JP2002082467A

JP2002082467A - 電子写真装置及びそれに用いられるプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2002082467A
Application number: JP2000270603A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Eto; 正和江藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真感光体の寿命向上とクリーニング性
の向上を両立させることが可能であり、装置を複雑化さ
せることなく、高画質・高安定な画像形成を実現するこ
とが可能な電子写真装置を提供することにある。【解決手段】静電式電子写真感光体及びクリーニング
手段を備える電子写真装置において、該電子写真感光体
が導電性支持体上に感光層及び表面保護層を有し、該表
面保護層が２０．０〜４０．０質量％のフッ素原子含有
樹脂粒子を有し、表面粗さが十点平均粗さで０．１〜
５．０μｍ、表面硬度がテーバー摩耗試験法で０．１〜
４．５、かつ表面摩擦係数が０．００１〜１．２であ
り、該クリーニング手段の弾性ブレードの該電子写真感
光体に対する線圧が１７．５〜２７．５ｇ／ｃｍ、該弾
性ブレードのゴム硬度が７５〜８５°（ＪＩＳ−Ａ）、
かつ該弾性ブレードが該電子写真感光体との静止時当接
角度が１０〜２０°の範囲にある電子写真装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体及び
クリーニング装置を備えた電子写真装置、及びこの電子
写真装置に着脱自在に装備されるプロセスカートリッジ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真感光体は、像形成プロ
セスにおいて、帯電、露光、現像、転写、クリーニング
及び除電の繰り返し過程を経る。帯電及び露光により形
成された静電潜像は、トナーといわれる微粒子状の現像
剤により現像されトナー画像となる。更に、このトナー
画像は、転写手段により紙等の転写材に転写されるが、
全てのトナーが転写されるわけではなく、一部が電子写
真感光体上に残留する。この残留トナーを除去しない
と、繰り返しプロセスにおいて汚れ等のない高品質な画
像を得ることができない。そのために、残留トナーをク
リーニングすることが必要となる。クリーニング手段と
しては、ファーブラシ、磁気ブラシ又はブレード等を用
いたものが代表的であるが、クリーニングの精度、装置
構成等の点から、ブレードクリーニングが主に用いられ
ている。

【０００３】ブレードクリーニングについて具体例を挙
げて説明すると、ブレード６１は、支持体に板状のポリ
ウレタン等の素材からなる弾性部材を取り付けたもの
で、図１に示すように、電子写真感光体１の表面に加圧
当接させる構成となっている。従って、トナーのクリー
ニング精度を上げるためには、電子写真感光体１へのブ
レード６１の当接圧を上げる必要がある。また、電子写
真感光体１へのブレード６１の当接形態としては、電子
写真感光体の回転方向に対し、図１に示すようなカウン
ター方向のものがある。クリーニングの精度から見る
と、カウンター方向の当接形態がより好ましい。クリー
ニング精度を向上させるカウンター方向の当接法は、同
時に電子写真感光体へのブレードの当接圧を上げ、両者
の摩擦力の増加を引き起こす。その結果、電子写真感光
体の削れ量の増加による耐久性低下、電子写真感光体の
傷の発生、ブレードの反転によるクリーニング不良の発
生や装置の停止等の問題が生じる。

【０００４】以上のような電子写真感光体のクリーニン
グに関わる問題、特に電子写真感光体の削れ、傷及びブ
レードの反転を解決するために、電子写真感光体の摩擦
係数を低くすることが効果的であることが知られてい
る。従来、電子写真感光体の摩擦係数を低くする方法と
して、電子写真感光体の表面層や保護層に潤滑剤を含有
させる方法が数多く開示されている。

【０００５】具体的には、特開昭５２−１１７１３４号
公報、特開昭５３−１０７８４１号公報、特開昭５４−
２６７４０号公報、特開昭５４−２７４３４号公報、特
開昭５４−８６３４０号公報、特開昭５４−１４３１４
２号公報、特開昭５４−１４３１４８号公報、特開昭５
６−９９３４５号公報、特開昭５６−１２６８３８号公
報、特開昭５７−１４８４５号公報、特開昭５７−７４
７４８号公報、特開昭５７−３５８６３号公報、特開昭
５７−７６５５３号公報、特開昭５７−２０１２４０号
公報、特開昭５８−４４４４４号公報、特開昭５８−７
０２２９号公報、特開昭５８−１０２６４９号公報、特
開昭５８−１６２９５８号公報、特開昭５９−１９７０
４２号公報、特開昭６２−２７２２８１号公報、特開昭
６２−２７２２８２号公報、特開昭６３−３０８５０号
公報、特開昭６３−５６６５８号公報、特開昭６３−５
８３５２号公報、特開昭６３−５８４５０号公報、特開
昭６３−６１２５５号公報、特開昭６３−６１２５６号
公報、特開昭６３−６５４４９号公報、特開昭６３−６
５４５０号公報、特開昭６３−６５４５１号公報、特開
昭６３−７３２６７号公報、特開昭６３−２２１３５５
号公報、特開昭６３−２４９１５２号公報及び特開昭６
３−３１１３５６号公報等に開示されている。

【０００６】潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチ
レン等のフッ素原子含有樹脂、球状のアクリル樹脂及び
ポリエチレン樹脂等の樹脂粉末や酸化ケイ素及び酸化ア
ルミニウム等の金属酸化物粉末等が知られている。特
に、フッ素原子を多量に含むフッ素原子含有樹脂は、表
面エネルギーが著しく小さいので、潤滑剤としての効果
が大きい。このようなフッ素原子含有樹脂は、結晶性の
微粒子として用いられ、アクリル樹脂、ポリエステル、
ポリウレタン及びポリカーボネート等の結着剤樹脂に分
散した後に、電子写真感光体の表面層や保護層として成
膜される。これらの表面層や保護層が十分な摩擦係数の
低下を示すためには、表面層や保護層に５質量％以上の
フッ素原子含有樹脂微粒子を含有させる必要があった。

【０００７】しかしながら、フッ素原子含有樹脂微粒子
はあくまでも結着剤樹脂に分散されているため、電子写
真感光体の初期状態においては該微粒子は結着剤樹脂に
くるまれており、該微粒子が直接電子写真感光体の表面
に出ているわけではない。従って、電子写真感光体の初
期状態における摩擦係数には該微粒子は全く寄与せず、
結着剤の摩擦係数がそのまま該電子写真感光体の摩擦係
数となっていた。即ち、フッ素原子含有樹脂微粒子を含
有させた表面層や保護層を有する電子写真感光体とはい
え、初期状態では摩擦係数が高く、クリーニングブレー
ドを有する電子写真装置に該電子写真感光体をそのまま
設置したのでは、特に使用初期において、クリーニング
ブレードの反転によるクリーニング不良の発生や装置の
停止等の問題が生じ易いため、該ブレードと電子写真感
光体の当接部付近にトナーあるいは潤滑剤等を塗布する
という設置方法が必要であった。

【０００８】そのために導電性支持体上に感光層及び保
護層を有し、少なくとも保護層にはフッ素原子含有樹脂
微粒子が含有された電子写真感光体においては、予め、
電子写真感光体表面をＪＩＳ規格Ｂ０６０１で定義され
る１０点平均面粗さ（Ｒｚ）で０．１μｍ以上、５．０
μｍ以下にしておく方法が提案されている。

【０００９】しかしながら、このような構成では、電子
写真感光体以外の装置構成や、使用環境により充分なク
リーニング特性を得ることができないことがあった。

【００１０】また、表面層あるいは保護層にフッ素原子
含有樹脂微粒子を含有した電子写真感光体では、表面の
摩擦係数の低下に伴って、クリーニング部材による電子
写真感光体上の未転写トナーのかき落とし力が弱くな
り、クリーニング性能が低下するといった問題があり、
必要以上に樹脂微粒子を含有させて、滑り性を向上させ
る場合にも限界があった。更に、画像形成における電子
写真感光体への光像を必要以上に散乱させて、画質を低
下させてしまうことも、指摘されている。

【００１１】また、表面層及び保護層にフッ素原子含有
樹脂微粒子を含有した電子写真感光体は、表面の摩擦係
数の低下に伴って電子写真感光体の削れ量が減少し、電
子写真感光体の耐久性を向上させることにつながる反
面、その削れ量の減少に伴い、帯電器等で発生して電子
写真感光体へ付着したコロナ生成物の除去や紙粉の除去
が不充分となり、特に高湿下で電子写真感光体表面の抵
抗低下を招き画像乱れを引き起こし易いという問題があ
った。

【００１２】更に、近年、装置の高速化に伴い電子写真
感光体表面に残留する未転写トナーの除去部材であるゴ
ム弾性ブレードに対するショックは、増大しつつあり、
起動時の静トルクの上昇化や動作時の動トルクの増大化
は避けられず、加えて高速動作による機内昇温の増加等
により、ブレード自体の物性では、ブレードの変形や反
転めくれに対して抗しきれない状況となっており、より
適切なゴム弾性ブレードの電子写真感光体ドラムに対す
る当接条件の導出が急務の課題となっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
写真感光体の寿命向上とクリーニング性の向上を両立さ
せることが可能であり、装置を複雑化させることなく、
高画質・高安定な画像形成を実現することが可能な電子
写真装置及びプロセスカートリッジを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、静電式
電子写真感光体及びクリーニング手段を備える電子写真
装置において、該電子写真感光体が導電性支持体上に感
光層及び表面保護層を有し、該表面保護層が、その全質
量に対して２０．０〜４０．０質量％のフッ素原子含有
樹脂粒子を有し、表面粗さが１０点平均粗さで０．１〜
５．０μｍであり、表面硬度がテーバー摩耗試験法で
０．１〜４．５であり、かつ表面摩擦係数が０．００１
〜１．２のものであり、該クリーニング手段の弾性ブレ
ードの該電子写真感光体に対する線圧が１７．５〜２
７．５ｇ／ｃｍであり、該弾性ブレードのゴム硬度が７
５°〜８５°（ＪＩＳ−Ａ）であり、かつ該弾性ブレー
ドが該電子写真感光体との静止時当接角度が１０°〜２
０°の範囲にあることを特徴とする電子写真装置が提供
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００１６】本発明に用いられる電子写真感光体におけ
るフッ素原子含有樹脂粒子としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エ
チレン共重合体及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体等が挙げられ、これらは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。また、これ
らの樹脂粒子の分子量は、重量平均分子量で３０００〜
５００万であることが好ましく、粒径は０．０１〜１０
μｍであることが好ましく、特には０．０５〜２．０μ
ｍであることが好ましい。

【００１７】また、本発明において、電子写真感光体の
１０点平均面粗さ（Ｒｚ）は、０．１〜５．０μｍであ
るが、Ｒｚが０．１μｍに満たないと、充分な潤滑性を
得ることができないことがあり、５．０μｍを越える
と、特に微小粒径のトナーのすり抜けに起因するクリー
ニング不良が発生することがある。

【００１８】本発明において、表面保護層のフッ素原子
含有樹脂粒子の含有量は、表面保護層全質量に対して２
０．０〜４０質量％であり、より好ましくは２５．５〜
３５．０質量％である。含有量が２０．０質量％に満た
ないと充分な潤滑性を得ることができないことがあり、
４０質量％を越えると層の成膜性や感度等の点で好まし
くない。

【００１９】本発明において、電子写真感光体の表面硬
度は、テーバー摩耗試験で０．１〜４．５であるが、硬
度が０．１に満たないと充分な耐摩耗性を得ることがで
きないことがあり、４．５を越えるとクリーニング部材
による耐久ドラム傷が発生し易くなることがある。

【００２０】本発明において、電子写真感光体の表面摩
擦係数が０．００１〜１．２であるが、摩擦係数が０．
００１に満たないと残留トナーのすり抜けに起因するク
リーニング不良が発生することがあり、１．２を越える
と摩擦抵抗の増大によるクリーニングブレードの反転に
起因するクリーニング不良が発生することがある。

【００２１】いずれの場合においても、クリーニングブ
レードの電子写真感光体に対する線圧は１７．５〜２
７．５ｇ／ｃｍであるが、線圧が１７．５ｇ／ｃｍに満
たないと、トナースリ抜けクリーニング不良や高湿の環
境下において電子写真感光体の表面抵抗の低下に起因す
る画像流れが発生し易くなり、３０．０ｇ／ｃｍを越え
ると、高湿下めくれや特に低湿の環境下において電子写
真感光体表面が均一に削れないことに起因するブレード
びびり画像ムラが発生し易くなる。

【００２２】本発明においてクリーニングブレードとし
て用いられるゴム弾性体としては、例えば、ポリウレタ
ンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム及びクロロプレ
ンゴム等のゴム弾性を持つものが挙げられるが、耐摩耗
性及び永久変形性の点からポリウレタンゴムが好まし
い。更に、ポリウレタンゴムの場合、永久歪が小さいこ
とから２液性熱硬化型ポリウレタンゴム材料が特に好ま
しい。硬化剤としては、１，４−ブタンジオール、１，
６−ヘキサンジオール、ハイドロキノンジエチロールエ
ーテル、ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン及
びトリメチロールエタン等の一般的なウレタン硬化剤を
用いることができる。

【００２３】なお、ゴム弾性体ブレードは、一種のゴム
弾性体から形成してもよく、また、予め成型したゴム弾
性体に別途成型したゴム弾性体先端部を装着して形成し
てもよい。

【００２４】なお、ゴム弾性ブレードの物性値の一つで
ある、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が、７５°〜８５°であ
ることが好ましい。

【００２５】ゴム硬度が７５°よりも小さいと、高温高
湿の環境下でブレード先端部（当接部）が軟化し、ブレ
ードのびびり、反転めくれが発生し易く、逆に８５°を
越えると、電子写真感光体上におけるクリーニングブレ
ードの挙動が大きくなりすぎて、バウンドを起こし易く
なり、トナーを抱き込み、フィルミングが発生し易く、
かつ、びびり易くなる。

【００２６】ブレードの電子写真感光体への当接形態
は、電子写真感光体の回転方向に対し、順方向でもカウ
ンター方向でもよいが、カウンター方向の方がより好ま
しい。

【００２７】本発明に用いられる電子写真感光体の感光
層は、少なくとも電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有
する。

【００２８】電荷発生材料の例としては、フタロシアニ
ン顔料、多環キノン顔料、アゾ系顔料、ペリレン顔料、
インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩染
料、スクワリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染
料、チオピリリウム染料、キサンテン色素、キノンイミ
ン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色素、セレ
ン、セレン−テルル合金、アモルファスシリコン及び硫
化カドミウム等が挙げられる。

【００２９】電荷輸送材料の例としては、ピレン化合
物、Ｎ−アルキルカルバゾール化合物、ヒドラゾン化合
物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルア
ミン化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェニル
メタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、ス
チルベン化合物、ポリニトロ化合物及びポリシアノ化合
物、更にこれらの化合物をポリマー上に固定したペンダ
ントポリマー等が挙げられる。

【００３０】前記のフッ素原子含有樹脂微粒子、電荷発
生材料及び電荷輸送材料等を、それぞれ成膜性を有する
結着剤樹脂中に分散、あるいは溶解した溶液を塗布し、
乾燥することにより、保護層や感光層等を形成する。か
かる結着剤樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ポリサ
ルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール及びブチ
ラール樹脂等が挙げられる。

【００３１】感光層は単層構成であっても、積層構成で
あってもよい。積層構成の場合には、少なくとも電荷発
生層と電荷輸送層により構成され、導電性支持体側に電
荷発生層が設けられる場合と電荷輸送層が設けられる場
合とでは帯電極性、使用するトナー極性等が異なる。電
荷発生層の膜厚としては０．００１〜６μｍ、好ましく
は０．０１〜２μｍである。電荷発生層に含有される電
荷発生材料の含有率は１０〜１００質量％であることが
好ましく、より好ましくは５０〜１００質量％である。
電荷輸送層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１５〜３
０μｍである。電荷輸送層中に含有される電荷輸送材料
の含有量は２０〜８０質量％であることが好ましく、よ
り好ましくは３０〜７０質量％である。

【００３２】本発明に用いられる電子写真感光体の有す
る導電性支持体としては、鉄、銅、金、銀、アルミニウ
ム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、錫、アンチモン及び
インジウム等の金属や合金あるいは前記金属の酸化物、
カーボン、導電性ポリマー等が使用可能であり、形状は
円筒状、円柱状等のドラム状、ベルト状及びシート状の
もの等がある。前記導電性材料は、そのまま成型加工さ
れる場合、塗料として用いられる場合、蒸着される場合
やエッチング、プラズマ処理により加工される場合もあ
る。塗料の場合には、支持体として前記の金属や合金、
紙、プラスチック等も用いられる。

【００３３】本発明においては、導電性支持体と感光層
の間に、界面での電荷注入制御や接着層として機能する
下引き層を設けてもよい。下引き層は、主に結着剤樹脂
からなるが、前記金属や合金又はそれらの酸化物、塩
類、界面活性剤等を含んでいてもよい。下引き層を形成
する結着剤樹脂の例としては、ポリエステル、ポリウレ
タン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、
ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ
プロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ポリサ
ルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール及びブチ
ラール樹脂等が挙げられる。膜厚は０．０５〜７μｍが
好ましく、より好ましくは０．１〜２μｍである。

【００３４】現像剤中には、外添剤として研磨剤兼潤滑
剤の無機酸化物として生成された体積平均粒径０．３〜
２．５μｍの無機物を０．１〜１．０質量％含有するこ
とが好ましい。

【００３５】粒径が０．３μｍよりも小さいと、融着の
発生や飛散の発生が大となり、２．５μｍよりも大きい
と画像が粗くなり、画質が低下してしまう。外添した潤
滑剤が１．０質量％を越えると、白地の部分に反転付着
を引き起こし、融着がひどくなる。潤滑剤が無い場合
は、クリーニングブレードがびびり易くなり、反転捲れ
につながる。

【００３６】現像剤中には、流動性向上剤として０．２
μｍ以下の無機酸化物を０．１〜２．０質量％含有する
ことが好ましい。２．０質量％を越えると、キャリアー
スペント（汚染）がひどくなり、帯電付与性が低下し、
トナーかぶり画像となってしまう。

【００３７】また、高画質を保証するために、５μｍ以
下のトナー粒径が４０個数％以上あるのが好ましいが、
微粉トナーによる機内散乱やフィルミングの抑制の観点
から、４μｍ以下の粒径トナーが２〜２０体積％である
ことが好ましい。更に、１０μｍ以上の粒径のトナーを
６体積％以下とすることにより、画質の低下を防止する
ことが好ましい。

【００３８】一方、キャリアーに関しては、重量平均径
２２μｍより小さいキャリアーを１〜２０％、更には１
６μｍ以下の超微粉キャリアーを３％以下と抑えること
により、特に、高濃度画像形成時にトナーと結合して、
ドラム表面に現像され易い微粉キャリアーの量を抑制
し、ドラム傷やクリーニング不良の発生起点を極力少な
くし、クリーニングシステム・ドラム寿命の低下を防ぐ
ことが好ましい。更に、６２μｍ以上の大径キャリアー
を２〜１５％に抑えることにより、トナーへの帯電付与
性を安定化することが好ましく、１５％を超えると、帯
電量の不足による、濃度薄等の画像欠陥を露呈すること
となる。更に、キャリアー凝集塊の核をなす８８μｍ以
上の超大径キャリアーを２％以下に抑えることにより、
現像剤の流動性の低下を防止し、トナーに対する帯電付
与性を安定化させることが好ましい。

【００３９】ちなみに、筆者らのトナーへの帯電付与性
が安定的に確認できたキャリアー粒径は、重量平均粒径
が１５〜４５μｍの範囲内にある場合であった。

【００４０】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより詳細に
説明する。なお、実施例中の「部」は質量部を示す。

【００４１】（実施例１）図１に示した本発明の電子写
真装置の概略構成例について説明する。

【００４２】図１において、１は像担持体としてのドラ
ム型の電子写真感光体であり、軸を中心に矢印方向に所
定の周速度で回転駆動される。該電子写真感光体１は、
その回転過程で帯電手段２によりその周面に正又は負の
所定電位の均一帯電を受け、次いで露光部３にて不図示
の露光手段により光露光Ｌ（スリット露光又はレーザー
ビーム走査露光等）を受ける。これにより電子写真感光
体周面に露光像に対応した静電潜像が順次形成されてい
く。

【００４３】その静電潜像は、次いで現像手段４でトナ
ー現像され、このトナー現像像が転写手段５により不図
示の給紙部から電子写真感光体１と転写手段５との間に
電子写真感光体１の回転と同期取りされて給紙された転
写材Ｐに転写手段５により順次転写されていく。

【００４４】像転写を受けた転写材Ｐは電子写真感光体
面から分離されて像定着手段８へ導入されて像定着を受
けて複写物（コピー）として機外へプリントアウトされ
る。

【００４５】像転写後の電子写真感光体１の表面は、ク
リーニング手段６にて転写残りトナーの除去を受けて清
浄面化され、更に前露光手段７により除電処理されて繰
り返して像形成に使用される。

【００４６】電子写真感光体１の均一帯電手段２として
コロナ帯電装置が一般に広く使用されている。また、転
写装置５もコロナ帯電手段が一般に広く使用されてい
る。

【００４７】本発明においては、上述の電子写真感光体
や帯電手段及び現像手段等の構成要素のうち、複数のも
のをプロセスユニットとして一体に結合して構成し、こ
のプロセスユニットを装置本体に対して着脱自在に構成
してもよい。例えば、電子写真感光体１、帯電手段２及
びクリーニング手段６とを一体に支持して一つの装置ユ
ニットとし、装置本体のレール等の案内手段を用いて着
脱自在の構成にしてもよい。

【００４８】光露光Ｌは、電子写真装置を複写機やプリ
ンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や透
過光を電子写真感光体に照射すること、あるいは、セン
サーで原稿を読み取り、信号化し、この信号に従ってレ
ーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動、又は液晶シ
ャッターアレイの駆動等をして、電子写真感光体に光を
照射すること等により行われる。

【００４９】本発明の電子写真装置に用いられる電子写
真感光体を下記のようにして製造した。

【００５０】まず、ポリアミド樹脂（商品名：Ｍ−４０
００、東レ（株）製）１０部、メタノール１００部／イ
ソプロパノール９０部を混合溶解した後、外径８０ｍ
ｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ３６３ｍｍのアルミニウム製
シリンダー上に浸漬塗布し、９０℃で２０分間乾燥し、
膜厚が２．０μｍの下引き層を形成した。

【００５１】次に、下記構造式のトリスアゾ顔料１０
部、

【００５２】

【化１】ポリアリレート（Ｃ型、数平均分子量５００００）５部
及びシクロヘキサノン６００部をサンドミルにて分散し
て電荷発生層用塗料を調製した。この塗料を下引き層上
に浸漬塗布し、１２０℃で２０分間乾燥し、膜厚が０．
１５μｍの電荷発生層を形成した。

【００５３】次に、下記構造式のビフェニル化合物２０
部、

【００５４】

【化２】ポリアリレート（Ｃ型、数平均分子量５００００）２０
部及びクロロベンゼン８００部をボールミルで分散し、
電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を電荷発生層上
に浸漬塗布し、１３０℃で９０分間乾燥し、膜厚が１８
μｍの電荷輸送層を形成した。

【００５５】次に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子
（商品名：ルブロンＬ−５、ダイキン工業（株）製）４
部、前記ビフェニル化合物６部、ポリアリレート（Ｃ／
Ｚ型、数平均分子量７００００）１２部及びジクロロメ
タン１０００部をサンドミルで分散して保護層用塗料を
調製した。この塗料を電荷輸送層上にスプレー塗布し、
１２０℃で３０分間乾燥し、膜厚が６．０μｍの保護層
を形成して、電子写真感光体を作製した。この電子写真
感光体の表面粗さ（Ｒｚ）は０．２μｍであった。ま
た、テーバー摩耗試験値は３．３であった。

【００５６】上記方法にて作製した電子写真感光体を、
電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が２
３．６ｇ／ｃｍになるように改造したキヤノン（株）製
複写機ＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表１に示
す。

【００５７】（実施例２、３及び４）実施例１と同様に
して作製した電子写真感光体を、電子写真感光体に対す
るゴム弾性体ブレードの線圧が１７．５、２０．４及び
２７．５ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０８０を
用いて評価した。結果を表１に示す。

【００５８】（実施例５、６、７及び８）実施例１にお
いて電子写真感光体の表面粗さが２．０μｍになるよう
に作製した以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を
作製し、その電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレー
ドの線圧が１７．５、２０．４、２３．６及び２７．５
ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０８０を用いて評
価した。結果を表１に示す。

【００５９】（実施例９、１０、１１及び１２）実施例
１において、電子写真感光体の表面粗さが、４．８μｍ
になるように作製した以外は、実施例１と同様に電子写
真感光体を作製し、その電子写真感光体に対するゴム弾
性体ブレードの線圧が１７．５、２０．４、２３．６及
び２７．５ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０８０
を用いて評価した。結果を表１に示す。

【００６０】（実施例１３〜２４）実施例１において、
ポリテトラフルオロエチレン微粒子を１１部加えた以外
は同様にして保護層を形成し、その表面粗さが０．２μ
ｍ、２．０μｍ及び４．８μｍになるように、それぞれ
電子写真感光体を作製し、その電子写真感光体に対する
ゴム弾性体ブレードの線圧が１７．５、２０．４、２
３．６及び２７．５ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ
４０８０を用いて評価した。結果を表１に示す。

【００６１】（比較例１及び２）実施例１と同様にして
作製した電子写真感光体を、電子写真感光体に対するゴ
ム弾性体ブレードの線圧が、それぞれ１２．５ｇ／ｃ
ｍ、３４．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０８
０を用いて評価した。結果を表２に示す。

【００６２】（比較例３〜６）実施例５〜１２に用いた
電子写真感光体と同等の電子写真感光体をそれぞれ作製
し、それをゴム弾性体ブレードの線圧が、１２．５ｇ／
ｃｍ、３４．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０
８０を用いて評価した。結果を表２に示す。

【００６３】（比較例７〜１２）実施例１３〜２４に用
いた電子写真感光体と同等の電子写真感光体をそれぞれ
作製し、それをゴム弾性体ブレードの線圧が１２．５ｇ
／ｃｍ及び３４．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ
４０８０を用いて評価した。結果を表２に示す。

【００６４】（比較例１３及び１４）実施例１３〜２４
において、その表面粗さが０．０５μｍ及び５．２μｍ
になるようにそれぞれ電子写真感光体を作製し、その電
子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が２
３．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０８０を用
いて評価した。結果を表２に示す。

【００６５】（比較例１５）実施例１において保護層を
設けないことの以外は、実施例１と同様にして電子写真
感光体を作製し、その電子写真感光体に対するゴム弾性
体ブレードの線圧が２３．６ｇ／ｃｍになるように改造
したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表２に示
す。

【００６６】（比較例１６）実施例１において保護層を
設けないことの他は実施例１と同様にして電子写真感光
体を作製し、その電子写真感光体に対するゴム弾性体ブ
レードの線圧が１２．５ｇ／ｃｍになるように改造した
ＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表２に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【表２】

【００６９】（実施例２５）ポリアミド樹脂（商品名：
Ｍ−４０００、東レ（株）製）１０部、メタノール１０
０部／イソプロパノール９０部を混合溶解した後、外径
８０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ３６３ｍｍのアルミニ
ウム製シリンダー上に浸漬塗布し、９０℃で２０分間乾
燥し、膜厚が２．０μｍの下引き層を形成した。

【００７０】次に、下記構造式のトリスアゾ顔料１０
部、

【００７１】

【化３】ポリアリレート（Ｃ型、数平均分子量５００００）５部
及びシクロヘキサノン６００部をサンドミルにて分散し
て電荷発生層用塗料を調製した。この塗料を下引き層上
に浸漬塗布し、１２０℃で２０分間乾燥し、膜厚が０．
１５μｍの電荷発生層を形成した。

【００７２】次に、下記構造式のビフェニル化合物２０
部、

【００７３】

【化４】ポリアリレート（Ｃ型、数平均分子量５００００）２０
部及びクロロベンゼン８００部をボールミルで分散し、
電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を電荷発生層上
に浸漬塗布し、１３０℃で９０分間乾燥し、膜厚が１８
μｍの電荷輸送層を形成した。

【００７４】次に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子
（商品名：ルブロンＬ−５、ダイキン工業（株）製）１
２部（表面保護層の全質量に対して４０質量％）、前記
ビフェニル化合物６部、ポリアリレート（Ａ型、数平均
分子量７００００）１２部及びジクロロメタン１０００
部に加えてサンドミルで分散して保護層用塗料を調製し
た。この塗料を電荷輸送層上にスプレー塗布し、１２０
℃で３０分間乾燥し、膜厚が６．０μｍの保護層を形成
して、電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体
の表面摩擦係数は０．００２であり、テーバー摩耗試験
値は０．２であった。

【００７５】上記方法にて作製した電子写真感光体を、
電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が２
３．６ｇ／ｃｍになるように改造したキヤノン（株）製
複写機ＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表３を示
す。

【００７６】（実施例２６、２７及び２８）実施例２５
と同様にして作製した電子写真感光体を、電子写真感光
体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１７．５、２
０．４及び２７．５ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ
４０８０を用いて評価した。結果を表３に示す。

【００７７】（実施例２９、３０、３１及び３２）実施
例２５において電子写真感光体の表面摩擦係数が０．１
になるように、保護層のポリテトラフルオロエチレン微
粒子の添加量を１０部に減らし（表面保護層の全質量に
対して３５．７質量％）、かつ、ポリアリレート（Ｃ／
Ｚ型、数平均分子量７００００）を用いた以外は、実施
例２５と同様にして電子写真感光体を作製した。この電
子写真感光体のテーバー摩耗試験値は０．２であった。
その電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧
が１７．５、２０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍ
になるように改造したＮＰ４０８０を用いて評価した。
結果を表３に示す。

【００７８】（実施例３３、３４、３５及び３６）実施
例２５において電子写真感光体の表面摩擦係数が１．０
になるように、保護層のポリテトラフルオロエチレン微
粒子の添加量を６部に減らし（表面保護層の全質量に対
して２５質量％）、かつ、ポリアリレート（Ｃ型、数平
均分子量１５００００）を用いた以外は、実施例２５と
同様にして電子写真感光体を作製した。この電子写真感
光体のテーバー摩耗試験値は０．２であった。その電子
写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１７．
５、２０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍになるよ
うに改造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表
３に示す。

【００７９】（実施例３７〜４０）実施例２５におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が２．０であ
り、また、表面摩擦係数が０．００２になるように、保
護層のポリテトラフルオロエチレン微粒子の添加量を１
１．５部に減らし（表面保護層の全質量に対して３８．
９質量％）、ポリアリレートの分子量を変えた以外は実
施例２５と同様にして電子写真感光体を作製した。その
電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１
７．５、２０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍにな
るように改造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果
を表３に示す。

【００８０】（実施例４１〜４４）実施例２５におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が２．０であ
り、また、表面摩擦係数が０．１になるように、保護層
のポリテトラフルオロエチレン微粒子の添加量を１０部
に減らし（表面保護層の全質量に対して３５．７質量
％）、ポリアリレートの分子量を変えた以外は実施例２
５と同様にして電子写真感光体を作製した。その電子写
真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１７．
５、２０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍになるよ
うに改造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表
３に示す。

【００８１】（実施例４５〜４９）実施例２５におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が２．０であ
り、また、表面摩擦係数が１．０になるように、保護層
のポリテトラフルオロエチレン微粒子の添加量を６部に
減らし（表面保護層の全質量に対して２５質量％）、ポ
リアリレートの分子量を変えた以外は実施例２５と同様
にして電子写真感光体を作製した。その電子写真感光体
に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１７．５、２０．
４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍになるように改造し
たＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表３に示す。

【００８２】（実施例５０〜５３）実施例２５におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が４．３であ
り、また、表面摩擦係数が０．００２になるように、保
護層のポリテトラフルオロエチレン微粒子の添加量を１
１．５部に減らし（表面保護層の全質量に対して３８．
９質量％）、ポリアリレートの分子量を変えた以外は、
実施例２５と同様にして電子写真感光体を作製した。そ
の電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が
１７．５、２０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍに
なるように改造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結
果を表３に示す。

【００８３】（実施例５４〜５７）実施例２５におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が４．３であ
り、また、表面摩擦係数が０．１になるように、保護層
のポリテトラフルオロエチレン微粒子の添加量を１０部
に減らし（表面保護層の全質量に対して３５．７質量
％）、ポリアリレートの分子量を変えた以外は、実施例
２５と同様にして電子写真感光体を作製した。その電子
写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１７．
５、２０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍになるよ
うに改造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表
３に示す。

【００８４】（実施例５８〜６１）実施例２５におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が４．３であ
り、また、表面摩擦係数が１．０になるように、保護層
のポリテトラフルオロエチレン微粒子の添加量を６部に
減らし（表面保護層の全質量に対して２５質量％）、ポ
リアリレートの分子量を変えた以外は、実施例２５と同
様にして電子写真感光体を作製した。その電子写真感光
体に対するゴム弾性体ブレードの線圧が１７．５、２
０．４、２３．６及び２７．５ｇ／ｃｍになるように改
造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表３に示
す。

【００８５】（比較例１７及び１８）実施例３７と同様
にして作製した電子写真感光体を、電子写真感光体に対
するゴム弾性体ブレードの線圧が、それぞれ１２．５ｇ
／ｃｍ、３４．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４
０８０を用いて評価した。結果を表４に示す。

【００８６】（比較例１９〜２２）実施例４１〜４８に
用いた電子写真感光体と同等の電子写真感光体をそれぞ
れ作製し、それをゴム弾性体ブレードの線圧が１２．５
ｇ／ｃｍ及び３４．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮ
Ｐ４０８０を用いて評価した。結果を表４に示す。

【００８７】（比較例２３〜３４）実施例４９〜７２に
用いた電子写真感光体と同等の電子写真感光体をそれぞ
れ作製し、それをゴム弾性体ブレードの線圧が１２．５
ｇ／ｃｍ及び３４．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮ
Ｐ４０８０を用いて評価した。結果を表４に示す。

【００８８】（比較例３５及び３６）実施例３７におい
て、電子写真感光体のテーバー摩耗試験値が２．０であ
り、また、表面摩擦係数が０．０００５及び１．３にな
るように、それぞれ保護層のポリテトラフルオロエチレ
ン微粒子の添加量、ポリアリレートの分子量を変えた以
外は、実施例３７と同様にして電子写真感光体を作製し
た。その電子写真感光体に対するゴム弾性体ブレードの
線圧が２３．６ｇ／ｃｍになるように改造したＮＰ４０
８０を用いて評価した。結果を表４に示す。

【００８９】（比較例３７）実施例３７において保護層
を設けないこと以外は、実施例３７と同様にして電子写
真感光体を作製し、その電子写真感光体に対するゴム弾
性体ブレードの線圧が２３．６ｇ／ｃｍになるように改
造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表４に示
す。

【００９０】（比較例３８）実施例３７において保護層
を設けないこと以外は、実施例３７と同様にして電子写
真感光体を作製し、その電子写真感光体に対するゴム弾
性体ブレードの線圧が１２．５ｇ／ｃｍになるように改
造したＮＰ４０８０を用いて評価した。結果を表４に示
す。

【００９１】

【表３】

【００９２】

【表４】

【００９３】（比較例３９）四フッ化エチレン樹脂粒子
を用いない以外は、実施例２と同様にして作製した電子
写真感光体を用いて、実施例２と同様にして画像出し耐
久試験を行った。その結果、５０００枚時点でブレード
めくれが発生し、３００００枚で表面層削れによるカブ
リが発生した。また、４０００枚より電子写真感光体表
面のキズに起因する画像欠陥が発生しだした。

【００９４】なお、本発明の評価に使用した、キヤノン
製ＮＰ４０８０複写機は、以下の仕様にて、実験を行っ
た。

【００９５】改造内容：クリーニングブレード６１より
も、上流側に配置する、クリーニングローラー（不図
示）を取り外し、スクイシート６２を配置した（板金張
り合わせタイプ・材質東レ株式会社製ペット・厚み２
５μｍ７ｍｍ・スラスト長３１８ｍｍ）。

【００９６】クリーニング設定条件：板厚１．２ｍｍの
板金に、ウレタンブレードを熱融着したブレード板を、
スラスト方向３点ビス固定し、ブレード加圧治具（不図
示）にてブレード総圧を調整した。

【００９７】ここで、ブレード６１は、板厚２ｍｍ、３
ｍｍ・自由長６ｍｍ、１０ｍｍ・スラスト全長３１７ｍ
ｍとした。

【００９８】本発明に使用したブレード材質として、バ
ンドー化学（株）製の以下のものを使用した。＃Ｘ７５Ｅ−０５（硬度７５°ＪＩＳ−Ａ）＃１５７７Ｅ（硬度７７°ＪＩＳ−Ａ）＃１８７０Ａ（硬度８３°ＪＩＳ−Ａ）なお、比較表には掲げていないが、上記以外のブレード
として、＃１２７３（硬度７３°）＃Ｘ７５Ｅ−０４
（硬度７３°）、＃ハイパーＢ−ＩＩ７２（硬度７３
°）等を使用して、実施例２、４と同様の条件にて評価
を行ったが、高温高湿の環境下で、耐久枚数６０００枚
前後にて、ブレード反転捲れが発生し、かつ実施例２１
において、トナーすり抜けが１万枚以下にて発生した。

【００９９】また、ブレード６１の感光ドラム１に対す
る、当接角度（当接点から感光ドラム中心点へ直線を引
き、この直線に垂直な直線を、該当接点を通過するよう
に引いた時に、該垂線と該ブレード当接面とのなす角度
と定義する。但し、感光ドラムは静止状態とし、ブレー
ドの当接による変形は考慮外とし、ブレードを剛体とし
て、モデル化した）を１０°〜２０°とした。

【０１００】更に、該感光ドラム１は、直径８０ｍｍの
ものを使用し、該感光ドラム１を、周速２４０ｍｍ／ｓ
ｅｃで時計回りで回転させた（ブレード６１に対してカ
ウンター方向）。

【０１０１】なお、本発明の評価にあたり、使用したト
ナーは、重量平均粒径６．５μｍのポリエステル系のネ
ガトナーを採用し、クリーニング潤滑剤兼研磨剤とし
て、チタン酸ストロンチウムＳＴを０．３％及び０．５
％外添処方としたものを使用した。

【０１０２】また、トナーの流動性向上剤として、酸化
チタンを１．５％添加し、現像剤のキャリアーとして平
均粒径４０μｍのものを使用した。

【０１０３】注記：線圧の定義…該感光ドラムに対するブレード当接総圧を
ブレードスラスト全長で除したもの。

【０１０４】表面粗さ測定…該感光ドラムの表面粗さ
は、表面粗さ測定器（株式会社小坂研究所製ＳＥ−３
３００）を使用し、該感光ドラムのスラスト方向に接触
させた状態で、触針を走行させて測定した。これによ
り、ＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１）に準拠したＲｚ（１
０点平均粗さ）を測定した。

【０１０５】なお、前記ブレード当接角度を２５°、３
０°としたものは、比較例表には、掲げていないが、実
施例２、４と同様の条件にて評価を行ったが、高温高湿
の環境下で、耐久枚数７０００枚以下でブレードめくれ
が発生した。ちなみに使用したブレードは、本発明中の
バンドー化学製＃１５７７Ｅ（硬度７７°ＪＩＳ−Ａ）
自由長は１０ｍｍ、８ｍｍの２種類にて行った。なお同
様にして当接角度を７°としたものは、実施例４、１２
の条件設定における高温高湿の環境下にて、外添剤ＳＴ
の融着が耐久枚数１万枚にて発生した。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子写真感光体の寿命を高めるために、電子写真感光体
の表層の硬度を硬くし、クリーニングブレードによる摺
擦キズを低減させ、かつ電子写真感光体の表層の硬度向
上に伴う、クリーニングブレードの電子写真感光体上に
おける摺擦性の悪化を、表層に樹脂粒子を適当量分散さ
せることにより滑り性を高めて、ブレードめくれ、ヒビ
を回避し、更に、摺擦性向上による未転写トナーのクリ
ーニング性ダウンを、クリーニングブレードの材料物性
パラメータである、硬度を向上させることにより、トナ
ーの抜けを防止することができ、かつ、ブレード反転め
くれ防止力を向上させることが可能となる。また、ブレ
ード当接角度を適正にすることにより、ブレードのびび
り、反転めくれを抑制することができる。

【０１０７】以上により、電子写真感光体の寿命向上と
クリーニング性の向上を両立させることが可能となり、
装置を複雑化させることなく、簡易クリーニング装置を
配した、従来以上の高画質・高安定な電子写真装置を提
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構成の例を示す概
略的断面図である。

【符号の説明】

１ドラム型電子写真感光体２コロナ帯電装置３露光部４現像手段５転写手段６クリーニング手段７前露光手段８定着手段９現像手段６１クリーニングブレード６２スクイシート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電式電子写真感光体及びクリーニング
手段を備える電子写真装置において、該電子写真感光体
が導電性支持体上に感光層及び表面保護層を有し、該表
面保護層が、その全質量に対して２０．０〜４０．０質
量％のフッ素原子含有樹脂粒子を有し、表面粗さが１０
点平均粗さで０．１〜５．０μｍであり、表面硬度がテ
ーバー摩耗試験法で０．１〜４．５であり、かつ表面摩
擦係数が０．００１〜１．２のものであり、該クリーニ
ング手段の弾性ブレードの該電子写真感光体に対する線
圧が１７．５〜２７．５ｇ／ｃｍであり、該弾性ブレー
ドのゴム硬度が７５°〜８５°（ＪＩＳ−Ａ）であり、
かつ該弾性ブレードが該電子写真感光体との静止時当接
角度が１０°〜２０°の範囲にあることを特徴とする電
子写真装置。
【請求項２】前記弾性ブレードが電子写真感光体の回
転方向に対し、カウンター方向に当接している請求項１
に記載の電子写真装置。
【請求項３】前記電子写真感光体上に形成されるトナ
ーは、２成分現像剤で形成され、トナーの重量平均粒径
が３〜７μｍで粒度分布が規定され、５μｍ以下の粒径
が４０個数％より多く、４μｍ以下の粒径トナーが２〜
２０体積％含有され、１０μｍ以上の粒径を有するトナ
ーが６体積％以下含有され、キャリアーについては、重
量平均粒径が１５〜４５μｍであり、２２μｍより小さ
いキャリアー粒子が１〜２０％であり、１６μｍより小
さいキャリアー粒子が３％以下であり、６２μｍ以上の
キャリアーが２〜１５％であり、８８μｍ以上のキャリ
ア粒子が２％以下である請求項１又は２に記載の電子写
真装置。
【請求項４】前記現像剤中の外添剤を、無機酸化物と
して焼結法で生成された体積平均粒径０．３〜２．５μ
ｍの無機物を０．１〜１．０質量％含有する請求項１〜
３のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項５】前記現像剤中の流動性向上剤として、
０．２μｍ以下の無機酸化物を０．１〜２．０質量％含
有する請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項６】前記電子写真感光体の表面層が感光層で
あり、該感光層の上層に保護層が設けられていない請求
項１〜５のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項７】前記電子写真感光体、前記クリーニング
手段、帯電手段及び現像手段の少なくとも１つの手段を
一体に支持し、かつ請求項１〜６のいずれかに記載の電
子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロ
セスカートリッジ。