JP2000056659A - プロセスカ―トリッジ、画像形成装置、及びクリ―ニング部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像流れとクリーニング不良の発生とを防止
することができる。 【解決手段】 画像形成装置に着脱可能なカートリッジ
は、感光ドラム１と、クリーニングブレード６ａと備え
ている。感光ドラム１は、粘度平均分子量が１．５×１
０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂がブレンドされた表層
を有する。クリーニングブレード６ａは、動的粘弾性特
性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下である。感光ドラ
ム１の表層には、粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以上
のポリカーボネート樹脂もブレンドされている。クリー
ニングブレード６ａは、ウレタンエラストマーである。
これにより、低温環境下においても、クリーニングブレ
ード６ａは微小な振動により感光ドラム表面を適度に細
かく削ることができ、画像流れとクリーニング不良の発
生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、この画像形成
装置に着脱可能なプロセスカートリッジ、及び像担持体
をクリーニングするためのクリーニング部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、複写機やレーザプリンタ等の画
像形成装置の概略構成を示す。図中、Ｍはプリンタエン
ジンとしての画像形成装置本体である。１は像担持体と
しての円筒状の感光ドラムであり、駆動手段（不図示）
によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１
の表面は、これに接触配置されて帯電ニップ部Ｎ₁ を構
成するとともに矢印Ｒ２方向に回転する帯電装置２によ
って一様に帯電された後、露光装置３によって静電潜像
が形成される。現像装置（トナー像形成手段）４は、ト
ナーＴの貯蔵、保管を行うトナー収納装置であるホッパ
ーとトナー担持体である現像スリーブ４ａとを備えてお
り、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像する。
矢印Ｒ４方向に回転する現像スリーブ４ａの近傍にはト
ナー規制部材である現像ブレード４ｂが設置されてい
る。そして、画像形成装置を駆動するための電源、画像
形成するためのバイアスを供給する高圧回路を備えたエ
ンジン制御部８により、感光ドラム１と現像スリーブ４
ａとの間に直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像
バイアスが与えられ、これにより感光ドラム１上の静電
潜像は、トナーが付着されてトナー像として現像され
る。感光ドラム１上のトナー像は、矢印Ｒ５方向に回転
する転写装置（転写手段）５により紙等の転写材Ｐに転
写される。転写材Ｐは給紙用カセット（不図示）に保管
されており、給紙ローラ（不図示）で給紙され、レジス
トローラ９により感光ドラム１上のトナー像と同期がと
られて感光ドラム１と転写装置５との間の転写ニップ部
Ｎ₂ に送られる。転写材Ｐに転写されたトナー像は、転
写材Ｐとともに定着装置７に搬送され、ここで加熱加圧
されて転写材Ｐに定着されて記録画像となる。一方、ト
ナー像転写後に転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１
上に残ったトナー（以下「転写残トナー」という）はク
リーニング装置（クリーニング手段）６内のクリーニン
グブレード６ａにより除去される。表面の転写残トナー
が除去された感光ドラム１は、帯電装置２の帯電からは
じまる次の画像形成に供され、上述の一連の画像形成プ
ロセスを繰り返す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近ではコ
ンピュータの普及により、その出力装置として世界各国
で電子写真記録装置が使われるようになってきている。
そのため、高温多湿の環境の中でも高品質の画像が得ら
れることが要求される。また、転写材としても世界各国
で多種多様の転写材が使用されるため、それに適応でき
ることが望まれている。

【０００４】現在、高温多湿の環境の中で大きな問題と
して、画像流れという問題がある。この画像流れは、感
光ドラム表面に結露することによっても発生することが
あるが、多くは、転写材に含有されているタルクが感光
ドラム表面に付着し、帯電装置から発生するオゾンによ
って生成される酸化物と多湿による水分とが化合して、
低抵抗物ができ、この低抵抗物により潜像が乱されて発
生する。また、ＯＨＴ紙表面の界面活性剤が付着して起
きることもある。

【０００５】上述の低抵抗ものを除去する方策として、
感光ドラムの表面層の結着樹脂の分子量を低くし、クリ
ーニング時の摩耗量を大きくすることが考えられてい
る。しかし、結着樹脂の分子量を低くすると、耐久等で
摺擦されたときに感光ドラム表面が荒れやすくなるた
め、特に低温時にクリーニングブレードが硬くなった状
態でトナーが擦り抜けるというクリーニング不良を招く
等の弊害があり、画像流れの防止と低温時のクリーニン
グ性の両立が困難であった。

【０００６】なお、上述の画像流れを防止する画像形成
装置として、例えば、特開昭６２−１６０４５８号公報
に述べられている画像形成装置がある。電子写真感光体
の感光層が、１．５×１０⁴ 以下の数平均分子量を有す
るポリカーボネート樹脂の少なくとも一種と、４．５×
１０⁴ 以上の数平均分子量を有するポリカーボネート樹
脂の少なくとも一種を含有している。そして、１．５×
１０⁴ 以下の数平均分子量を有するポリカーボネート樹
脂は、１．５×１０⁴ 以下の数平均分子量を有するポリ
カーボネート樹脂と４．５×１０⁴ 以上の数平均分子量
を有するポリカーボネート樹脂からなる組成物中に３０
重量部から９５重量部の割合で含有している。

【０００７】しかしながら、特開昭６２−１６０４５８
号公報のような構成としても、充分なクリーニング性は
得られなかった。

【０００８】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、画像流れの防止と低温時のクリーニング不良
の防止との両立を図ることのできるプロセスカートリッ
ジ、画像形成装置、及びクリーニング部材を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】本発明の他の目的は、画像形成装置に対し
て着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、表面にト
ナー像を担持する像担持体と、該像担持体に弾性的に当
接し該像担持体に付着した異物を除去するためのクリー
ニング部材と、を備え、前記像担持体は、粘度平均分子
量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂がブレ
ンドされた表層を有し、前記クリーニングブレード部材
は、動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下
である、ことを特徴とするプロセスカートリッジを提供
することにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、トナー像を担
持する像担持体と、該像担持体上のトナー像を記録材に
転写する転写手段と、前記記録材上にトナー像を定着す
る定着手段と、前記像担持体に弾性的に当接し該像担持
体に付着した異物をクリーニングするためのクリーニン
グ部材とを備えた画像形成装置において、前記像担持体
は、粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボ
ネート樹脂がブレンドされた表層を有し、前記クリーニ
ングブレード部材は、動的粘弾性特性のｔａｎδのピー
ク値が１２℃以下である、ことを特徴とする画像形成装
置を提供することにある。

【００１１】本発明の別の目的は、像担持体に弾性的に
当接し該像担持体に付着した異物を除去するためのクリ
ーニング部材において、動的粘弾性特性のｔａｎδのピ
ーク値が１２℃以下の弾性部材によって形成されてい
る、ことを特徴とするクリーニング部材にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る本発明は、表面にトナー像を担持す
る像担持体と、該像担持体に弾性的に当接し該像担持体
に付着した異物を除去するためのクリーニング部材とを
備える、画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカー
トリッジにおいて、前記像担持体は、粘度平均分子量が
１．５×１０⁴以下のポリカーボネート樹脂がブレンド
された表層を有し、前記クリーニングブレード部材は、
動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下であ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項２に係る本発明は、請求項１のプロ
セスカートリッジにおいて、前記像担持体の表層には、
粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以上のポリカーボネー
ト樹脂もブレンドされていることを特徴とする。

【００１４】請求項３に係る本発明は、請求項２のプロ
セスカートリッジにおいて、前記像担持体の表層中にお
ける、粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカー
ボネート樹脂と粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以上の
ポリカーボネート樹脂とのブレンド組成物中に、粘度平
均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂
が、３０重量部から９５重量部の割合で含有されている
ことを特徴とする。

【００１５】請求項４に係る本発明は、請求項１のプロ
セスカートリッジにおいて、前記表層が感光層であるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項５に係る本発明は、請求項１のプロ
セスカートリッジにおいて、前記像担持体が回転体であ
ることを特徴とする。

【００１７】請求項６に係る本発明は、請求項１のプロ
セスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレード
部材は、支持部材によって支持されている基端部が、前
記像担持体に当接されている先端部よりも、前記像担持
体の移動方向に対して上流側に位置することを特徴とす
る。

【００１８】請求項７に係る本発明は、請求項１のプロ
セスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレード
部材がウレタンエラストマーであることを特徴とする。

【００１９】請求項８に係る本発明は、トナー像を担持
する像担持体と、該像担持体上のトナー像を記録材に転
写する転写手段と、前記記録材上にトナー像を定着する
定着手段と、前記像担持体に弾性的に当接し該像担持体
に付着した異物をクリーニングするためのクリーニング
部材と、を備える画像形成装置において、前記像担持体
は、粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボ
ネート樹脂がブレンドされた表層を有し、前記クリーニ
ングブレード部材は、動的粘弾性特性のｔａｎδのピー
ク値が１２℃以下であることを特徴とする。

【００２０】請求項９に係る本発明は、請求項８の画像
形成装置において、前記像担持体と前記クリーニングブ
レード部材とは、一つにユニットに設けられており、画
像形成装置に対して着脱可能であることを特徴とする。

【００２１】請求項１０に係る本発明は、請求項８の画
像形成装置において、前記像担持体の表層には、粘度平
均分子量が１．５×１０⁴ 以上のポリカーボネート樹脂
もブレンドされていることを特徴とする。

【００２２】請求項１１に係る本発明は、請求項８の画
像形成装置において、前記像担持体の表層中における、
粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネー
ト樹脂と粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以上のポリカ
ーボネート樹脂とのブレンド組成物中に、粘度平均分子
量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂が、３
０重量部から９５重量部の割合で含有されていることを
特徴とする。

【００２３】請求項１２に係る本発明は、請求項８の画
像形成装置において、前記表層が感光層であることを特
徴とする。

【００２４】請求項１３に係る本発明は、請求項８の画
像形成装置において、前記像担持体が回転体であること
を特徴とする。

【００２５】請求項１４に係る本発明は、請求項８の画
像形成装置において、前記クリーニングブレード部材
は、支持部材によって支持されている基端部が、前記像
担持体に当接されている先端部よりも、前記像担持体の
移動方向に対して上流側に位置することを特徴とする。

【００２６】請求項１５に係る本発明は、請求項８の画
像形成装置において、前記クリーニングブレード部材が
ウレタンエラストマーであることを特徴とする。

【００２７】請求項１６に係る本発明は、像担持体に弾
性的に当接し該像担持体に付着した異物を除去するため
のクリーニング部材において、動的粘弾性特性のｔａｎ
δのピーク値が１２℃以下の弾性部材によって形成され
ていることを特徴とする。

【００２８】請求項１７に係る本発明は、請求項１６の
クリーニング部材において、前記弾性部材は、粘度平均
分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂が
ブレンドされている表層を有する像担持体に当接されて
クリーニングを行うための部材であることを特徴とす
る。

【００２９】請求項１８に係る本発明は、請求項１６に
記載のクリーニング部材において、前記弾性部材がウレ
タンエラストマーであることを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００３１】〈実施の形態１〉本実施の形態において
は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光
ドラム）１は、その表層が、１．５×１０⁴ 以下の粘度
平均分子量を有するポリカーボネート樹脂（Ｉ）の少な
くとも一種と、１．５×１０⁴ 以上の粘度平均分子量を
有するポリカーボネート樹脂（II）の少なくとも一種を
含有している。また、上述のポリカーボネート樹脂
（Ｉ）が、ポリカーボネート樹脂（Ｉ）とポリカーボネ
ート樹脂（II）からなる組成物中に３０〜９５重量部の
割合で含有していることを特徴とし、かつ、クリーニン
グ手段６のクリーニングブレード６ａが、ウレタンエラ
ストマーを用いたクリーニングブレードであり、その動
的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下である
ことを特徴としている。

【００３２】これにより、感光ドラム１の表層が適度な
摩耗性を有していることにより画像流れを防止すること
ができるのと同時に、クリーニングブレード６ａが、低
温でも充分な弾性を保てるため、上述の感光ドラム１を
用いたときに摩耗により表面粗さが大きくなったときで
も良好にクリーニングできるようになる。

【００３３】以下に詳細に説明する。

【００３４】図１は、本実施の形態における感光ドラム
１及びクリーニングブレード６ａの構成を示す縦断面図
である。

【００３５】同図に示す感光ドラム１は、その内側から
順に、基体１１、電荷発生層１２、電荷輸送層１３を備
えており、電荷発生層１２と電荷輸送層１３とで感光層
を構成している。

【００３６】基体１１としては、アルミニウム、ステン
レスなどの金属、紙、プラスチック等の円筒状シリンダ
ー又はフィルムが用いられる。本実施の形態では直径３
０mmのアルミシリンダーを用いた。

【００３７】電荷発生層１２は電荷発生顔料を０．５〜
４倍量の結着剤樹脂、及び溶剤とともに、ホモジナイザ
ー、超音波、ボールミル、振動ボールミル、サンドミ
ル、アトライター、ロールミルなどの方法でよく分散さ
せ、塗布−乾燥されて形成される。その厚みは０．１〜
１μｍ程度である。

【００３８】電荷輸送層１３は、電荷輸送性物質と、前
述のポリカーボネート樹脂（Ｉ）とポリカーボネート樹
脂（II）のブレンド組成物とを溶剤に溶解して電荷発生
層１２上に塗布される。電荷輸送生物質とポリカーボネ
ート樹脂ブレンド組成物との混合割合は２：１〜１：２
程度である。溶剤としてはシクロヘキサノンなどのケト
ン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、ＴＨ
Ｆなどのエーテル類、クロルベンゼン、クロロホルム、
四塩化炭素などの塩素系炭化水素類などが用いられる。

【００３９】本実施の形態では電荷輸送層１３として、
電荷輸送生物質と、組成物すなわち粘度平均分子量が５
×１０³ のポリカーボネート樹脂と、２×１０⁴ のポリ
カーボネート樹脂とを、前者の５×１０³ のポリカーボ
ネート樹脂が４０重量部含有するようにした組成物とに
より形成させた。

【００４０】一般に樹脂の強度（耐摩耗性、硬度）は分
子量の増加とともに高くなるが、さらにある分子量以上
になると、分子量が増加しても強度はもはや大きくなら
ず一定値を示す。一方、分子量が低くなると強度は徐々
に低下し、さらにある分子量以下になると急激に低下す
る。ポリカーボネート樹脂の場合、この強度が急激に低
下する分子量が１．５〜２．０×１０⁴ であるため、こ
れより低分子量の樹脂をある程度含有することにより、
適度な摩耗性を付与することができるものである。

【００４１】これにより、常に感光層表面が微少な摩耗
により低抵抗付着物が除去され、表面が清浄に保たれる
ので画質劣化を防止することができる。

【００４２】ただし、低分子量成分を含有させていない
表面は、摩擦等の機械的外力に対しては弱くなる傾向に
あり、特に低温時のクリーニング性には不利な傾向にあ
る。

【００４３】本発明における、ポリカーボネート樹脂
（Ｉ）とポリカーボネート樹脂（II）とのブレンド組成
物の組成比は、数平均分子量１．５×１０⁴ 以下のポリ
カーボネート樹脂（Ｉ）が前述のブレンド組成物に対し
て３０重量部から９５重量部の割合が好ましい。ポリカ
ーボネート（Ｉ）が３０重量部より少ないと適度な摩耗
性が付与されず前述のような効果が認められなくなる。
他方、９５重量部を超えると摩耗性の過多、粘度低下と
いった問題がある。またポリカーボネート樹脂（Ｉ）の
分子量は、前述のように強度に急激な変化を生ずる１．
５×１０⁴ 以下が望ましい。

【００４４】ここで、感光層の数平均分子量と組成比
は、以下の方法により分析可能である。

【００４５】試料０．５ｇを精秤して、メチレンクロラ
イド１００mlに溶解し、この溶液を改良ウベローデ型粘
度計を用いて、２５℃における比粘度を測定する。この
比粘度から、極限粘度を求め、Ｍａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎ
ｋの粘度式により平均分子量を算出する。また、組成比
は、ＧＰＣ（ガス・パーミュテーション・クロマトグラ
フィー）により求められる。

【００４６】本発明に用いられるポリカーボネート樹脂
は、図６の一般式〔Ａ〕で示せされる繰り返し単位の１
種又は２種以上を成分とする線状ポリマーを含有するも
のである。なお、式中、Ｒ₁₂及びＲ１３は、それぞれ水
素原子、アルキル基又は芳香族基である。またＲ₁₂とＲ
₁₃とで、結合している炭素原子とともに環状構造を形成
してもよい。Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ 及びＸ₄ は、それぞれ水
素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を表
す。

【００４７】電荷輸送性物質としては、トリアリールア
ミン系化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、
ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリ
ルメタン系化合物、チアゾール系化合物などが挙げられ
る。

【００４８】次に、本実施の形態で用いたクリーニング
ブレード６ａについて詳しく述べる。

【００４９】低温時のクリーニング性を良好に保つため
に、動的粘弾性特性の一つであるｔａｎδピーク温度が
１２℃以下とし、低温でも充分な弾性が保たれるように
したウレタンエラストマーを用いる。これにより、前述
の感光ドラム１と組み合わせて使うことにより、画像流
れを防止し、かつ、感光ドラム１表面の凸凹に対しても
低温時の追従性が良いためクリーニング不良を防止する
ことができる。

【００５０】ここで、ｔａｎδピーク温度の測定は、レ
オメトリックス・ファーイースト株式会社製の動的粘弾
性測定機ＲＳＡＩＩ（ソフト；Ｒｈｉｏｓ）を使用し、
ウレタンゴム試験片（断面：１．５mm×６mm、長さ２
２．５mm）を、その両端から６mmの位置で測定機に固定
し、一定荷重（２００ｇ）の張力を加え、１０Hzの周波
数で歪をかけ、それによって試験片に生じる応力を測定
し、これを弾性応力に分解し、さらにこれらから貯蔵弾
性率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″を算出し、Ｅ″をＥ′で割っ
た値がｔａｎδ値として求められ、この測定を低温から
高温域まで０．１℃／分で昇温させながら、各温度にお
けるｔａｎδ値を計測し最大値を示す温度をｔａｎδピ
ーク温度とした。なお、ウレタンゴムの試験片にかけら
れる歪は、あらかじめ加えられている２００ｇの張力に
±ａ ｇの張力を１０Hz周期で加えることによって生じ
させるものであり、ａ ｇの値は、測定温度により変化
させるものであり、オートストレインモードで設定され
る。

【００５１】一般にエラストマーの弾性率は温度依存性
を有する。

【００５２】図２に、ウレタンエラストマーの貯蔵弾性
率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″の温度依存性を示す。また、図
３は、Ｅ″をＥ′で割った値であるｔａｎδの温度依存
性を示す。

【００５３】ウレタンエラストマーは、固有のｔａｎδ
ピーク値よりも低い温度では、高い温度のときよりも硬
度が著しく増大し、弾力性が失われる傾向がある。その
結果感光ドラム１上の残留トナーを除去する能力が失わ
れる。したがって、ｔａｎδピーク温度を１２℃以下に
することにより、低温環境でもクリーニング機能を保つ
ことができる。ｔａｎδピーク温度は０℃を下回ると、
硬度が高くなりすぎるといった傾向があるため０℃以上
で好適である。本実施の形態では、図３に示すように、
ｔａｎδピーク温度が８℃のものを用いた。

【００５４】本発明によるクリーニングブレード６ａに
用いるウレタンエラストマーは、種々の方法によって合
成されるが、その代表的な合成方法は、ジカルボン酸及
びジオールから得られるポリエステルジオールにジイソ
シアネートを反応させて得られるプレポリマー及び少な
くともトリメチロールプロパンを含有する硬化剤組成物
とを反応させる方法である。

【００５５】ジカルボン酸としては、アジピン酸、セバ
シン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸及び
フマル酸などの飽和又は不飽和二塩基酸、無水マレイン
酸及び無水フタル酸などの酸無水物、及びテレフタル酸
ジメチルなどのジアルキルエステルなどが用いられる。

【００５６】ジオールとしては、エチレングリコール、
ブチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、１，６−ヘキシレングリコール等のグリコ
ール類が用いられる。

【００５７】ジイソシアネートとしては、４，４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、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、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤ
Ｉ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−Ｔ
ＤＩ）、カーボンジイミイド変性ＭＤＩ、ポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネート（ＰＡＰＩ）、オルト
トルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレン
ジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソシアネ
ート（ＸＤＩ）などが用いられる。

【００５８】また、トリメチロールプロパンとともに、
必要に応じて用いられる硬化剤としては、１，４−ブチ
レングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ヘキサンジオール、グリセリン、ペンタエリスリト
ール、ソルビトール、１，４−シクロヘキサンジオー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノール、キシリレン
グリコールなどが用いられる。

【００５９】これらの出発材料の中で、特に、アジピン
酸と、エチレングリコール及びブチレングリコールから
選ばれる少なくとも１つのグリコールとを反応させて得
られるポリエステルジオールに、さらに４，４′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートを反応させて得られるプ
レポリマーに、さらに、１，４−ブタンジオール及びト
リメチロールプロパンを反応させて得られるウレタンエ
ラストマーが好適である。

【００６０】以上のような構成の感光ドラム１とクリー
ニングブレード６ａを、図５に示す画像形成装置に適用
して、温度３２．５℃、相対湿度８０％の高温高湿環境
（以下「Ｈ／Ｈ環境」という）において４％印字比率画
像で連続耐久を行い、画像流れの評価を行った。

【００６１】結果は、１００００枚耐久を通じて画像流
れが発生せず、良好な画像が得られた。

【００６２】また、温度１５℃、相対湿度１０％の低温
低湿環境（以下「Ｌ／Ｌ環境」という）において、印字
比率１％の画像で連続耐久を２５０００枚行い、クリー
ニング不良の発生の有無の評価を行った。

【００６３】結果は、２５０００枚の耐久を通じてクリ
ーニング不良の発生はなかった。

【００６４】このとき、耐久終了時に感光ドラム１の表
面の表面粗さの測定を行ったところ、十点平均粗さＲｚ
（ＪＩＳ表面粗さＢ０６０１に準拠し、測定長２．５mm
として測定した）は１．３μｍであった。

【００６５】以下に示す（比較例１）〜（比較例５）に
ついて、Ｈ／Ｈ環境連続耐久による画像流れ評価、Ｌ／
Ｌ環境連続耐久におけるクリーニング性評価とその後の
感光ドラム１表面の表面粗さの測定を行った。

【００６６】（比較例１） 感光ドラム１…………………電荷輸送層１３の結着樹
脂として、粘度平均分子量５×１０³ のポリカーボネー
ト樹脂のみからなるようにした。 クリーニングブレード６ａ…ｔａｎδピーク温度８℃
のウレタンエラストマーからなるものとした。

【００６７】（比較例２） 感光ドラム１…………………電荷輸送層１３の結着樹
脂として、粘度平均分子量２×１０⁴ のポリカーボネー
ト樹脂のみからなるようにした。 クリーニングブレード６ａ…ｔａｎδピーク温度８℃
のウレタンエラストマーからなるものとした。

【００６８】（比較例３） 感光ドラム１…………………電荷輸送層１３の結着樹
脂として、粘度平均分子量５×１０³ のポリカーボネー
ト樹脂のみからなるようにした。 クリーニングブレード６ａ…ｔａｎδピーク温度１６
℃のウレタンエラストマーからなるものとした。

【００６９】（比較例４） 感光ドラム１…………………電荷輸送層１３の結着樹
脂として、粘度平均分子量２×１０⁴ のポリカーボネー
ト樹脂のみからなるようにした。 クリーニングブレード６ａ…ｔａｎδピーク温度１６
℃のウレタンエラストマーからなるものとした。

【００７０】（比較例５） 感光ドラム１…………………電荷輸送層１３の結着樹
脂として、粘度平均分子量５×１０³ のポリカーボネー
ト樹脂と、２×１０⁴ のポリカーボネート樹脂とを、前
者のポリカーボネート樹脂が４０重量部含有されるよう
にした。 クリーニングブレード６ａ…ｔａｎδピーク温度１６
℃のウレタンエラストマーからなるものとした。

【００７１】前述の実施の形態１と、上述の比較例１〜
５の結果を図７に示す。なお、同図では実施の形態１
は、実施例１として記載してある。

【００７２】実施例１では、感光ドラム１の表層が適度
な摩耗性を有していることにより、画像流れが発生せ
ず、良好な画像が得られた。また、クリーニングブレー
ド６ａが低温でもあまり硬くならず、充分なゴム弾性が
保たれるため、感光ドラム１との摺擦時に細かな振動を
行うことができるので、感光ドラム１表層は細かい削れ
粉として一様に削り取られることになる。これにより、
感光ドラム１の表面粗さが大きくなりにくい。加えて、
クリーニングブレード６ａが低温でも追従性が保たれる
ため、良好にクリーニングされる。

【００７３】比較例１は、感光ドラム１の電荷輸送層１
３の結着樹脂として、粘度平均分子量５×１０³ のポリ
カーボネート樹脂を用いたため、摩耗性が高くなり画像
流れの発生はなかった。一方、摩耗性が高過ぎるため、
Ｌ／Ｌ環境耐久では、感光ドラム１表面の粗さＲｚが
２．７μｍと大きくなり、７０００枚時にクリーニング
不良が発生した。

【００７４】比較例２は、感光ドラム１に分子量２×１
０⁴ のポリカーボネート樹脂を用いたため、４０００枚
で画像流れが発生した。もともと削れにくい表層である
ため、Ｌ／Ｌ環境耐久では、感光ドラム１表面の粗さＲ
ｚは０．７μｍでクリーニング性は良好であった。

【００７５】比較例３は、感光ドラム１に分子量５×１
０³ のポリカーボネート樹脂を用いたため、画像流れの
発生はなかったが、Ｌ／Ｌ環境耐久では感光ドラム１表
面の粗さＲｚ３．１μｍと、一連の実験のうちで最も大
きくなり、１０００枚でクリーニング不良が発生した。
これは、分子量が低いため、耐久時の摺擦により感光ド
ラム１表面が荒れやすくなっているのに加え、クリーニ
ングブレード６ａとしてｔａｎδピーク温度１６℃のも
のを用いたために、低温時硬くなり、細かな振動が行え
なくなるため、感光ドラム１表面をより削ることになっ
て表面粗さが大きくなることと、クリーニングブレード
６ａとして必要な感光ドラム１への追従性が悪くなるこ
ととにより、比較例中で最も少ない枚数でクリーニング
不良を招いたものと考えられる。

【００７６】なお、比較例１と比較例３とを比較する
と、Ｌ／Ｌ環境耐久でクリーニング不良が発生するまで
の枚数は、比較例１の方が比較例３よりもかなり多い。
これは、比較例１のクリーニングブレードが、低温でも
充分に弾性が保たれており、感光ドラム表面の凸凹が多
少大きくても追従できるためと考えられる。もちろん、
比較例１のクリーニングブレードの振幅の小さい細かな
振動により感光ドラム表面を削れるため、表面粗さＲｚ
は、比較例３よりも小さくなっていることも起因してい
ると考えられる。

【００７７】比較例４は画像流れ、クリーニング不良、
ドラム表面粗さＲｚとも比較例２と同じような結果とな
った。

【００７８】比較例５では、感光ドラム１の表層が適度
な摩耗性を有していることにより、画像流れが発生せ
ず、良好な画像が得られたが、Ｌ／Ｌ環境耐久において
は、８０００枚時にクリーニング不良が発生した。これ
は、以下の理由による。クリーニングブレード６ａが、
低温で硬くなり充分なゴム弾性がなくなるため、細かな
振動が行えなくなる。感光ドラム１の表層に低分子量成
分のポリカーボネート樹脂が含まれるので、大きな削れ
粉として削り取られることになり、感光ドラム１の表面
粗さがやや大きくなる。加えて、クリーニングブレード
６ａが低温時に追従性が損なわれるので、実施例１より
もクリーニング性は悪くなる。

【００７９】以上の結果より、本実施の形態のような感
光ドラム１とクリーニングブレード６ａとを組み合わせ
ることにより、感光ドラム１の表層が適度な摩耗性を有
していることにより画像流れを防止することができるの
と同時に、クリーニングブレード６ａが、低温でも充分
な弾性を保持できるため、上述の感光ドラム１を用いた
とき、感光ドラム１との摺擦時に振幅の小さい細かな振
動を行うことができるので、感光ドラム１表層が細かい
削れ粉として一様に削り取られるため表面粗さが大きく
なりにくく、クリーニングブレード６ａの追従性も良い
ため、良好にクリーニングされるという効果が奏され
る。

【００８０】〈実施の形態２〉図４に、本発明の係るプ
ロセスカートリッジの、感光ドラムの軸に直角な方向の
縦断面図を示す。

【００８１】本実施の形態の特徴とするところは、上述
の実施の形態１で説明した感光ドラム１とクリーニング
ブレード６ａとをカートリッジ容器１５に一体的に組み
込んで、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセス
カートリッジを構成する点にある。なお、同図に示すプ
ロセスカートリッジ１６においては、上述の実施の形態
１で説明した、感光ドラム１、帯電装置２、現像装置
４、クリーニング装置６を一体化してプロセスカートリ
ッジ１６を構成している。

【００８２】このプロセスカートリッジ１６は、感光ド
ラム１等を駆動するための電源、画像形成するためのバ
イアスを供給するための高圧回路を備えた画像形成装置
本体に装着され、感光ドラム１上にトナー像が形成され
る。

【００８３】感光ドラム１上に形成されたトナー像は、
また、画像形成装置本体に備えられた転写装置５（図５
参照）により転写材Ｐに転写され、定着装置７により定
着される。

【００８４】転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１上
に残った転写残トナーは、プロセスカートリッジ１６内
のクリーニング装置６中のクリーニングブレード６ａに
よって除去される。

【００８５】これにより、前述の実施の形態１で説明し
たのと同様に、画像流れを良好に防止できるのと同時
に、良好なクリーニング性が得られるという効果があ
り、メンテナンスの必要ないプロセスカートリッジの提
供が可能となる。

【００８６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は、上記実施の形態に何ら限定されるもの
ではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能で
ある。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーニングブレード部材は、動的粘弾性特性のｔａｎ
δのピーク値が１２℃以下であるため、低温環境下にお
いて、像担持体表面の凹凸への追従性が良く、像担持体
表面の凹凸が多少大きくてもクリーニング性が良くな
る。

【００８８】また、像担持体の表層には粘度平均分子量
が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂がブレン
ドされ、クリーニングブレード部材は、動的粘弾性特性
のｔａｎδのピーク値が１２℃以下であるため、低温環
境下においても、クリーニングブレード部材は微小な振
動により像担持体表面を適度に細かく削ることができ、
画像流れとクリーニング不良の発生とを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における感光ドラム周辺の構成を
示す縦断面図。

【図２】クリーニングブレードのウレタンエラストマー
の貯蔵弾性率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″の温度依存性を示す
図。

【図３】クリーニングブレードのｔａｎδの温度依存性
を示す図。

【図４】実施の形態２におけるプロセスカートリッジの
構成を示す縦断面図。

【図５】画像形成装置の基本的な概略構成を示す縦断面
図。

【図６】ポリカーボネート樹脂における、一般式で示さ
れる繰り返し単位を示す図。

【図７】実施の形態１（実施例１）と、比較例１〜比較
例５とを比較する図。

【符号の説明】

１ 感光体（感光ドラム） ２ 帯電装置 ４ トナー像形成手段（現像装置） ５ 転写手段（転写装置） ６ クリーニング手段（クリーニング装置） ６ａ クリーニングブレード １２、１３ 感光層（電荷発生層１２、電荷輸送層１
３） １５ カートリッジ容器 １６ プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂原 賢 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 居波 聡 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 吉田 雅弘 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 篠原 聖一 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

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にトナー像を担持する像担持体と、
   該像担持体に弾性的に当接し該像担持体に付着した異物
   を除去するためのクリーニング部材とを備える、画像形
   成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおい
   て、 前記像担持体は、粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以下
   のポリカーボネート樹脂がブレンドされた表層を有し、
   前記クリーニングブレード部材は、動的粘弾性特性のｔ
   ａｎδのピーク値が１２℃以下であることを特徴とする
   プロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記像担持体の表層には、粘度平均分子
   量が１．５×１０⁴以上のポリカーボネート樹脂もブレ
   ンドされていることを特徴とする請求項１に記載のプロ
   セスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記像担持体の表層中における、粘度平
   均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂
   と粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以上のポリカーボネ
   ート樹脂とのブレンド組成物中に、粘度平均分子量が
   １．５×１０⁴以下のポリカーボネート樹脂が、３０重
   量部から９５重量部の割合で含有されていることを特徴
   とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記表層が感光層であることを特徴とす
   る請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記像担持体が回転体であることを特徴
   とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 前記クリーニングブレード部材は、支持
   部材によって支持されている基端部が、前記像担持体に
   当接されている先端部よりも、前記像担持体の移動方向
   に対して上流側に位置することを特徴とする請求項１に
   記載のプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 前記クリーニングブレード部材がウレタ
   ンエラストマーであることを特徴とする請求項１に記載
   のプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 トナー像を担持する像担持体と、該像担
   持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記
   記録材上にトナー像を定着する定着手段と、前記像担持
   体に弾性的に当接し該像担持体に付着した異物をクリー
   ニングするためのクリーニング部材と、を備える画像形
   成装置において、 前記像担持体は、粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以下
   のポリカーボネート樹脂がブレンドされた表層を有し、
   前記クリーニングブレード部材は、動的粘弾性特性のｔ
   ａｎδのピーク値が１２℃以下であることを特徴とする
   画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記像担持体と前記クリーニングブレー
   ド部材とは、一つにユニットに設けられており、画像形
   成装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項
   ８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記像担持体の表層には、粘度平均分
    子量が１．５×１０⁴ 以上のポリカーボネート樹脂もブ
    レンドされていることを特徴とする請求項８に記載の画
    像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記像担持体の表層中における、粘度
    平均分子量が１．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹
    脂と粘度平均分子量が１．５×１０⁴ 以上のポリカーボ
    ネート樹脂とのブレンド組成物中に、粘度平均分子量が
    １．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂が、３０重
    量部から９５重量部の割合で含有されていることを特徴
    とする請求項８に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記表層が感光層であることを特徴と
    する請求項８に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記像担持体が回転体であることを特
    徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記クリーニングブレード部材は、支
    持部材によって支持されている基端部が、前記像担持体
    に当接されている先端部よりも、前記像担持体の移動方
    向に対して上流側に位置することを特徴とする請求項８
    に記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記クリーニングブレード部材がウレ
    タンエラストマーであることを特徴とする請求項８に記
    載の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 像担持体に弾性的に当接し該像担持体
    に付着した異物を除去するためのクリーニング部材にお
    いて、 動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下の弾
    性部材によって形成されていることを特徴とするクリー
    ニング部材。
17. 【請求項１７】 前記弾性部材は、粘度平均分子量が
    １．５×１０⁴ 以下のポリカーボネート樹脂がブレンド
    されている表層を有する像担持体に当接されてクリーニ
    ングを行うための部材であることを特徴とする請求項１
    ６に記載のクリーニング部材。
18. 【請求項１８】 前記弾性部材がウレタンエラストマー
    であることを特徴とする請求項１６に記載のクリーニン
    グ部材。