JP2010014793A - 像保持体装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電部材に放電させることにより感光層を帯電させる場合において、感光体の長寿命化と画像欠陥の発生の抑制とを両立する。
【解決手段】結着樹脂Ｆｏの軟化点Ｔｆが、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点Ｔｃよりも高くなるようにすることで、帯電部材に放電させることにより感光層を帯電させる帯電装置を用いて、且つクリーニングブレードによって電荷輸送層２４０の表面を清掃する場合において、その表面が磨耗して、不要生成物が除去され画像流れ等の発生が抑制されるとともに、潤滑樹脂粒子Ｓを電荷輸送層２４０に保持させることができる。また、潤滑樹脂粒子Ｓに含まれる潤滑性成分Ｌｕが電荷輸送層２４０の表面に付着して、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数が小さくなり、電荷輸送層２４０の磨耗量を抑制することができる。これにより画像流れ等の画像欠陥の抑制と、感光体の長寿命化とを両立することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、感光体の長寿命化と画像欠陥の発生の抑制とを両立するための技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置によって感光体の感光層を帯電し、その表面に露光光を照射して静電潜像を形成して、トナーを含む現像剤によってその静電潜像を現像する。帯電装置にあっては、感光体の帯電の際に放電を伴うものが多く、この放電によって、窒素酸化物や硝酸化合物、オゾン等のいわゆる放電生成物が発生し、感光層の表面に付着することがある。放電生成物の付着量が多くなると、特に高温高湿下において、感光層上の静電潜像が破壊されやすくなり、画像流れ等の画像欠陥が発生することがある。このような画像欠陥は、感光層上のトナーを除去するブレード状の清掃部材によって感光層が清掃され、感光層が磨耗されることによる放電生成物等の除去により抑制することができる。しかしながら、感光層の磨耗量が多くなると、感光体の寿命が短くなってしまう。感光体を長寿命化するための技術として、特許文献１には電荷輸送層に潤滑性を有する樹脂微粒子を分散させることが開示され、特許文献２にはシリコーンオイルを含有するマイクロカプセル粒子を感光体の最外層に分散させることが開示されている。
特開２００２−１１６５６１号公報 特開２００７−２１９０９４号公報

ところで、帯電装置には、コロトロンのように、帯電部材を感光層に接触させずに或る程度大きな距離を確保したまま帯電部材に放電させて感光層を帯電させる方式のものと、帯電ロール等のように、帯電部材を感光層に接触又は微小距離まで近づけて、帯電部材と感光層との間の微小空隙に放電し感光層を帯電させる方式のものとが知られている。後者のように、帯電部材を感光層に接触乃至微小距離まで近づけて放電を行う帯電処理を行った場合、この放電の作用によって感光体の寿命は特に短くなりやすいし、また特許文献１、２に開示されている技術では、感光体の長寿命化の効果を十分に得ることができない。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯電部材に放電させることにより感光層を帯電させる場合において、感光体の長寿命化と画像欠陥の発生の抑制とを両立することである。

上述した課題を解決するため、本発明は、潤滑性成分が被覆樹脂によって覆われてなる潤滑樹脂粒子を分散させた層状の結着樹脂を少なくとも有する感光層を表面に有し、前記感光層の表面に静電潜像を保持する像保持体と、帯電部材に放電させることにより、前記感光層を帯電させる帯電手段と、現像剤によって静電潜像が現像された前記感光層に接触し、その表面の移動に従って当該感光層の表面を清掃する清掃部材とを備え、前記結着樹脂の軟化点は、前記潤滑樹脂粒子の被覆樹脂の軟化点よりも高いことを特徴とする像保持体装置を提供する。前記帯電手段は、前記帯電部材を前記感光層に接触させたまま放電させることにより、当該感光層を帯電させることを特徴とする。

本発明の像保持体装置において、前記感光層に無機粒子が分散されていることを特徴とする。この場合において、前記無機粒子の重量の総和は、前記感光層の重量に対する２％以上、かつ１０％以下の割合を占めることが好ましい。また、この場合において、前記清掃部材は、前記像保持体の長手方向に延びる板状の部材であり、その上端が前記感光層に接触することを特徴とする。

また、本発明の像保持体装置において、前記潤滑樹脂粒子の体積の総和は、前記感光層の体積に対する２％以上、かつ１０％以下の割合を占めることを特徴とする。また、本発明の像保持体装置において、前記潤滑性成分の体積は、当該潤滑性成分を含む潤滑樹脂粒子の体積に対する５０％以上の割合を占めることを特徴とする。

また、本発明は、上記のいずれかの構成の像保持体装置と、前記帯電手段によって帯電された前記感光層の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段によって形成され、前記感光層の表面に保持されている静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、前記現像手段によって現像された像を記録媒体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。この場合において、前記現像手段は、研磨粒子を含む現像剤で前記像保持体の感光層の表面に保持される静電潜像を現像することを特徴とする。この場合において、前記現像手段は、研磨粒子の体積が０．１％以上、かつ１．０％以下の割合を占める体積の現像剤で前記静電潜像を現像することが好ましい。

本発明によれば、帯電部材に放電させることにより感光層を帯電させる場合において、感光体の長寿命化と画像欠陥の発生の抑制とを両立することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（Ａ）構成
図１は、画像形成装置１において画像形成を行う要部の構造を示す図である。この画像形成装置１は、画像形成ユニット１０と、中間転写体２００とを備える。中間転写体２００は、図示せぬ駆動機構によって図中の矢印Ａの方向に周回する無端のベルト部材である。

ここで、画像形成ユニット１０の構成について説明する。
画像形成ユニット１０は、感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置３０と、露光装置４０と、現像装置５０と、転写装置６０と、感光体クリーナ７０とを備えている。

感光体ドラム２０は、積層型（機能分離型）のＯＰＣ（Organic Photoconductor）感光体であり、複数層の光導電層が積層された感光層を有する像保持体である。感光体ドラム２０は、自身の表面に形成されたトナー像を中間転写体２００に転写させる位置で接触するように配置され、図示せぬ駆動機構によって、その中心軸を中心として図に示す矢印Ｂの方向（半時計周り方向）へ回転させられる。帯電装置３０は、帯電ロールであり、感光体ドラム２０を所定の帯電電位に帯電させる帯電処理を行う。具体的には、帯電装置３０は、ロール状の帯電部材を感光体ドラム２０の感光層の表面に接触させたまま放電させることにより、その感光層を帯電させる「接触帯電」を行う、感光層を帯電させる帯電手段の一例である。露光装置４０は、帯電させられた感光体ドラム２０の表面に向けてレーザまたはＬＥＤを照射して、感光体ドラム２０の感光層の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段の一例である。現像装置５０は、感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像がその感光体ドラム２０の回転に伴って自身に対向する位置に到達すると、その静電潜像に現像剤を供給することによって感光層の表面に保持された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段の一例である。転写装置６０は、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像が、その感光体ドラム２０の回転に伴って自身と感光体ドラム２０との間の位置に到達すると、静電力などによってそのトナー像を中間転写体２００に転写させる。中間転写体２００に転写されたトナー像は、図示せぬ２次転写装置によって用紙等の記録媒体に転写される。その記録媒体は図示せぬ定着装置へ搬送され、トナー像が定着させられた後に機外へ排出される。感光体クリーナ７０は、感光体ドラム２０の回転に従ってその表面のトナーを掻き取ることにより清掃する。なお、画像形成装置１の上記各部の動作は、図示せぬ制御装置により制御される。

ここで、感光体ドラム２０の積層構造について、図２を参照しつつ説明する。
同図に示すように、感光体ドラム２０は、導電性基板２１０に近い側から、下引層２２０、電荷発生層２３０、電荷輸送層２４０という順に光導電層が積層されてなる。つまり、感光体ドラム２０の感光層は、下引層２２０、電荷発生層２３０及び電荷輸送層２４０からなる。
導電性基板２１０は、例えばアルミニウムやニッケル等の金属部材であり、感光体ドラム２０の電極として機能し、電気的に接地されている。この導電性基板２１０上に感光層が設けられている。下引層２２０は、例えばアセタール樹脂やポリビニルアルコール樹脂等の高分子樹脂化合物からなる層状の樹脂からなり、導電性基板２１０側から電荷が注入されないようにするために、導電性基板２１０の表面に設けられている。また、下引層２２０は、感光体ドラム２０の電気的特性の改善や、現像像の画質の向上及び経時変化の抑制、電荷発生層２３０と導電性基板２１０との接着性の向上、耐リーク性の向上等において好適である。なお、感光体ドラム２０において、下引層２２０を設けない構成としてもよい。電荷発生層２３０は、下引層２２０に重ねられ、電荷発生材料が分散されて含まれている層状の結着樹脂からなる。電荷発生層２３０が帯電されている状態で、露光装置４０によって露光光が照射されると、電荷発生材料により正及び負の電荷のキャリアが生成させられる。なお、電荷発生層２３０の電荷発生材料には、例えばフタロシアニン顔料やキノン顔料等の顔料が用いられる。また、電荷発生層２３０の結着樹脂には、例えばポリカーボネート樹脂やポリエステル樹脂等の各種樹脂が用いられる。また、電荷発生層２３０の膜厚は、およそ５μｍ以下とされる。

電荷輸送層２４０は、電荷発生層２３０に重ねられ、感光体ドラム２０の感光層の表面に位置する表面層である。電荷輸送層２４０の表面は、感光体ドラム２０の回転に伴って移動する。電荷輸送層２４０は、後述する潤滑樹脂粒子及び電荷輸送材料を分散させた層状の結着樹脂を有する感光層であり、感光体ドラム２０の表面に設けられている。電荷輸送層２４０は、電荷輸送材料によって電荷発生層２３０により発生されたキャリアを自身の表面へ輸送し、その作用により表面に静電潜像を保持する。なお、電荷輸送層２４０をなす結着樹脂は、例えばフッ素系樹脂やポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体および共重合体である。また、電荷輸送材料には、例えばオキサジアゾール誘導体やピラゾリン誘導体等の誘導体が用いられる。また、電荷発生層２３０の膜厚は、およそ３〜５０μｍとされる。

次に、感光体クリーナ７０について、図１を用いて具体的に説明する。
感光体クリーナ７０は、清掃部材としてのクリーニングブレード７１と金属部材７２とを備える。クリーニングブレード７１は、厚さ１〜３ｍｍのポリウレタンゴムや、厚さ５０〜５００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）といった樹脂等によって形成され、感光体ドラム２０の軸方向（長手方向）と概ね同じ奥行き幅を持つ板状の部材である。クリーニングブレード７１の一方の面は、画像形成装置１の筐体に取り付けられた金属部材７２に、接着又は所定の固定具によって固定されている。図１に示すように、金属部材７２がクリーニングブレード７１を支持することで、クリーニングブレード７１の一角、及び上端の一部を含む接触部Ｎは、感光体ドラム２０の表面（電荷輸送層２４０）に所定の圧力で押し当てられている。ここでの「上端」は、具体的には、クリーニングブレード７１において重力方向に対して遠い位置にある面のことである。そして、感光体ドラム２０が矢印Ｂ方向に回転させられると、クリーニングブレード７１においては、接触部Ｎが現像剤によって静電潜像が現像された電荷輸送層２４０に接触し、その表面の移動に従って、電荷輸送層２４０の表面に残留したトナーを掻き取る。このようにして、クリーニングブレード７１は、感光体ドラム２０の表面を清掃する。

また、クリーニングブレード７１が感光体ドラム２０の表面を清掃するときには、クリーニングブレード７１と電荷輸送層２４０との間に働く摩擦力の作用により、その表面にあるトナー等の不要物を掻き取る。この清掃により、電荷輸送層２４０が磨耗されてその膜厚は低下するものの、電荷輸送層２４０の表面に付着した放電生成物も除去されて、画像流れ等の画像欠陥の発生は抑制される。ところが、この磨耗量が大きいと、電荷輸送層２４０の膜厚の低下が著しく、感光体ドラム２０の寿命は短くなってしまう。そこで、画像形成装置１の感光体ドラム２０の電荷輸送層２４０においては、結着樹脂中に潤滑樹脂粒子を分散させて含ませておくことにより、感光体ドラム２０の寿命が長くなるようにしている。

続いて、電荷輸送層２４０に含まれる潤滑樹脂粒子の作用について説明する。
図３は、電荷輸送層２４０の構造を模式的に表した図である。同図に示すように、電荷輸送層２４０には、層状の結着樹脂Ｆｏ中に、多数の潤滑樹脂粒子Ｓ（潤滑樹脂粒子ＳＡを含む）が分散されている。潤滑樹脂粒子Ｓは、潤滑性成分Ｌｕが被覆樹脂Ｃｏによって覆われてなっている。つまり、被覆樹脂Ｃｏの中に潤滑性成分Ｌｕが封入されたような構造である。潤滑樹脂粒子Ｓが有する潤滑性成分Ｌｕは、例えばシリコーンオイルやフッ素オイル等の油分を主成分とした物質であり、潤滑性に優れたものが用いられる。また、潤滑性成分Ｌｕの表面を覆う被覆樹脂Ｃｏにあっては、結着樹脂Ｆｏよりも柔らかい樹脂が選択される。潤滑性成分Ｌｕが被覆樹脂Ｃｏによって覆われていることにより、潤滑樹脂粒子Ｓと結着樹脂Ｆｏとは相溶しやすく、潤滑樹脂粒子の高い分散性を得ることができる。なお、各々の潤滑樹脂粒子Ｓにあっては、潤滑性成分Ｌｕの体積は、画質に影響を与えないという観点からも、潤滑樹脂粒子Ｓの体積に対する５０％以上の割合（５０体積％）を占めることが好適である。

このような電荷輸送層２４０の表面が、感光体クリーナ７０のクリーニングブレード７１によって清掃されると、次第に電荷輸送層２４０は磨耗させられ、図３に示す潤滑樹脂粒子ＳＡのように電荷輸送層２４０の表面近くに位置するものが現れる。この状態で電荷輸送層２４０がさらに磨耗させられると、図４（ａ）に示すようになる。つまり、同図（ａ）に示すように、電荷輸送層２４０の磨耗によって、結着樹脂Ｆｏだけでなく潤滑樹脂粒子ＳＡの被覆樹脂Ｃｏも削り取られる。そして、矢印で示すように、潤滑樹脂粒子ＳＡ内に含まれる潤滑性成分Ｌｕが外部に流出し、電荷輸送層２４０の表面に付着する。この潤滑性成分Ｌｕの作用により、クリーニングブレード７１と電荷輸送層２４０との間の動摩擦係数は小さくなって潤滑になり、感光体ドラム２０の表面の清掃時において、電荷輸送層２４０の磨耗量が抑制される。これにより、感光体ドラム２０の長寿命化の効果を得ることができる。
しかしながら、帯電装置３０が、帯電処理において、帯電部材を感光層に接触させたまま放電させる接触帯電、或いは帯電部材を感光層に微小距離まで近づけて放電させる帯電処理を行うと、同図（ａ）を用いて上記説明したような効果を得ることが難しいことを、発明者らは発見した。

以下、この理由について説明する。
発明者らは、帯電装置３０によって感光体ドラム２０を帯電する前後において、感光体ドラム２０の電荷輸送層２４０の強度を測定したところ、帯電後においてその強度が低下し、脆くなっていることを発見した。その原因について検討したところ、発明者らは、接触帯電や、帯電部材を感光層に微小距離まで近づけて放電させる帯電処理によって感光体ドラム２０が帯電させられると、電荷輸送層２４０の温度が瞬間的に大きく上昇してから自然冷却されて温度が低下することにより強度が低下する、という結論に至った。

このような帯電が繰り返されて、電荷輸送層２４０の強度が低下してしまうと、クリーニングブレード７１によって清掃されるときに、電荷輸送層２４０にあっては、図４（ｂ）に示すようになる。つまり、同図（ｂ）に示すように、電荷輸送層２４０が磨耗するときに、潤滑樹脂粒子ＳＡを支持する機能を果たしていた結着樹脂Ｆｏがそれを支えきれなくなり、ハッチングで図示したように、潤滑樹脂粒子ＳＡの周辺において結着樹脂Ｆｏが剥がれ落ちてしまう。潤滑樹脂粒子Ｓを支持していた結着樹脂Ｆｏが剥がれ落ちると、潤滑樹脂粒子Ｓの潤滑性成分Ｌｕが流出する前に、潤滑樹脂粒子ＳＡ自体が電荷輸送層２４０から離脱してしまう。このような現象が発生すると、感光体ドラム２０の長寿命化という、効果を得ることができないのである。

このことに鑑みれば、電荷輸送層２４０における結着樹脂Ｆｏの強度が潤滑樹脂粒子ＳＡの被覆樹脂Ｃｏの強度よりも或る程度大きければ、潤滑樹脂粒子ＳＡそのものの離脱を防ぎ、図４（ａ）に示したような作用効果を得ることができると考えられる。図４（ａ），（ｂ）のどちらの条件になるについて、発明者らは検討したところ、結着樹脂Ｆｏの軟化点と、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点との関係によるものであることを見出した。
樹脂粒子Ｆｏの軟化点Ｔｆが、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点Ｔｃよりも低い（Ｔｆ＜Ｔｃ）場合、軟化点を超える度合いが大きいが故に、帯電による温度上昇、及び冷却によるダメージを結着樹脂Ｆｏの方でより大きく受ける。つまり、樹脂粒子Ｆｏの方が被覆樹脂Ｃｏよりも、その強度の低下の度合いが大きい。これにより、クリーニングブレード７１による清掃時において、結着樹脂Ｆｏが潤滑樹脂粒子Ｓを支持することができなくなり、潤滑樹脂粒子Ｓが電荷輸送層２４０から離脱してしまう。

反対に、結着樹脂Ｆｏの軟化点Ｔｆが、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点Ｔｃよりも高い（Ｔｆ＞Ｔｃ）場合、帯電によるダメージを潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの方でより大きく受ける。つまり、被覆樹脂Ｃｏの方が結着樹脂Ｆｏよりも、その強度の低下の度合いが大きい。この場合、被覆樹脂Ｃｏは潤滑樹脂粒子Ｓから剥がれやすい状態となっており、結着樹脂Ｆｏによって潤滑樹脂粒子Ｓが支持されたまま被覆樹脂Ｃｏが剥がれ、潤滑性成分Ｌｕは電荷輸送層２４０の周辺の表面に付着する。つまり、帯電によって軟化点を超える度合いが大きい樹脂の方が、より大きく強度が低下しやすいから、これを利用し、結着樹脂Ｆｏの軟化点Ｔｆが、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点Ｔｃよりも高くなるように結着樹脂Ｆｏ、及び潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの材料を選択してやればよい、というわけである。上記で被覆樹脂Ｃｏが柔らかい方が好ましいと述べたのは、潤滑樹脂粒子Ｓから被覆樹脂Ｃｏのみがより剥がれ落ちやすくなるようにするためである。

（Ｂ）実施例
発明者らは、実施形態で説明したようにして感光体を作成し、この感光体を用いて形成した画像の画質や、電荷輸送層の磨耗量を測定する実験を行った。
まず、表面層の物性について説明する。
＜被覆樹脂（有機微粒子）の準備＞
（被覆樹脂Ｘ）
旭化成ワッカーシリコーン社製のGENIOPERL P22（架橋シリコーンのコアとポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＷＡ）のシェルから構成されたコア・シェル型複合微粒子）をイオン交換水を用いて攪拌し、洗浄を行った後、乾燥したものを作成した。潤滑性成分である架橋シリコーンの成分は６５体積%であった。

（被覆樹脂Ｙ）
（樹脂微粒子分散液Ａ）
下記成分を混合した溶液を用意した。
スチレン ３７０重量部
n-ブチルアクリレート ３０重量部
アクリル酸 ６重量部
ドデカンチオール ２４重量部
四臭化炭素 ４重量部
上記成分を混合した溶液４３４ｇと、非イオン性界面活性剤（三洋化成社製、ノニポール４００）６ｇと、アニオン性界面活性剤（第一製薬社製、ネオゲンＲ）１０ｇとを、イオン交換水５５０ｇに溶解した溶液をフラスコ中に入れて分散して乳化し、１０分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム４ｇを溶解したイオン交換水５０ｇを投入した。その後、フラスコ内を窒素で充分に置換して、攪拌しながらオイルバスで系内が７５℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続し、樹脂微粒子分散液Ａを得た。樹脂微粒子分散液Ａで得られたラテックスは、レーザ回折式粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−７００）で樹脂微粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ１５５ｎｍであり、示差走査熱量計（島津制作所社製、ＤＳＣ−５０）を用いて昇温速度１０℃／ｍｉｎで樹脂のガラス転移点を測定したところ６５℃であり、分子量測定器（東ソー社製、ＨＬＣ−８０２０）を用い、ＴＨＦを溶媒として重量平均分子量（ポリスチレン換算）を測定したところ１３０００であった。

（潤滑剤微粒子分散液Ｄの調製）
下記成分をホモジナイザー（ＬＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で９５℃に加熱しながら十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーに移して分散処理を行い、潤滑剤微粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）が４００ｎｍの潤滑剤微粒子分散液Ｄを得た。なお、潤滑剤微粒子分散液Ｄに含まれる各々の潤滑樹脂粒子に含まれる潤滑性成分の体積は、潤滑樹脂粒子の体積に対する５０％以上の割合（５０体積％以上）を占める。
ステアリン酸亜鉛 ５０重量部
アニオン性界面活性剤 ５重量部（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）
イオン交換水 ２００重量部

（被覆樹脂Ｙの調製）
樹脂微粒子分散液Ａを２００重量部と、上記潤滑剤微粒子分散液Ｄを６５０重量部とを、カチオン性界面活性剤（花王社製、サニゾールＢ５０）０．５重量部と共に丸型ステンレス製フラスコ中に入れてホモジナイザー（ＬＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。その後、フラスコ内の内容物を攪拌しながら加熱用オイルバスで３５℃まで加熱し、その温度で３０分間保持した後、さらに加熱用オイルバスの温度を４０℃まで上げてその温度で１時間保持して凝集粒子の粒子径、及びその粒子径分布を調整した。この場合、凝集粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ０．８μｍであった。この凝集粒子分散液にアニオン性界面活性剤（第一製薬社製、ネオゲンＲ）３ｇを添加し、粒子の凝集を止め、凝集粒子を安定化した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら６０℃まで加熱し、３０分保持した後、冷却した。
その後、ｐＨ６．５のイオン交換水で充分洗浄後、凍結乾燥機で乾燥し、被覆樹脂Ｙを得た。この被覆樹脂Ｙの体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、０．８μｍであった。
また、得られた被覆樹脂Ｙを電子顕微鏡でその表面状態を観察した。表面に樹脂微粒子Aが融着した連続層が確認された。潤滑性成分であるステアリン酸亜鉛の成分は５０体積%であった。

＜結着樹脂＞

＜感光体ドラムの作成＞
（下引層）
アセチルアセトンジルコニウムブトキシド ２０重量部
（オルガチックス ＺＣ５４０、松本交商製）
γーアミノプロピルトリエトキシシラン ２重量部
（Ａ１１００ 日本ユニカ（株）製）
ポリビニルブチラール樹脂 １．５重量部
（エスレックＢＭ−Ｓ 積水化学（株）製）
ｎ−ブチルアルコール ７０重量部
上記成分からなる溶液を、アルミニウムパイプ上に浸漬塗布した後、１５０℃で１０分間乾燥させて、膜厚０．９μｍの下引層を作成した。

（電荷発生層）
Ｘ型無金属フタロシアニン５重量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ＶＭＣＨ、ユニオンカーバイド社製）５重量部、酢酸ｎ−ブチル ２００重量部を１ｍｍφのガラスビーズを用いたサンドミルで２時間分散して得られた分散液を、上記の下引層上に浸漬塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、膜厚０．２μｍの電荷発生層を作成した。

（電荷輸送層）
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル-Ｎ，Ｎ’−ビス（３-メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル-４，４’−ジアミン４５重量部、及び表２に示した結着樹脂５５重量部を、結着樹脂粒子の特性に合わせた溶剤に加えて溶解し，電荷輸送層用液を得た。この電荷輸送層用液に、準備した被覆樹脂を加え、高圧液体衝突分散法によって分散し、電荷輸送層用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、１２５℃で４５分間の乾燥を行って膜厚が２６μｍの電荷輸送層を作成した。

（実施例１）

富士ゼロックス製フルカラープリンターＣ３５３０改造機（中間転写タイプ）を用い、２５℃、湿度５０%の環境下において、印字率５％の文字チャートを３００００回形成した後に画質評価を行うとともに、表面層の総磨耗量、及び１０００回毎の電荷輸送層（表面層）の磨耗量（以下、「磨耗レート」という。単位を（nm/kcy）とする。）を測定した。なお、特許第３１４１７８３号公報に開示されているトナーを使用した。表３に示すように、Ｔｆ（結着樹脂粒子の軟化点）＞Ｔｃ（潤滑樹脂粒子の被覆樹脂の軟化点）を満たす組合せにおいて、被覆樹脂を含有させない場合と比較して磨耗レートが減少していることを確認した。一方、Ｔｆ＞Ｔｃを満たさない組合せ（Ｃ−２、Ｃ−４）においては、被覆樹脂を含有させない場合とほぼ変化なく、効果がないことを確認した。また、被覆樹脂含有量が少ないと効果が発現せず（Ｃ−１）、被覆樹脂の含有量が多いと画像欠陥が発生することも確認した（Ｃ−３）。

（実施例２）
実施例１で使用したＡ−１の感光体ドラムを用い、特許第３１４１７８３号公報に開示されているトナーに対して、表４に示した量の酸化セリウム（研磨粒子）を加えて用いた。評価は、富士ゼロックス製フルカラープリンターＣ３５３０改造機（中間転写タイプ）を用い、温度２８℃、湿度８５%の環境下において、感光体ドラムの回転方向に長手方向を有する、単色の矩形の画像であるテスト用画像Ａを１００００回形成した後に、画質評価を行うとともに、感光体ドラムの総磨耗量、及び１０００回毎の磨耗レートを測定した。また、実施例１で使用したＡ−２の感光体ドラムを用いて、同様の手法により評価した結果を、以下の表５に示す。なお、酸化セリウム添加量は、トナーの重量に対する重量である。

表４、表５に示すとおり、現像装置に収容される現像剤の体積に対する酸化セリウム（研磨粒子）の体積の割合が０．１％以上、かつ１．０％以下（０．１重量%〜１．０重量%）となるように、トナーに酸化セリウムを含有させることにより、感光体の磨耗レートを増加させずにフィルミングによる画像欠陥を抑制することができることを確認した。研磨粒子によって、電荷輸送層表面の付着物がより効率よく掻き取られる。

以上説明した実施形態によれば、結着樹脂Ｆｏの軟化点Ｔｆが、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点Ｔｃよりも高くなる（Ｔｆ＞Ｔｃ）ようにすることで、帯電部材に放電させて帯電処理を行う帯電装置３０を用い、且つクリーニングブレード７１によって電荷輸送層２４０の表面を清掃する場合において、その表面が磨耗して、不要生成物が除去されて画像流れ等の画像欠陥の発生は抑制されるとともに、潤滑樹脂粒子Ｓを電荷輸送層２４０に保持させることができる。これにより、クリーニングブレード７１の清掃によって、潤滑樹脂粒子Ｓに含まれる潤滑性成分Ｌｕを電荷輸送層２４０の表面に付着させて、電荷輸送層２４０の磨耗量を抑制することができる。したがって、帯電部材に放電させることにより感光層を帯電させる場合において、感光体の長寿命化と画像欠陥の発生の抑制とを両立することができる。

（Ｃ）変形例
上記実施形態を次のように変形してもよい。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
上述した実施形態では、接触帯電を行う帯電装置３０を用いていたが、帯電部材を感光層に微小距離まで近づけて放電させるような非接触で帯電処理を行う帯電装置を用いた場合であっても、放電による感光層のダメージは大きい。よって、このような場合であっても、Ｔｆ（結着樹脂粒子の軟化点）＞Ｔｃ（潤滑樹脂粒子の被覆樹脂の軟化点）という軟化点の関係を定義することにより実施形態と同様の効果を得ることができる。また、コロナ放電を行うコロトロンのように、感光層に対して或る程度大きな距離を確保したまま帯電処理を行う帯電装置を用いた場合であっても、前述の場合よりは帯電処理に伴う感光層の温度変化や感光層へのダメージは小さいながらもあると考えられる。この場合であっても、上記の軟化点の関係を定義することにより、実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、Ｔｆ（結着樹脂粒子の軟化点）＞Ｔｃ（潤滑樹脂粒子の被覆樹脂の軟化点）を満たしていれば、使用しうる帯電装置の種類（帯電方式）は限定されないということである。

現像装置５０は、トナー粒子と、該トナー粒子の粒径よりも小さな粒径の外添の研磨粒子とを含む現像剤を保持し、表面層である電荷輸送層２４０の表面にこの現像剤を供給して、静電潜像を現像するようにしてもよい。電荷輸送層２４０の表面にトナー粒子とともに付着した研磨粒子は、クリーニングブレード７１によってトナーが掻き取られることにより、その上端に保持されるようになる。この研磨粒子の作用により、クリーニングブレード７１の電荷輸送層２４０に対する剪断力が効果的に働くため、トナー等の付着物をより効率よく掻き取ることができるようになる。また、この作用によりクリーニングブレード７１が掻き取ったトナーが感光体ドラム２０に再付着してしまう、いわゆるフィルミングの発生を抑制することができる。特に、感光体ドラム２０においては、潤滑樹脂粒子Ｓの被覆樹脂Ｃｏの軟化点が低いのでフィルミングがより発生しやすくなっているが、研磨粒子の作用により、これを防止することができる。
なお、研磨粒子には、酸化セリウムや、炭酸ストロンチウム、シリカ、酸化チタン等の微粒子を用いることが好ましい。また、現像剤に、あまりに多量に研磨粒子を混入しすぎると現像剤の帯電性能が劣化して画像欠陥の原因となりうるので、静電潜像の現像時に用いられる研磨粒子の量は、研磨粒子の効果と画像欠陥の抑制とのバランスに基づいて適切に決められる。

また、フィルミングの発生を抑制するために、電荷輸送層２４０に、電荷輸送材及び潤滑樹脂粒子Ｓとともに、無機物の粒子である無機粒子を分散させて含有させてもよい。このようにすれば、電荷輸送層２４０の磨耗によって落下した無機粒子がクリーニングブレード７１の上面に堆積し、これが上記研磨粒子と同等の機能を果たす。つまり、クリーニングブレード７１は、自身の上端に無機粒子を保持することにより、電荷輸送層２４０の表面のトナー等の付着物をより効率よく掻き取ることができる。なお、無機粒子としては、例えばシリカ、酸化チタン、酸化鉄、水酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ等の微粒子を用いることができる。また無機粒子の重量の総和が、電荷輸送層２４０の重量に対して大きすぎると、電荷輸送層２４０の磨耗量が大きくなりすぎるので、無機粒子の総和は、電荷輸送層２４０の体積に対する２％以上、かつ１０％以下の割合（２体積%〜１０体積%）を占める量とすることが好ましい。

また、図１に示すように、クリーニングブレード７１においては、その上端（接触部Ｎ）が電荷輸送層２４０に接触して清掃することにより、研磨粒子や無機粒子がその上面に保持されて、フィルミングの抑制に寄与していた。これに対し、クリーニングブレード７１は、図１の場合よりも傾斜していてもよく、上面に研磨粒子や無機粒子を維持することができれば、フィルミングの抑制の効果を得ることができる。また、クリーニングブレード７１の下端やその付近の一角が電荷輸送層２４０に接触する構成であっても、クリーニングブレード７１による研磨粒子や無機粒子の保持量は減少するものの、その効果を得ることはできる。

また、上述した実施形態では、感光体ドラム２０の表面層は電荷輸送層２４０であったが、電荷輸送層２４０に重ねて、さらに保護層を設けるようにしてもよい。保護層は、電荷輸送層２４０を保護し、感光体ドラム２０の耐久性を高めるために設けられる。この場合、保護層は、例えばエポキシ樹脂やシアナート樹脂等の熱硬化性樹脂を層状にした結着樹脂に、潤滑樹脂粒子Ｓが分散されてなる。そして、保護層が帯電された状態で露光装置４０により露光光が照射されると、感光体ドラム２０は、保護層の表面に静電潜像を保持する。この場合、電荷輸送層２４０は、潤滑樹脂粒子Ｓを含有していなくてもよい。要するに、感光体ドラム２０の表面層において、結着樹脂中に潤滑樹脂粒子Ｓが分散されて含まれており、結着樹脂の軟化点Ｔｆが、前記潤滑樹脂粒子の被覆樹脂の軟化点Ｔｃよりも高ければ、帯電部材に放電させることにより感光層を帯電させる場合において、感光体の長寿命化と画像欠陥の発生の抑制とを両立することができる。

また、上述した実施形態では、帯電装置３０は、ロール状の帯電部材を有する帯電ロールであったが、帯電部材の形状はロール状に限らず、ブラシ形状、ブレード形状、フィルム形状或いはベルト形状等であってもよい。要するに、帯電部材に放電させることにより、感光を帯電させる帯電装置を用いれば、この放電により電荷輸送層２４０の結着樹脂の強度が低下するから、この場合おいて、結着樹脂の軟化点Ｔｆ＞被覆樹脂Ｃｏの軟化点Ｔｃの関係を満たすことにより、潤滑性成分Ｌｕによる作用効果を得ることができる。また、ブレード形状のクリーニングブレード７１に代えて、ブラシ形状、フィルム形状等の清掃部材を用いることもでき、清掃の結果、感光層の表面が磨耗していればよい。
また、導電性基板２１０、下引層２２０、電荷発生層２３０及び電荷輸送層２４０の構成材料は、実施形態で挙げたものに限らず、実施形態と同じ働きをするものが適宜選択することができる。
また、感光体ドラム２０、帯電装置３０及び感光体クリーナ７０は、ユーザもしくはメンテナンス技術者が容易に交換可能なようにユニット化されていてもよい。この場合、感光体ドラム２０、帯電装置３０及び感光体クリーナ７０からなるユニットは、像保持体装置として機能する。

画像形成装置において画像形成を行う要部の構造を示す図である。 感光体ドラムの積層構造を説明する図である。 電荷輸送層の構造を模式的に表した図である。 電荷輸送層が磨耗したときの潤滑樹脂粒子Ｓの様子を説明する図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０…画像形成ユニット、２０…感光体ドラム、２００…中間転写体、２１０…導電性基板、２２０…下引層、２３０…電荷発生層、２４０…電荷輸送層、３０…帯電装置、４０…露光装置、４５０…現像装置、６０…転写装置、７０…感光体クリーナ、７１…クリーニングブレード、７２…金属部材。

Claims (10)

1. 潤滑性成分が被覆樹脂によって覆われてなる潤滑樹脂粒子を分散させた層状の結着樹脂を少なくとも有する感光層を表面に有し、前記感光層の表面に静電潜像を保持する像保持体と、
   帯電部材に放電させることにより、前記感光層を帯電させる帯電手段と、
   現像剤によって静電潜像が現像された前記感光層に接触し、その表面の移動に従って当該感光層の表面を清掃する清掃部材と
   を備え、
   前記結着樹脂の軟化点は、前記潤滑樹脂粒子の被覆樹脂の軟化点よりも高いことを特徴とする像保持体装置。
2. 前記帯電手段は、前記帯電部材を前記感光層に接触させたまま放電させることにより、当該感光層を帯電させることを特徴とする請求項１に記載の像保持体装置。
3. 前記感光層に無機粒子が分散されていることを特徴とする請求項１に記載の像保持体装置。
4. 前記無機粒子の重量の総和は、前記感光層の重量に対する２％以上、かつ１０％以下の割合を占めることを特徴とする請求項３に記載の像保持体装置。
5. 前記清掃部材は、前記像保持体の長手方向に延びる板状の部材であり、その上端が前記感光層に接触することを特徴とする請求項３に記載の像保持体装置。
6. 前記潤滑樹脂粒子の体積の総和は、前記感光層の体積に対する２％以上、かつ１０％以下の割合を占めることを特徴とする請求項１に記載の像保持体装置。
7. 前記潤滑性成分の体積は、当該潤滑性成分を含む潤滑樹脂粒子の体積に対する５０％以上の割合を占めることを特徴とする請求項１に記載の像保持体装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の像保持体装置と、
   前記帯電手段によって帯電された前記感光層の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像形成手段によって形成され、前記感光層の表面に保持されている静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、
   前記現像手段によって現像された像を記録媒体に転写する転写手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記現像手段は、研磨粒子を含む現像剤で前記像保持体の感光層の表面に保持される静電潜像を現像することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記現像手段は、研磨粒子の体積が０．１％以上、かつ１．０％以下の割合を占める体積の現像剤で前記静電潜像を現像することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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