１０μＪ／ｃｍ² である。前露光２から一次帯電器
３までは約５０ｍｍ／ｓｅｃである。

【００５３】トナーｔとしては、まず磁性粉は、八面体
平均粒径０．１８μｍを使用した。プラス帯電の平均粒
径約６．５μｍ、主なバインダーはスチレン−アクリル
共重合体、磁性体が約１００重量部で外添剤に無機粉末
であるシリカを０．５重量部使用した、ガラス転移点約
６０℃の１成分磁性トナーが用いられ、該トナーｔの現
像スリーブ５ａ上の電荷量は＋３〜＋１２（μＣ／
ｇ）、コート量は０．６〜１．３ｍｇ／ｃｍ² である。

【００５４】感光体１は表２のダイプＡを使用し、特平
０７−０１０４８８記載のような感光体表面の球状突起
をＲｍａｘ５μｍ以下に研磨処理したものを使用した。

【００５５】本発明では３００万枚の耐久後でも高温高
湿（３２．５℃／８５％）の環境下でも画像流れの発生
は生じなかった。またクリーニングブレードエッジ部に
チッピング等の問題は発生しなかった。そして、感光体
１も３００万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜
の発生、摺擦傷など画像に発生するような問題は全く生
じなかった。また、摩耗量は０．４オングストローム／
１０００回転であった。３００万枚の感光体平均傾斜Δ
ａは、０．０００１であった。その後、５％ペルオキソ
二硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₈ ）水溶液中で加熱
（７０℃〜８０℃３０分）アセトン中で超音波洗浄（約
１分）エタノール／純水でリンス後の感光体平均傾斜Δ
ａは、０．０００５であった。平均傾斜Δａは、ＡＦＭ
（原子力間顕微鏡：Digital Instruments 社製NanoScop
e IIIa Dimension 3000/走査モード、タッピングモード
／走査範囲２００μｍ×２０μｍ探針Ｓｉカンチレバ
ー）にて測定した。その得られた三次元測定値を（株）
小坂研究所製（１９９３年３月製造）の表面粗さ測定器
ＳＥ−３３００の取扱説明書第８章「表面粗さの用語と
パラメ−タの定義」８−１２項に記載の平均傾斜の定義
に従って算出した。

【００５６】また、膜厚測定を反射分光式干渉計（大塚
電子（株）製ＭＣＤＰ２０００）にて測定したところ１
０オングストロームのフィルミング層が確認できた。ま
た、感光体Ｂ，Ｇ，Ｈについても検討したが３００万枚
の耐久後でも高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下
でも画像流れの発生は生じなかった。また、クリーニン
グブレードエッジ部にチッピングなどの問題は発生しな
かった。そして、感光体１も３００万枚耐久後も融着、
部分的なフィルミング膜の発生、摺擦傷など画像に発生
するような問題は全く生じなかった。

【００５７】（第二の実施例）実施例１と同様の構成
で、感光体Ｇを用いクリーニングブレード材は下記のよ
うに変更した。

【００５８】クリーニングブレードは、ウレタンを主体
とした弾性ブレードで硬度７７°（Ｈｓ）反発弾性率１
０（％）（２５℃）（４０℃でも反発弾性率２０％）３
００％モジュラス２５０（ｋｇ／ｃｍ² ）（いずれもＪ
ＩＳ規格による）のもので当接角度２８°当接圧２０
（ｋｇ／ｃｍ² ）面圧２００ｇ／ｍｍ² にて感光体１に
配設してある。本発明では３００万枚の耐久後でも高温
高湿（３２．５℃８５％）の環境下でも画像流れの発生
は生じなかった。また感光体１を３００万枚耐久後も融
着、部分的なフィルミング膜の発生、クリーニング不
良、摺擦傷など画像に発生するような問題は全く生じな
かった。

【００５９】（第三の実施例）本実施例の構成は第一の
実施例とほぼ同等で、変更箇所のみ図３に添って説明す
る。マグネットローラ２２の代わりにウレタンスポンジ
ローラ３０を配設した。ウレタンスポンジローラ３０
は、φ１２の芯がねの上に４．０ｍｍの肉厚でウレタン
スポンジを装着しており、スポンジの気孔率０．６０の
ものを用いた。クリーニングブレード材は実施例１と同
じものである。またウレタンスポンジローラは感光体１
に対して総圧２．０ｋｇｆで加圧しており、感光体１の
回転方向にに対して順方向で相対速度２５％の周速にて
回転している。感光体１を３００万枚耐久後も画像流
れ、融着、部分的なフィルミング膜の発生、クリーニン
グ不良、摺擦傷など画像に発生するような問題は全く生
じなかった。また、摩耗量は０．８オングストローム／
１０００回転であった。また。感光体Ｂ，Ｇ，Ｈについ
ても検討したが３００万枚の耐久後でも高温高湿（３
２．５℃／８５％）の環境下でも画像流れの発生は生じ
なかった。また、クリーニングブレードエッジ部にチッ
ピングなどの問題は発生しなかった。そして、感光体１
も３００万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜の
発生、摺擦傷など画像に発生するような問題は全く生じ
なかった。

【００６０】（第一の比較例）実施例１と同様の構成で
感光体Ｄを用いた。

【００６１】高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下
で約５０万枚の耐久後、画像流れの発生が生じた。１０
０万枚後の感光体平均傾斜Δａは０．００１であった。
その後、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ Ｓ₂
Ｏ₈ ）水溶液中で加熱（７０℃〜８０℃３０分）アセト
ン中で超音波洗浄（約１分）エタノール／純水でリンス
後の感光体平均傾斜Δａは０．００４であった。また膜
厚測定を１００万枚後の洗浄前後で反射分光式干渉計
（大塚電子（株）製ＭＣＤＰ２０００）にて測定したと
ころ８０オングストロームのフィルミング層が確認でき
た。また、感光体Ｃ，Ｅ，Ｆについても検討したが高温
高湿（３２．５℃／８５％）の環境下でそれぞれ１００
万枚、６０万枚、１２０万枚での耐久後、画像流れの発
生が生じた。

【００６２】（第二の比較例）実施例と同様の構成で、
クリーニングブレードの材質のみ変更した。

【００６３】クリーニングブレードは、ウレタンを主体
とした弾性ブレードで硬度７３°（Ｈｓ）反発弾性率３
５（％）（２５℃）（４０℃でも反発弾性率６７％）３
００％モジュラス１５０（ｋｇ／ｃｍ² ）（いずれもＪ
ＩＳ規格による）のもので当接角度２４°当接圧１０
（ｋｇ／ｃｍ² ）面圧１５０ｇ／ｍｍ² にて感光体１に
配設してある。

【００６４】約５万枚の耐久後、融着が発生した。その
後融着の長さも長くなりかつ、個数も増えていった。

【００６５】（第三の比較例）実施例３とほぼ同様の構
成で、感光体１の回転方向に対してスポンジローラ順方
向で相対速度５０％の周速にて回転させた。また、感光
体は感光体Ｅを用いた。

【００６６】高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下
で約２００万枚の耐久後、画像流れの発生は生じなかっ
た。しかし、表面層が部分的にムラ削れが発生し、表面
層約８０００オングストロームが部分的になくなってい
るのが確認された。

【００６７】また膜厚測定を反射分光式干渉計（大塚電
子（株）製ＭＣＤＰ２０００）にて測定したところ摩耗
量は２．４オングストローム／１０００回転であった。

【００６８】（第四の比較例）基本構成は、実施例２と
同様で感光体１上に異常成長突起８μｍがあるものを使
用した。約３万枚通紙後に突起部に融着が発生し、５０
万枚通紙後に突起部分からクリーニング不良が発生し
た。

【００６９】

【発明の効果】本発明により、ドラムヒータなしで画像
流れを発生させない感光体表面形状、融着を発生させな
いクリーニングブレードなどにより、電子写真装置の信
頼性を大きく向上させることができ、かつ電子写真装置
のプロダクテビィティーが画期的に飛躍しても対応可能
なクリーニング装置を有している電子写真装置を提供す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の概略図である。

【図２】本発明の電子写真装置のクリーニング装置の概
略図である。

【図３】本発明の実施例３のクリーニング装置の概略図
である。

【図４】本発明に用いた感光ドラムの層構成を示す図で
ある。

【図５】本発明の温度と反発弾性率のドラム融着に対す
る発生領域を示すグラフである。

【符号の説明】

１感光ドラム２前露光３一次帯電器４画像露光５現像器５ａ現像スリーブ７転写分離帯電器９クリーニング装置９ａクリーニングブレード１０レジストローラ対１１搬送部１２定着装置２０実施例３のクリーニング装置２１実施例３のクリーニングブレード２２マグローラ２３規制ローラ２４クリーナー容器２５加圧バネ２６クリーナーブレードイコライズ部材２７ＳＵＳ１．０ｔクリーニングブレード背板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１８ (72)発明者山崎晃司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大脇弘憲東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者栢孝明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 CA01 CA14 CB01 EA03 EA05 2H034 AA06 BF03 2H035 CA07 CB03 2H068 DA21 DA50 FA16 FC15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体にトナー像を形成する画像形成
部と、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写さ
せる画像転写部と、該画像転写部によって前記転写材に
転写した後の前記像担持体上の転写残トナーを除去する
クリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記
像担持体は非晶質シリコン系感光体であり、前記感光体
の初期平均傾斜Δａが０．０００１以上０．００５以下
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体の表面異常成長突起部分の
高さを、５．０μｍ以下に研磨処理してから使用する請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記感光体の実使用状態における表面層
の摩耗率が、０．０１オングストローム／１，０００回
転〜２．０オングストローム／１，０００回転である請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記クリーニング手段は弾性ブレードで
あり前記弾性ブレードは温度が５℃〜６０℃の範囲内で
かつ前記弾性ブレードの物性がゴム状態を示す領域にお
いて該弾性材の反発弾性率が４５℃で４５％以下であ
り、かつ反発弾性率の温度依存性が０％／℃〜＋１％／
℃である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記クリーニングブレードのドラム表面
に対する当接幅（ニップ幅）は、５μｍ以上６０μｍ以
下である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記トナーは平均粒径は６μｍ〜８μｍ
であり、かつガラス転移温度４０℃〜６０℃を有する結
着樹脂１００重量部に対して固体ワックス０．２〜２０
重量部、磁性粉１０〜２００重量部を少なくとも有して
いる請求項１に記載の画像形成装置。