JP2007121918A - 画像形成装置、画像形成方法およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル系高速電子写真プロセスにおいて、感光体の耐摩耗性を損なわず、フィルミングなどの感光体劣化が少なく、小粒径、球形トナーに対してクリーニング不良を発生させない安定したクリーニング装置により優れた画像を得ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体に、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段を有し、体積平均粒径が７μｍ以下で且つ円形度が０．９４以上のトナーを使用する画像形成装置において、前記クリーニング手段が弾性体ブレードを有し、該弾性体ブレードが、感光体に当接する時の感光体表面接線方向に生じる前記弾性体ブレードの作用力が、前記弾性体ブレードが前記感光体の法線方向に当接する当接力よりも大きいことを特徴とする画像形成装置を主たる構成にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、さらに詳しくは、画像形成プロセスにおけるクリーニング部分において、小粒径で球形のトナーに対しても良好なクリーニング特性が得られ、かつ、トナー外添剤の感光体表面への固着によるフィルミングを抑制することが可能で、安定した画像を得ることのできる画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジに関する。

カールソンプロセスや、このプロセスを種々変形したプロセスを用いた電子写真方法が、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真分野に広く使用されている。
この電子写真方法に用いられる電子写真感光体としては、安価であり、大量生産性、無公害性等の利点から、近年、有機系の感光材料が汎用され、かつ保護層の追加等、耐久性についても種々の対策が施されるようになってきている。

また、この電子写真方法に用いられるトナーとしては、高画質化の課題に対し、帯電の安定化に加え、その小粒径化や球形化への要求が大きくなってきている。

このような電子写真サプライの機能向上に対して、電子写真サプライに関わる構成部材についても高耐久、高画質を達成する高機能化、最適化が必要とされるようになってきた。なかでも、クリーニングにかかわる技術は、電子写真プロセスの各要素との関連が深く、出力画像への影響も非常に大きいものである。

感光体の耐久性として、耐摩耗性を主とする機械的耐久性が強く要望されるようになってきたが、従来の有機系感光体（ＯＰＣ）及びこれを用いる電子写真プロセスでは、有機物の耐摩耗性の低さから、充分な耐久性が得られていないのが現状であり、これに対して出力画像の高精細化のために感光層の薄膜化が必須であり、耐摩耗性のさらなる要求度が益々厳しくなってきている。

これらの摩耗現象は、主としてクリーニングプロセスで生じているものであることから、感光体への当接部材としてのクリーニングユニットおよびクリーニングに関するトナーが大きく影響するということであり、その高機能化、最適化が必須となる。

さらに重要なことは、使用されるトナーの小粒径化、球形化はクリーニングの余裕度を明らかに低下させるものであり、従来のクリーニング装置での単なる設定条件の変更では対応が不可能であり、新たなクリーニング方法および装置の開発が必要となってきている。ここでいう小粒径、球形トナーとは、高画質化を目的とした平均粒径が７μｍ以下のトナーであり、クリーニング能力の余裕度確保が課題となっている。

トナー粒径を小さくする製造方法としては、製造コスト面から従来の粉砕法ではなく、重合法が有力であり、重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、粒径分布がシャープである（狭い）ことから、細線の再現性やデジタル画像のドット再現性等に優れ高画質化が達成できるものである。

従来では、以上のようなクリーニングに関る課題に対して、クリーニングブレードエッジ部の低摩擦化によりブレードめくれ等を抑制する方法として、ブレード先端部の感光体と当接する部分に固体潤滑材を含有するフッ化ビニリデン系樹脂からなる薄層を接着層を介して形成するものが開示されている。（例えば、特許文献１参照）

同じく、ブレードめくれ、トナーのすり抜け、トナー融着を抑制するために、クリーニングブレードエッジの感光体との当接部分においてポリウレタン樹脂に対してイソシアネート化合物を所定時間含浸させ、ポリウレタン樹脂と反応させることによって低摩擦係数の硬化層を部分的に設けたクリーニングブレード等の発明が開示されている。（例えば、特許文献２参照）

潤滑剤を供給する機構を設けるものとしては、使用するクリーニングブレードの当接圧、当接角を特定の値として、且つ該ブレードの反発弾性率、３００％モジュラスが特定の範囲にあるクリーニングブレードを用いた画像形成装置の像担持体クリーニング装置が開示されている。（例えば、特許文献３参照）

また、球形トナーのクリーニング性能を改善する目的で、ブレードエッジに粒径８０〜３００ｎｍの単分散シリカ粒子を供給し堆積保持したり、不定形若しくは針状の磁性粉等を供給し磁場により保持して球形トナーを効果的に堰き止めるクリーニング装置が開示されている。（例えば、特許文献４参照）

さらに、クリーニングにかかわるトナーの小粒径化、低融点化に対して、高硬度の合成樹脂からなるエッジ部材と該エッジ部材を保持、圧接する弾性部材からなるクリーニングブレードが開示されている。（例えば、特許文献５参照）
この方法を用いた画像形成装置は、クリーニングブレードの当接圧の適正化と感光体表面へのトナーフィルミングを抑制するものである。
特開２０００−１４７９７２号公報 特開２００１−３４３８７４号公報 特開２００３−５８００９号公報 特開２００２−６７１０号公報 特開平８−１２３２７３号公報

しかしながら、以上説明したクリーニングブレードによるクリーニング方法は、感光体およびトナーに対する最適化を目的とするが、ブレードの構成が複雑であることから、当接精度の確保が困難であったり、経時的なクリーニング安定性が不十分ある等、未だクリーニング性と、感光体の摩耗、フィルミング性を両立できていないのが実情であり、特にトナーの小粒径化、球形化への課題が残されている。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、レーザ光を書き込み光源とする高耐久デジタル系の高速電子写真プロセスに適用でき、感光体の耐摩耗性を損なわず、フィルミングなどの感光体劣化がきわめて少なく、しかも小粒径、球形トナーに対してクリーニング不良を発生させない安定したクリーニング装置により優れた画像を得ることのできる画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを課題とすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体に、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段を有し、体積平均粒径が７μｍ以下で且つ円形度が０．９４以上のトナーを使用する画像形成装置において、前記クリーニング手段が弾性体ブレードを有し、該弾性体ブレードが、感光体に当接する時の感光体表面接線方向に生じる前記弾性体ブレードの作用力が、前記弾性体ブレードが前記感光体の法線方向に当接する当接力よりも大きい画像形成装置を特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記弾性体ブレードは前記感光体の回転方向に対して逆方向に当接するカウンターブレードであり、前記カウンターブレードの反発弾性率が２５℃において６０％以上で且つ粘弾性測定における損失正接ｔａｎδのピーク温度が−１０℃以下である請求項１に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記弾性体ブレードの硬度がＪＩＳ-Ａ硬度（ＪＩＳＡ／Ｈｓ）で７０〜７８度の範囲にある請求項１または２に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記感光体がアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有する感光体保護層を有する請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記感光体保護層が電荷輸送材料を含有する請求項４に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記帯電手段が、前記感光体に対し接触または近接配置されている請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、前記帯電手段は、直流成分に交流成分を重畳した電圧が印加され前記感光体を帯電する請求項６に記載の画像形成装置を特徴とする。

請求項８に記載の発明は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、クリーニングを行う画像形成方法において、前記現像工程では、トナーの体積平均粒径が７μｍ以下で、且つ前記トナーの円形度が０．９４以上のトナーを使用し、前記クリーニング工程では、弾性体ブレードを有するブレードにより前記感光体の接線方向に生じる作用力が前記感光体の法線方向の当接力よりも大きい当接力でクリーニングを行う画像形成方法を特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置を用いて画像形成する画像形成方法を特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、少なくとも感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段とを有し、前記クリーニング手段が弾性体ブレードを有し、該弾性体ブレードが、感光体に当接する時の感光体表面接線方向に生じる前記弾性体ブレードの作用力が、前記弾性体ブレードが前記感光体の法線方向に当接する当接力よりも大きい画像形成装置用プロセスカートリッジを特徴とする。

本発明によれば、感光体に、帯電、露光、現像、転写、定着及びクリーニング手段を有し、体積平均粒径が７μｍ以下で、且つその円形度が０．９４以上のトナーを使用する画像形成装置において、クリーニング処理を施すクリーニングユニットが弾性体ブレードを有し、該弾性体ブレードが、作動する感光体に当接する時の感光体表面接線方向に生じる前記弾性体ブレードの作用力が、感光体停止時に前記弾性体ブレードが感光体法線方向に当接する当接力よりも大きいことを特徴とする画像形成装置により、近年主流となってきているレーザ光を書き込み光源とする高耐久デジタル系高速電子写真プロセスに好ましく適用でき、小粒径、球形トナーに対して良好なクリーニング性を確保でき、感光体に対しては耐摩耗性に優れ、フィルミングなどの感光体劣化がきわめて少なく、しかも高精細電子写真プロセスに対して安定かつ優れた画像を与えることのできる画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置、画像形成方法およびプロセスカートリッジについて、実施形態により本発明を詳細に説明する。
本発明者等は、クリーニング不良の発生を抑制できるクリーニング方法について検討した。特に、重合トナーに代表される、小粒径で球形トナーに関し、そのクリーニングを如何に安定して行なうことができるかということについて詳細に検討した。

小粒径の球形トナーを用いる場合、ブレードエッジにおいてせき止められるクリーニングトナーのすりぬけが生じ、結果的にクリーニング不良を発生させる。
トナー粒子の粒径でも分布を有するが、平均粒径でほぼ議論することが可能である。そのトナー形状として、円形度が０．９８程度の球形の場合、平均粒径が７μｍ未満では、クリーニングが困難である。しかしながら、円形度が０．９４以下のトナーの場合には、そのトナーに対するクリーニング余裕度は上昇し、この円形度において５μｍ前後でもクリーニングは可能であり、このように被クリーニングトナーの特性（円形度の依存性）によって、そのクリーニング状態は大きく変化する。

さらに、トナーには、その流動性の改善や帯電性の調節のために外添剤が付加されるが、その外添剤は一部トナーより離脱し、外添剤単独でクリーニング部に突入する。この外添剤は、粒径としてトナーに比べて非常に小さく、クリーニングブレードを容易にすり抜けてしまう。したがって、外添剤はクリーニング動作において、ブレードエッジと感光体表面の間に存在することになり、これにより感光体とクリーニングブレードの双方が摩耗作用を受けてしまう。また、この摩耗とは別にこれら外添剤が感光体表面に押し付けられる状態が継続されるとフィルミングが生じてしまう可能性が生じる。それらへの対応は簡単ではない。本発明では、通常用いられる上記のような外添剤に加えて、大粒径の外添剤をさらに加えることができる。この大粒径外添剤は球形トナーのクリーニングに対してその回転運動性を妨げる効果を有すると考えられ、クリーニング性の余裕度が向上する。ただし、この大粒径外添剤は粒径分布が広いことが重要であり、そのような時に効果が発現する。

外添剤の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％で良く、０．０１〜２．０重量％であることがより好ましい。外添剤としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。

一方、当接するブレードに生じる動的な作用力とブレードの弾性特性についてさらに詳細に検討したところ、小粒径、球形トナーに対して良好なクリーニング性を得るためには適切な作用力を発生させることが必要であり、それはブレードの反発弾性率に大きく依存していることが判明した。

感光体表面に対する接線方向の作用力は、動作状態で発生する力であり、かつクリーニング不良の状況では非常に小さい値となってしまう。すなわち、この接線方向の作用力を大きく維持することがクリーニング性確保に必要であると考えられる。

接線方向の作用力が大きい状態は、感光体によるブレードの引き込まれ変形が少ない状態であると考えられ、そのときにはブレードカット面と感光体表面とのなす角であるクリーニング角が大きく維持されていることであり、エッジ部分へのトナーの侵入が抑制できクリーニング性向上に効果が大きい。

この接線方向の作用力は、静止状態での当接力を増大させることによっても高めることが可能である。ただしその場合には感光体の摩耗に対して不利であり、さらにブレード自体の摩耗に対しても不利である場合があり、システム全体の高耐久化に対してはこの選択が賢明な手段とはいえない場合がある。

ブレードの動作状態で生じる作用力と、そのときのクリーニング性について詳細に検討し、本発明では、接線方向の作用力が反発弾性率の影響を受け、特に反発弾性率が６０％以上である弾性体を選択すれば、非常にクリーニング性が良いことが判明した。接線方向の作用力の目安として、当接力より大きくすることが実験的に得られており、そのために反発弾性率が６０％以上であることが好適である。さらに使用温度域でこの反発弾性率が６０％以上であるために、引っ張り粘弾性測定における損失正接ｔａｎδのピーク温度が−１０℃以下とすることで、反発弾性率の温度依存性を少なくすることができた。

耐摩耗性を向上させるため、本発明に用いられる感光体は保護層に無機微粒子が含有されている。その無機微粒子としては、アルミナまたは酸化チタンの少なくとも１つが用いられ、それらは表面処理により疎水化が施されていてもよい。

このような疎水化処理により層中での無機微粒子のバインダ成分との接着性が向上し、耐摩耗性をさらに向上させることができる。
通常、有機感光体は、トナーより脱離した外添剤が表面に固着しフィルミングを生じやすいが、本発明に用いる感光体の保護層はこのフィルミングに対する耐性が高いので、本発明に有効な感光体である。

本発明の画像形成装置に用いるクリーニングブレードの材質としては汎用性のあるウレタンゴムブレードが好ましいが、場合によってはシリコンゴム等も有効に用いることができる。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に用いられる感光体について説明する。
感光体は、感光層が単層でも積層であってもよいが、機能分離型の積層タイプを例にして説明する。
図１は、本発明に用いられる積層型電子写真感光体の概略断面図である。
図２は、本発明に用いられる他の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
本発明に用いられる電子写真感光体は、導電性支持体（導電性基体）１上に感光層２が設けられており、この感光層２は、電荷発生材料を主成分とする電荷発生層３と、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送層４とで積層されて形成された積層体で形成されている。なお本発明で使用される積層体の感光体では、感光層２の積層順番は、電荷発生層３と電荷輸送層４が導電性支持体に対してどちらが先であってもよい。
そして、このような電子写真感光体の表層として、このような積層の順で導電性支持体上に積層された感光層の上に保護層５が形成される。この保護層５については後記する。

導電性支持体１は、体積抵抗１０¹⁰Ωｃｍ以下の導電性を示すものが使用可能であり、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板又はそれらを素管化後、切削、超仕上げ、研磨等で表面処理した管等からなるものである。

電荷発生層３は、電荷発生材料を主成分とする層である。
電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、例えば、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系、顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合、セレン−ヒ素合金、アモルファス・シリコン等が挙げられる。

これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層３は、電荷発生材料を適宜バインダ樹脂と共に、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を塗布することにより形成することができる。塗布は、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法等により行なう。

上記の適宜用いられるバインダ樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。
バインダ樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に対して、０〜２部（０より大きく２以下の部）の範囲で用いるのが適当である。

電荷発生層３は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。
電荷発生層３の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍの範囲である。

電荷輸送層４は、電荷輸送材料及びバインダ樹脂を適当な溶剤（分散剤）に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等をさらに添加することもできる。
電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。

電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。
これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。
これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上、併用してもよい。

また、電荷輸送材料として高分子電荷輸送材料を用いる場合、適当な溶剤または分散剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥して電荷輸送層を形成してもよい。
高分子電荷輸送材料は、上記低分子電荷輸送材料に電荷輸送性置換基を主鎖又は側鎖に有した材料であればよい。
特に好ましい高分子電荷輸送材料としては、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル等であり、中でもトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートの使用が有利である。
さらに必要により、高分子電荷輸送材料にバインダ樹脂、低分子電荷輸送材料、可塑剤、レベリング剤、潤滑剤等を適量添加することもできる。

電荷輸送材料と共に電荷輸送層４に使用されるバインダ樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。

必要により電荷輸送層４に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダ樹脂に対して０〜３０％（０より大きく、３０以下の重量％）程度の範囲が適当である。
必要により、電荷輸送層４に添加されるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダ樹脂に対して０〜１％程度が適当である。
溶剤（分散剤）としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。

電荷輸送層４の厚さは、５〜３０μｍの範囲で、所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。従来の技術で前述したように、高精細化の点から電荷輸送層は薄膜化が好ましく、レーザ露光を考えるとその厚さは２０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５〜１８μｍである。ここでその下限は膜の均一性、帯電性、さらには現像工程で必要とされる電界等から総合的に決定されるものである。

いずれにしても薄膜化を実現するために耐摩耗性を大きく高める必要があり、本発明のように保護層の重要性は非常に高い。
本発明においては、電荷輸送層に含有される電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層の４０重量％以上とするのが好ましい。

４０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において、高速電子写真プロセスでの充分な光減衰時間が得られず、好ましくない。
感光体における電荷輸送層移動度は、２．５×１０⁵〜５．５×１０⁵Ｖ／ｃｍの範囲の電荷輸送層電界強度の条件下で、３×１０^-5ｃｍ²／Ｖ・ｓ以上であることが好ましく、７×１０^-5ｃｍ²／Ｖ・ｓ以上であることがより好ましい。
この移動度は、各使用条件下でこれを達成するように構成を適宜調整することができる。
この移動度は、公知のＴＯＦ（Time Of Flight）法により求めればよい。

本発明に用いられる積層型電子写真感光体には、導電性支持体１と感光層との間に下引き層を形成することができる。
この下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を形成できるがこの際に感光層を例えば塗布法により溶剤（分散剤）と樹脂とを含む塗液を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。

このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。

また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。

さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。

このほかに、下引き層には、Ａｌ₂Ｏ₃を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＩＴＯ、ＣｅＯ₂等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。
下引き層の膜厚は、０〜５μｍ（０より大きく５μｍ以下）が適当である。

積層型電子写真感光体には、表層として、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に、フィラーを含有する保護層５を感光層２の上に形成するものである。
この保護層５に使用される材料としては、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル樹脂、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢ樹脂、ＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。

保護層５には、耐摩耗性及び耐フィルミング性を向上させる目的でフィラーが添加される。保護層５に添加されるこれらのフィラーの量は、重量基準で通常は、１０〜４０％、好ましくは、２０〜３０％の範囲である。フィラーの量が１０％未満では、摩耗が大きく、耐久性に劣り、４０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。

フィラーの粒径は、平均１次粒径として０．３〜１．２μｍ、好ましくは、０．３〜０．７μｍの範囲であり、粒径が０．３μｍより小さい場合には耐摩耗性が充分でなく、また、粒径が１．２μｍより大きい場合には書き込み光を散乱させるため、好ましくない。さらに保護層５には、フィラーの分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。

添加される分散助剤は塗料等に使用されるもの（例えば、変性エポキシ樹脂縮合物、不飽和ポリカルボン酸低分子量ポリマー等）が適宜利用でき、その量は重量基準で通常は、含有するフィラーの量に対して０．５〜４％、好ましくは、１〜２％の範囲である。
また、保護層５には、上記の電荷輸送材料を添加することもきわめて有効であり、その添加量も電荷輸送層と同様でよく、残留電位の低減等、露光に対する特性を向上させることができる。

電荷輸送材料の添加量としては、重量基準で低分子電荷輸送材料の場合、フィラーを除いた固形分の２０〜６０％が好ましく、保護層の機械的特性が損なわれない範囲で、露光特性を向上させる程度に添加する。
高分子電荷輸送材料の場合、それ自体バインダとしての機能を有しているので、添加量をさらに高くでき、フィラーを除いた固形分の２０〜９５％の範囲とすることができる。

一般に、バインダ樹脂に低分子電荷輸送材料が添加された膜は、その添加量にしたがって膜強度が低下することが知られている。さらに、無機微粒子が添加されるときバインダとの接着性は良好に保つ必要があり、特に表層での無機微粒子の保持性は耐摩耗性の点から重要である。通常、無機微粒子が表面処理されたものを用いると、バインダとの親和性が向上し、膜自体の強度を向上させることができる。さらに酸化防止剤も必要に応じて添加することができる。酸化防止剤については後記する。保護層５の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用され、保護層５の厚さは、０．５〜１０μｍ、好ましくは４〜６μｍの範囲程度が適当である。

本発明においては、感光層と保護層との間に別の中間層を形成することも可能である。
中間層には、一般にバインダ樹脂を主成分として用いる。このバインダ樹脂としては、ポリアミド樹脂、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を挙げることができる。中間層の形成法としては、上記の通常の塗布法が採用され、中間層の厚さは、０．０５〜２μｍの範囲程度が適当である。

また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質及びレベリング剤を添加することができる。

各層に添加できる酸化防止剤としては、フェノール系化合物として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］グリコールエステル、トコフェロール類等が挙げられる。
パラフェニレンジアミン類として、Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。

ハイドロキノン類として、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノン等が挙げられる。

有機硫黄化合物類として、ジラウリル−３，３−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３−チオジプロピオネート等が挙げられる。

有機燐化合物類として、トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィン等が挙げられる。

各層に添加できる可塑剤としては、リン酸エステル系可塑剤として、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニル等が挙げられる。

フタル酸エステル系可塑剤として、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル等が挙げられる。

芳香族カルボン酸エステル系可塑剤として、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−ｎ−オクチル、オキシ安息香酸オクチル等が挙げられる。
脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤として、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸−ｎ−オクチル−ｎ−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−ｎ−オクチル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−２−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−ｎ−オクチル等が挙げられる。

脂肪酸エステル誘導体系可塑剤として、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリン等が挙げられる。

オキシ酸エステル系可塑剤として、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチル等が挙げられる。

エポキシ系可塑剤として、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシル等が挙げられる。

二価アルコールエステル系可塑剤として、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチラート等が挙げられる。
含塩素系可塑剤として、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチル等が挙げられる。

ポリエステル系可塑剤として、ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステル等が挙げられる。

スルホン酸誘導体系可塑剤として、ｐ−トルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、ｐ−トルエンスルホンエチルアミド、ｏ−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−Ｎ−エチルアミド、ｐ−トルエンスルホン−Ｎ−シクロヘキシルアミド等が挙げられる。

クエン酸誘導体系可塑剤として、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−２−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−ｎ−オクチルデシル等が挙げられる。

その他、ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、２−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル等が挙げられる。

各層に添加できる紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２−ジヒドロキシ４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。

サルシレート系紫外線吸収剤として、フェニルサルシレート、２，４ジ−ｔ−ブチルフェニル３，５−ジ−ｔ−ブチル４ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ３−ターシャリブチル５−メチルフェニル）５−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。

シアノアクリレート系紫外線吸収剤として、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル２−カルボメトキシ３（パラメトキシ）アクリレート等が挙げられる。

クエンチャー（金属錯塩系）紫外線吸収剤として、ニッケル（２，２チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノレート）ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート等が挙げられる。

ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン）系紫外線吸収剤として、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ〔４，５〕ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。

本発明は、このような導電性基体上に感光層及び保護層を形成し、所望により下引き層、中間層を形成した電子写真感光体とし、この保護層にフィラーを含有させることによって、摩耗に対する耐性を向上させ、耐久性を良好にしたものであり、かつ本感光体を用いる画像形成方法及び装置におけるクリーニングユニットに搭載するクリーニングブレードとして、画像形成動作時に感光体表面接線方向に生じる作用力が停止時の感光体法線方向の当接力よりも大きいものを採用する。また、その反発弾性率が２５℃において６０％以上であり、且つ引っ張り粘弾性測定における損失正接ｔａｎδのピーク温度が−１０℃以下で、硬度が７０〜７８度（ＪＩＳＡ／Ｈｓ：ＪＩＳ Ａ硬度）であるものを採用することが更に好ましい。

本発明のクリーニングブレードに関し、画像形成動作時の感光体表面接線方向に生じる作用力とブレードの反発弾性率の関係について図３に示した。
ブレードの作用力は、ひずみゲージ式変換器を利用して求めることができ、例えば、共和電業製３分力計ＬＳＭ−Ｂ−ＳＡ１を用いて当接動作状態でブレードに生じる力を測定し、センサの取り付け角度を考慮して感光体表面の接線方向の分力をベクトル計算することで求められる。

図３中、感光体接線方向の作用力は、反発弾性率に伴い増加する傾向があることがわかる。本発明者等の検討結果からブレードの当接力を変化させ、そのときの接線方向の作用力とクリーニング状態について調べた結果、接線方向の作用力が当接力よりも大きい条件でクリーニング性が良好に維持できることが判明した。図３からもわかるように、ブレードの反発弾性率が６０％以上であるときには、接線方向の作用力は当接力よりも大きい状態を当接条件として設定することが出来る。

続いて、本発明の画像形成方法及び画像形成装置を説明する。
図４は、本発明の画像形成方法及び画像形成装置を示す概略図である。
感光体６は、ドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
感光体６の周囲には、必要に応じて、転写前チャージャ７、転写チャージャ１０、分離チャージャ１８、クリーニング前チャージャ８が配置され、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラをはじめとする公知の手段が配置される。
帯電部材９は感光体６と当接していてもよいが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けた近接配置とすることにより、両者の摩耗量が低減できると共に帯電部材９へのトナーフィルミングを抑制でき、好ましく使用できる。

特に本発明の感光体６においては５０μｍ程度のギャップを設けることにより良好な特性を維持することができ、これは保護層の表面状態の影響を小さくできるためと考えられる。
帯電部材９に印加する電圧は、帯電の安定化と帯電ムラの抑制のために、直流成分に交流成分を重畳したものとすることが効果的である。
しかしながら、帯電が安定化される反面、直流成分のみ印加した場合に比べ、プロセス中に使用した感光体６の表面層が摩耗しやすいことが判っている。この場合にも、本発明の感光体６では耐摩耗性の高さから全く問題なく良好な特性を維持できるものである。

転写手段には、一般に上記の帯電器９が使用できるが、図４に示されるように転写ベルト１０を使用したものが有効である。
また、画像露光部１１、除電ランプ１２等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物（光源）を用いることができる。

そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。

これらの光源は、図４に示される工程のほかに、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程又は前露光等の工程に用いられ、感光体６に光が照射される。
現像ユニット１３により感光体６上に現像されたトナーは、転写紙１４に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体６上に残存するトナーもあり、このようなトナーは、ファーブラシ１５及びクリーニングブレード１６により感光体６から除去される。

クリーニングは、クリーニングブレード１６のみで行なわれることもあるが、ファーブラシ１５等のクリーニングブラシを組み合わせて用いることが多い。
電子写真感光体に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正（負）の静電潜像が形成される。
これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また、正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
この現像手段には、公知の方法が適用されで現像され、また、除電手段にも公知の方法が採用されて除電される。
１７はレジストローラであり、１８は分離爪である。

本発明は、このような画像形成手段に電子写真感光体を用いて画像形成する方法及びこのような画像形成手段を有する画像形成装置である。
上記画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態で、画像形成装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。

図５は、本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
ここで、プロセスカートリッジとは、感光体（たとえば感光ドラム１０１）を内蔵し、外に帯電手段（たとえば接触帯電装置１０２）、露光手段（たとえば像露光１０３（ただし図５では、露光光を照射する装置は図示せず。）、現像手段（たとえば現像装置１０４）、転写手段（たとえば転写体１０５）及びクリーニング手段（たとえばクリーニングブレード１０７）を含んだ１つの装置（部品）である。
したがって、本発明はまた、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段を有する画像形成装置用プロセスカートリッジであって、上記電子写真感光体とクリーニングブレードを具備することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジも提供する。

以下、第１〜第７の実施形態により本発明をさらに詳しく説明するが、これら実施例によって本発明はなんら限定されるものではない。本発明は、明細書または図面に開示した範囲に基づいて解釈されるべきである。

［第１の実施形態］
感光体保護層としてアルミナ微粒子（住友化学工業製ＡＡ−０３、平均粒径０．３μｍ）を２５重量％含有する５μｍの保護層を積層した感光体を使用し、クリーニング特性評価装置（内製）に装着した。
本クリーニング特性評価装置は、電子写真プロセスを再現するように現像やクリーニングの各ユニットをレイアウトしたものであり、特にクリーニングユニットに関してクリーニングブレードの当接条件を種々変化させることが可能なように設計されている。クリーニング性の評価を実施するに当たり、評価の手順として、以下のように設定した。

[評価手順]
評価は、２０℃６５％ＲＨ（相対湿度）の温度湿度環境で行った。
・滑剤塗布機構（棒状のステアリン酸亜鉛に回転ブラシを接触させ感光体表面に供給する）により感光体表面摩擦係数を０．２以下に設定する。
・感光体表面に現像バイアスの設定によりトナーを現像する。現像トナー量としては、粘着テープに現像トナーを転写させたときの光学的反射濃度として、０．２となるように設定する。
・ブレードと感光体表面とがなす初期接触角（ブレードが食い込まない状態での角度）を所定の角度で設定し、クリーニングブレードの当接食い込み量を１．２ｍｍとしてクリーニングブレードを感光体に当接させて、感光体を１回転させる。感光体の線速は１２５ｍｍ／ｓとする。
・感光体１回転後の表面残留トナーを同様にテープ転写して光学反射濃度を測定する。

[使用トナーの構成材料]
使用トナーの構成材料は下記のようである。
トナー母体Ａ：円形度０．９８、平均粒径４．９μｍ
トナー母体Ｂ：円形度０．９５、平均粒径４．７μｍ
外添剤Ａ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン：０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ：１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
外添剤Ｂ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン：０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
トナーＡ：トナー母体Ａ×外添剤Ａ
トナーＢ：トナー母体Ａ×外添剤Ｂ
トナーＣ：トナー母体Ｂ×外添剤Ａ
これらの使用トナーの構成材料を用い、重合法により作製したトナーを用いた。

[クリーニングブレード]
評価用ウレタンゴムブレードとして、厚さ２ｍｍでブレードエッジまでの自由長を７．３ｍｍとしたウレタンブレードを作製した。ウレタン部の弾性特性は、硬度７２度、反発弾性６８％であり、ｔａｎδピーク温度は−１３℃であった。
使用するトナーは、トナーＡを使用した。またブレードの当接圧は、２０ｇ／ｃｍ、初期接触角は２０度とした。
このとき、評価装置に組み込んだ分力計により求めた接線方向の作用力は３５ｇ／ｃｍであった。
以上の条件により、感光体１０００回転後のクリーニング性の評価を行なったところ、クリーニング残トナー濃度として、光学的反射濃度が０．０１であり、目視でも特にクリーニングの不具合箇所は発見できなかった。
この結果により、クリーニング不良は認められなかった。

［第２の実施形態］
第１の実施形態において、ブレードの当接圧を１０ｇ／ｃｍに変えた以外は同様にしてクリーニング性の評価を行なった。このときの接線方向の作用力は１８ｇ／ｃｍであった。
以上により、クリーニング性の評価を行なったところ、クリーニング残トナー濃度として光学的反射濃度が０．０１であり、目視でも特にクリーニングの不具合箇所は発見できなかった。その結果、良好なクリーニング性が認められた。

［第３の実施形態］
第１の実施形態において使用するトナーをトナーＣに変え、ブレードの弾性特性を硬度７０度反発弾性７１％、ｔａｎδピーク温度が−２５℃の物に変えた以外は同様にしてクリーニング性の評価を行った。このときの接線方向の作用力は４３ｇ／ｃｍであった。
以上により、クリーニング性の評価を行ったところ、クリーニング残トナー濃度として光濃度が０．００８であり、良好なクリーニング性が認められた。
また、同様の評価を１０℃１５％ＲＨの低温低湿環境で実施したところ、クリーニング残トナー濃度は０．０２であり、目視でも特にクリーニングの不具合箇所は発見できなかった。よって、クリーニング不良は認められなかった。

［比較例１］
実施例１において使用するトナーをトナーＢに変え、ブレードの弾性特性を硬度７１度反発弾性４５％、ｔａｎδピーク温度が−５℃の物に変えた以外は同様にしてクリーニング性の評価を行った。このときの接線方向の作用力は２０ｇ／ｃｍであった。
上記同様に評価した結果、クリーニング残トナーは光学的反射濃度で０．０８と観測された。また帯状のクリーニング不良が数箇所認められた。このような目視および光学的反射濃度値により、良好なクリーニング性は得られなかった。

［比較例２］
実施例１において、使用するブレードの弾性特性が硬度７５度、反発弾性３０％であり、ｔａｎδピーク温度が８℃である物に変え、初期接触角を２５度に変えた以外は同様にしてクリーニング性の評価を行なった。このときの接線方向の作用力は１９ｇ／ｃｍであった。
上記同様に評価した結果、クリーニング残トナーは光学的反射濃度で０．０９と観測された。さらにすじ状のクリーニング不良が発生していた。このような目視および光学的反射濃度値により、良好なクリーニング性は得られなかった。

［第４の実施形態］
実施例１において、ブレードウレタン部の弾性特性として硬度７８度、反発弾性６２％、ｔａｎδピーク温度−１０℃の物に変え、ブレードの当接圧を４０ｇ／ｃｍに変えた以外は実施例１と同様にしてクリーニング性の評価を行った。このときの接線方向の作用力は４５ｇ／ｃｍであった。
上記同様にクリーニング性の評価を行なったところ、クリーニング残トナー濃度として光学的反射濃度が０．０２であり、目視でも特にクリーニングの不具合箇所は発見できなかった。よって、良好なクリーニング性が認められた。

［第５の実施形態］
実施例３において、使用するトナーをトナーＡに変え、ブレードウレタン部の材料は同様のものとするが、自由長を９．５ｍｍ、初期接触角を１３度と変えた以外の条件は同じとしてクリーニング性の評価を行った。このときの接線方向の作用力は３８ｇ／ｃｍであった。
前記同様にクリーニング性の評価を行ったところ、クリーニング残トナー濃度として光学的反射濃度が０．００８であり、目視でも特にクリーニングの不具合箇所は発見できなかった。よってクリーニング不良は認められなかった。

［比較例３］
実施例１において、ブレードウレタン部の弾性特性として硬度７６度、反発弾性２６％、ｔａｎδピーク温度１３℃のものに変え、初期接触角を２５度、当接圧を４０ｇ／ｃｍにした以外は同様にしてクリーニング性の評価を行なった。このときの接線方向の作用力は２９ｇ／ｃｍであった。
クリーニング性について前記同様の評価を行なったところ、感光体軸方向で帯状の部分的なクリーニング不良が認められ、均一なクリーニング状態は得られなかった。クリーニング残トナー量は光学反射濃度で平均値が０．１３であった。
続いて、同様の評価を１０℃１５％ＲＨの低温低湿環境で実施したところ、全面にクリーニング不良が発生した。

［第６の実施形態］
実施例１において、ブレードの初期接触角を２５度とした以外は同様にして、クリーニング性の評価を行なった。このときの接線方向の作用力は３０ｇ／ｃｍであった。
クリーニング性について前記同様の評価を行なったところ、感光体全域でほぼ均一なクリーニング状態が得られ、クリーニング残トナー濃度として光学反射濃度が０．０１であった。

［第７の実施形態］
実施例１のブレードと同様の仕様で、リコー製カラー複写機ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５５の黒色ステーションに搭載できるように調整して、実機相当のクリーニング性評価を行なった。なおトナーは実施例１と同じトナーＡを使用した。
感光体の帯電方式として直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加するローラ帯電方式とし、本発明のブレードを用いた場合、５００枚印字後において出力画像にクリーニング不良による異常画像は認められず、帯電ローラの汚れもほとんどみられなかった。

［比較例４］
一方、比較のために比較例２で用いたブレードと同じ仕様で、本実機用に調整したブレードとして同様の実機相当評価を行なった。５００枚印字後のクリーニング状態は、全域にすじ状のクリーニング不良が数箇所認められ、その部分に対応するように帯電ローラはすり抜けトナーによる汚れが明瞭に認められた。

本実施形態に用いられる積層型電子写真感光体の拡大した概略断面図である。 本実施形態に用いられる他の積層型電子写真感光体の断面図である。 本実施形態のクリーニング動作時の感光体表面接線方向に生じる作用力とブレードの反発弾性率の関係の説明図である。 本実施形態の画像形成方法及び画像形成装置を示す概略図である。 本実施形態の画像形成装置用プロセスカートリッジの一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 導電性支持体（導電性基体）
２ 感光層
３ 電荷発生層
４ 電荷輸送層
５ 保護層
６ 感光体
７ 転写前チャージャ
８ クリーニング前チャージャ
９、１０２ 帯電部材
１０ 転写ベルト
１１、１０３ 画像露光部
１２ 除電ランプ
１３ 現像ユニット
１４ 転写紙
１５ ファーブラシ
１６、１０７ クリーニングブレード
１７ レジストローラ
１８ 分離爪
１０１ 感光ドラム
１０２ 接触帯電装置
１０４ 現像装置（現像ユニット）
１０５ 転写体（転写紙）
１０６ 接触転写装置（転写ベルト）
１０８ 除電ランプ
１０９ 定着装置

Claims (10)

1. 感光体に、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段を有し、体積平均粒径が７μｍ以下で且つ円形度が０．９４以上のトナーを使用する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段が弾性体ブレードを有し、該弾性体ブレードが、感光体に当接する時の感光体表面接線方向に生じる前記弾性体ブレードの作用力が、前記弾性体ブレードが前記感光体の法線方向に当接する当接力よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記弾性体ブレードは前記感光体の回転方向に対して逆方向に当接するカウンターブレードであり、前記カウンターブレードの反発弾性率が２５℃において６０％以上で且つ粘弾性測定における損失正接ｔａｎδのピーク温度が−１０℃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。
3. 前記弾性体ブレードの硬度がＪＩＳ-Ａ硬度（ＪＩＳＡ／Ｈｓ）で７０〜７８度の範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体がアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有する感光体保護層を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体保護層が電荷輸送材料を含有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記帯電手段が、前記感光体に対し接触または近接配置されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電手段は、直流成分に交流成分を重畳した電圧が印加され前記感光体を帯電することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 帯電工程と、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程、クリーニング工程とを有する画像形成方法において、
   前記現像工程では、トナーの体積平均粒径が７μｍ以下で、且つ前記トナーの円形度が０．９４以上のトナーを使用し、
   前記クリーニング工程では、弾性体ブレードを有するブレードにより前記感光体の接線方向に生じる作用力が前記感光体の法線方向の当接力よりも大きい当接力でクリーニングを行うことを特徴とする画像形成方法。
9. 請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。
10. 少なくとも感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段とを有し、前記クリーニング手段が弾性体ブレードを有し、該弾性体ブレードが、感光体に当接する時の感光体表面接線方向に生じる前記弾性体ブレードの作用力が、前記弾性体ブレードが前記感光体の法線方向に当接する当接力よりも大きいことを特徴とするプロセスカートリッジ。

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