JPH0762762B2 - フルカラー電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真装置に関し、詳しくは、有機電子写
真感光体を有する電子写真装置に関するものである。

〔従来の技術〕

これまで、電子写真感光体で用いる光導電材料として、
セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機光導電性
材料が知られている。これらの光導電性材料は、数多く
の利点、例えは暗所で適当な電位に帯電できること、暗
所で電荷の逸散が少ないことあるいは光照射によって速
やかに電荷を逸散できるなどの利点をもっている反面各
種の欠点を有している。例えば、セレン系感光体では、
温度、湿度、ごみ、圧力などの要因で容易に結晶が進
み、特に雰囲気温度が40℃を越えると結晶化が著しく成
り、帯電性の低下や画像に白い斑点が発生するといった
欠点がある。

硫化カドミウム系感光体は、多湿の環境下で安定した感
度が得られない点や酸化亜鉛系感光体ではローズベンガ
ルに代表される増感色素による増感効果を必要としてい
るが、このような増感色素が帯電による帯電劣化や露光
光による光褪色を生じるため、長期にわたって安定した
画像を与えることができない欠点を有している。

一方、特定の有機化合物が光導電性を示すことが発見さ
れてきた。たとえばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルアントラセンなどの有機光導電性ポリマー、カ
ルバゾール、アントラセン、ピラゾリン類、オキサジア
ゾール類、ヒドラゾン類、ポリアリールアルカン類など
の低分子の有機光導電体のほかフタロシアニン顔料、ア
ゾ顔料、シアニン染料、多環キノン顔料、ペリレン系顔
料、インジゴ染料、チオインジゴ染料あるいはスクエア
リック酸メチン染料などの有機顔料や染料が知られてい
る。特に光導電性を有する有機顔料や染料は無機材料に
比べて合成が容易で、しかも適当な波長域に光導電性を
示す化合物を選択できるバリエーションが拡大されたこ
となどから、数多く提案されている。例えば米国特許第
4123270号、同第4251613号、同第4251614号、同第42568
21号、同第4260672号、同第4268596号、同第4278747
号、同第4293628号などに開示されているように、電荷
発生層と電荷輸送層に機能分離した感光層における電荷
発生物質として光導電性を示すジスアゾ顔料を用いた電
子写真感光体などが知られている。

これらの有機電子写真感光体は、少なくとも帯電、像露
光、現像、転写、クリーニング工程を有する電子写真装
置に組み入れられ使用されるが、この時に用いられる現
像方式として湿式および乾式現像方式がある。このうち
湿式現像方式は、特定紙を用いる必要があり、現像液の
濃度等の安定性に劣る、等の欠点を有しており、現在は
これらの欠点の無い乾式現像方式が主流を占めている。

また、この乾式現像方式においても、磁性トナーを用い
る一成分ジャンピング現像方式と、非磁性トナーを用い
る二成分磁気ブラシ現像方式がある。このうち二成分磁
気ブラシ現像方式は、トナーと磁性キャリアとからなる
現像剤を磁石で保持し、その磁石の磁界により、現像剤
をブラシ状に配列させ、この磁気ブラシが光導電層上の
静電潜像面と接触すると、トナーのみがブラシから静電
潜像へ引きつけられ現像を行うものであるが、トナー帯
電能の環境依存性が大きく、現像器内のトナーと磁性体
との混合率のコントロールがむずかしいと言う欠点を有
している。これに対し磁性トナーを用いた一成分ジャン
ピング現像方式では、これらの欠点は少ない。そのう
え、この磁性トナーは磁性体を含有しているのでトナー
自体が硬く感光体表面を削り易い。そのためクリーニン
グ部材と感光体との接触面積の低下、微少現像剤がクリ
ーニング部材と感光体表面の隙間に潜りこむことによる
潤滑作用の向上、削られた感光体粉末が潤滑剤として働
く等の理由により、感光体表面とクリーニング部材との
滑り性が向上する。しかし、この磁性体の含有のため
に、黒色以外のカラー色のトナーに用いようとしても色
がくすんでしまい、カラー化が困難であり、カラー現像
を行うためには、非磁性トナーを用いなければならない
のが現状である。

ところで、いずれの現像方式でも、乾式のトナーを用い
て電子写真プロセスを行うには、転写残りのトナーを除
去するクリーニングという工程が必要である。このクリ
ーニングの方法としては通常、以下の２通りである。１
つは、ブレードと称するゴム性の材質を感光体上に圧接
して感光体とブレードとの間の隙間を無くし、トナーの
すり抜けを防ぐ方法であり、もう１つはファーブラシの
ローラーを感光体表面に接するように回転させてトナー
を拭き取る、または叩き落とす方法である。このうち後
者は感光体に強く接しさせないとトナーのすり抜けが生
じ易く、また、ファーブラシ上にたまったトナーが融着
すると感光体を傷つけたりする。更にゴムブレードの方
が安価であり、設計も簡単なため、現在ではブレードを
用いるクリーニングが主流を占めている。特に天然色カ
ラー現像を行う場合には、マゼンタ、シアン、イエロー
の３原色あるいは、さらにブラックを含めた４色を重ね
ることによって、天然色を出しているので、トナーの使
用量が通常の１色現像よりはるかに多く、そのためゴム
ブレードを感光体に圧接するクリーニング方法を用いる
ことが最適である。

従来このクリーニングブレードを用い湿式トナーをクリ
ーニングする際には、湿式トナー自身およびその溶剤が
微粒子であるためクリーニングブレードと感光体表面と
の隙間に入り潤滑剤としての役割を果たしたため問題は
無かった。

また同じくこのクリーニングブレードを用い乾式磁性ト
ナーをクリーニングする際にも先にも述べた通りこのト
ナー自身が感光体表面の研磨力に優れているため、感光
体表面が粗面化し易く、そのため感光体表面とクリーニ
ングブレードとの滑り性が向上するので、感光体使用初
期のみ、ポリフッ化ビニリデン粉末をまぶす等の処置を
行って潤滑性を持たせておけば問題は無かった。

カラー化等に伴い乾式非磁性トナーを用いなければなら
ない場合、そのトナーの感光体表面研磨性は磁性トナー
の10分の１以下しか無い。しかし磁性体（キャリア）と
して用いられる鉄粉やフェライトおよびそれに樹脂コー
トしたものが現像の際感光体をブラッシングするため、
この乾式二成分現像方式の感光体表面研磨性は乾式一成
分現像方式の３分の１程度は有り、これも感光体使用初
期にポリフッ化ビニリデン粉末をまぶす、あるいは現像
剤に潤滑剤を添加する等の処置を行っておけば問題はな
かった。

ところが、天然色カラー現像を用いる場合にはクリーニ
ングブレードが反転したり、ブレードのエッジ部分が摩
擦のため引きちぎられて欠けたりする現像が生じた。そ
れは、天然色カラー現像が乾式二成分現像方式であるた
め上記に示した様に感光体表面の研磨性に劣るのに加
え、下記の理由が重なることによる。

１）１枚の画像を出すのにマゼンタ、シアン、イエロー
の３原色あるいはブラックを含めた４色、すなわち３回
あるいは４回の現像を行うため80mm/秒以上の早いプロ
セススピードが要求され、クリーニングブレードにかか
る摩擦が大きくなること。

２）紙に転写された３色あるいは４色のトナーは、それ
等が充分溶融混合するように定着されなければならない
ため軟化温度の低い、すなわちガラス転移温度（Tg）が
60℃以下のトナーを用いる必要があり、そのためトナー
の凝集性、粘着性が高く、クリーニングブレードと感光
体表面の隙間に入って潤滑性を上げていた従来のトナー
の潤滑剤としての働きが弱まること。

このクリーニングブレードの反転やエッジ部の欠けとい
う現象は感光体の高寿命化のために感光体表面を硬く、
すなわち削れ難くした場合にはさらに生じ易い。また、
画質向上のためにトナーの粒径が均一化され微少なトナ
ーが除去されると、トナーがクリーニングブレードと感
光体表面の隙間に入ることによって引き起こされる潤滑
性がさらに薄れ、より一層ブレードの反転やエッジ部の
欠けが生じ易くなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、前記のような問題点を解決し、クリー
ニングブレードの反転、エッジ部の欠け等によるクリー
ニング不良を防止することである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、機械研磨された表面を有し、表面
平均粗さが0.3μｍから5.0μｍで、かつ感光体走行方向
に対する表面平均粗さが0.5μｍ以下であり、テーバー
摩耗試験による表面の摩耗性が2.0以上であり、80mm/秒
以上のプロセススピードで用いられる有機電子写真感光
体、ガラス転移温度60℃以下の結着樹脂を有し、かつ粒
径が5.0μｍ以下のものを5.0個数％以上有する乾式非磁
性トナーと樹脂コート磁性体を用いる現像手段、および
クリーニングブレードによるクリーニング手段であり、
クリーニングブレードの感光体に対する線圧が5.0g/cm
から32.0g/cmであるクリーニング手段を有することを特
徴とするフルカラー電子写真装置である。

以下、特に注釈を付けない限り、乾式のトナーについて
話を進める。

ゴムブレードを感光体に圧接して残留トナーを除去し、
かつブレードの反転等を生じさせないクリーニングメカ
ニズムは次のように考えられる。

それは、トナー中に僅かに含まれている微少粒径のもの
（5.0μｍ以下）や、使用することにより削り取られた
感光体表面の削り粉（ほぼ1.0μｍ以下）が感光体とブ
レードとの隙間に入り、ちょうどボールベアリングの球
のような潤滑剤として働くことによって、感光体表面と
クリーニングブレードの摩擦を緩和させ、かつトナー中
の大部分の粗大粒径のもの（5.0μｍより大きい）はブ
レードにより除去されるというメカニズムである。この
感光体表面の削り粉は表面が粗面である程発生し易い。

潤滑剤として知られているポリフッ化ビニリデン粉末、
ステアリン酸亜鉛粉末等はいずれも2.0μｍ以下で用い
られており、上記のメカニズムにより潤滑性を上げてい
るわけである。

したがって、感光体表面が粗面化しているほど、また、
削られ易い感光体表面であるほど感光体表面とクリーニ
ングブレードとの摩擦は緩和されて、適切なクリーニン
グが行われ易いわけである。

また、その感光体表面の粗面化のメカニズムは次の３通
りに分けられる。

転写残りのトナーがクリーニングブレードの所にたま
り、ブレードと感光体表面にはさまれたトナーが感光体
表面を研磨するために粗面化するというメカニズム。

この転写残りのトナーとは、磁性トナーを用いる一成分
現像方式の場合、その磁性トナー自身であるが非磁性ト
ナーを用いる二成分現像方式の場合、磁性体を含まない
単にやわらかいトナーのみである。磁性体としては通
常、鉄粉フェライト等が用いられており、磁性トナーは
これを含有しているので硬度が高く非常に研磨性がある
が、二成分非磁性現像方式のトナーはやわらかい樹脂で
あるため硬度が低く研磨性は磁性トナーの10分の１以下
である。

非磁性トナーを用いる二成分現像方式すなわち二成分
磁気ブラシ現像方式の場合、現像スリーブ上の磁性体が
感光体表面をブラッシング研磨するために粗面化すると
いうメカニズム。

この現像スリーブ上の磁性体は、以前は薄片状または球
状の鉄粉が用いられていたが、現像器内の撹拌性、粒
径、電気特性等の設計の容易性から、現在ではフェライ
ト等を樹脂でコートしたものが用いられている。そのた
め、以前の鉄粉による感光体研磨に較べ現在の樹脂コー
ト磁性体の研磨性は低く、これを用いた二成分現像方式
の感光体研磨性は一成分現像方式の３分の１程度であ
る。

クリーニングブレード自身が感光体表面を研磨して粗
面化するメカニズム。

単にクリーニングブレードのみでも感光体表面を研磨す
るが、この研磨性は磁性トナーが存在する場合の10分の
１以下であり、表面の粗面化に対する効果はほとんど認
められない。

以上の理由から、磁性トナーは感光体表面を粗面化し易
いため、表面がまだ粗れていない初期のみ潤滑剤を添加
しておけば、ブレード反転等の問題は生じない。しか
し、カラー化に伴って非磁性トナーを用いる場合には感
光体表面の研磨性に劣り、特に天然色カラー現像を行う
場合にはブレードと感光体表面の摩擦が大きくなるため
感光体使用初期の潤滑剤塗布等の対策だけでは感光体表
面自身の粗面化による潤滑性の向上以前に潤滑作用が低
下してクリーニングブレードの反転等が生ずる。

そこで、感光体自身の表面をあらかじめ粗面にしておく
ことによって画質の低下を招かずに、クリーニングブレ
ードの反転、ブレードエッジ部の欠け等のクリーニング
不良を防止したのが本発明である。

この感光体表面の粗面化具合はJIS規格B0601で定義され
る10点平均面粗さR_Z（以下、単に平均面粗さと略す）
が、0.3μｍから5.0μｍであり、好ましくは0.3μｍか
ら2.0μｍである。平均面粗さを5.0μｍより大きくする
と繰り返し使用によって感光体表面がさらに粗面化した
際、画像欠陥としてスジ状のものが画像に表われてく
る。平均面粗さが2.0μｍから5.0μｍの場合でも、環
境、条件が劣悪な状態で繰り返し使用すると、やはり画
像欠陥としてスジ状のものが画像に表われてくる可能性
がある。平均面粗さが2.0μｍ以下であればクリーニン
グブレードと感光体表面との摩擦も充分に小さく、かつ
繰り返し使用によっても画像欠陥が表われてくることは
ない。

また、平均面粗さが0.3μｍより小さい場合、クリーニ
ングブレードと感光体表面の摩擦はほとんど緩和され
ず、また感光体表面が平坦なため、感光体表面の削り粉
も発生し難く、粗面にした効果が認められない。しかし
平均面粗さが0.3μｍ以上であればクリーニングブレー
ドと感光体表面の摩擦は充分緩和され、さらに感光体表
面の削り粉が出易くなるためブレード反転等の問題は発
生しない。よってクリーニングブレードの反転、ブレー
ドエッジ部の欠け等のクリーニング不良は感光体表面の
平均面粗さを0.3μｍから5.0μｍにすることにより防止
することが出来るのである。

一方、感光体表面の摩耗性がテーバー摩耗試験法におい
て2.0未満であるような場合には削れ難い感光体であり
大変粗面化が起こり難く、クリーニングブレードの反転
等の問題がさらに発生し易い。ここで言う摩耗性はテー
バー摩耗試験法による摩耗重量で定義し、テーバー摩耗
試験機としては、（株）安田精機製作所製のJIS規格K-7
204を用い、また摩耗重量は富士写真フイルム（株）製C
-2000ラッピングテープを使用して500gの荷重をかけ、5
000回転させた後の減少重量とする。そしてたとえば2.0
mgの摩耗量を2.0の摩耗性として示す。

この摩耗性が2.0以上であれば感光体表面は繰り返し使
用により粗面化し易く、特に初期に表面の平均面粗さを
0.3μｍから5.0μｍに粗らしておくことにより、クリー
ニングブレードの反転等の問題は生じなくなる。したが
って、本発明に用いられる感光体の表面のテーバー摩耗
試験法による摩耗性は2.0以上である。

さらに微粒子トナーによって引き起こされる印字部の飛
び散りを防止するために、また特にカラー画像に求めら
れているような高精彩性を出すために、トナーの微粒子
を除去し粒径の均一化が図られた場合、微少なトナーが
クリーニングブレードと感光体表面との隙間に入ること
によって引き起こされていた従来のトナー自身の潤滑作
用が薄れクリーニングブレードと感光体表面との摩擦が
緩和できなくなる。

しかし、粒径5.0μｍ以下のトナーが5.0個数％以上含ま
れている場合には、この微少なトナーが潤滑剤として働
き、クリーニングブレードの反転やエッジ部の欠け等の
問題は生じない。ただし、粒径0.1μｍ未満のトナーは
クリーニングブレードと感光体表面との間をすり抜けて
しまうため、潤滑剤としての効果がない。

ところで、この潤滑作用を常時持たせるために現像剤に
潤滑剤を添加して順次感光体表面に潤滑剤を送り込む方
法が提案されているが、この場合には画像汚れやトナー
飛散等の画質の低下が引き起こされる。

したがって、画像汚れを招かずに、しかもクリーニング
ブレードの反転等の問題を防止するために、本発明に用
いられるトナーはトナー粒度分布において、粒径が5.0
μｍ以下であるものを5.0個数％以上含有している。

一方、クリーニングブレードを感光体に圧接させた際の
線圧が32.0g/cmを越えるとクリーニングブレードと感光
体表面との摩擦が大きすぎてクリーニングブレードの反
転、エッジ部の欠け等の問題が発生し易い。また、その
線圧が5.0g/cm未満であると転写残りのトナー、特にク
リーニングブレードと感光体表面との隙間に入り潤滑剤
となり得るような微少なトナーが大量にクリーニングブ
レードと感光体表面との間をすり抜け、次の転写工程の
際に転写されることにより画像上に画像汚れとして表わ
れる。したがって、以上のようなクリーニングブレード
の反転やエッジ部の欠け、およびクリーニング不良を防
止するために、本発明においては、クリーニングブレー
ドの感光体に対する線圧を5.0g/cmから32.0g/cmとす
る。

以上、クリーニングブレードの反転やエッジ部の欠け、
およびクリーニング不良の防止について述べて来たが、
本発明に用いられる感光体の表面の粗面化具合は、感光
体走行方向の平均面粗さが0.5μｍ以下である。

それは感光体表面とクリーニングブレードとは通常、お
互いに垂直方向に接しており、摩擦力を低下させるため
の粗面化はクリーニングブレードに対して垂直方向にあ
る溝、すなわち感光体走行方向の溝によってのみ効果が
得られること、そして、感光体走行方向に対して0.5μ
ｍより大きな面粗さがある場合、すなわちクリーニング
ブレードに平行な溝がある場合には、ブレードがその溝
と溝の間の山を削り易く、感光体表面の研磨が進みすぎ
て、感光体自身の寿命が短くなることになる。この感光
体走行方向に対する表面平均面粗さを0.5μｍ以下に抑
えることによって感光体の削れに対する寿命が５倍以上
になる。

これら感光体表面を粗面にする方法としては、研磨剤を
用いたり、サンドブラスト法などによる機械的な研磨の
方法の他、塗工時の乾燥条件等で表面をゆず肌状にする
方法や溶剤にさらす方法、さらには表面層にあらかじめ
粉体粒子を添加して塗工し、粗面にする方法等がある。
このうち機械的に研磨する方法を用いることがクリーニ
ングブレードと感光体表面の潤滑性を上げるうえで最も
好ましい。それは機械で研磨することによって発生する
感光体表面の削り粉がそのまま潤滑剤として作用するた
めである。このとめ機械研磨を行っていない感光体より
も表面の粗面具合が少なくても、充分に潤滑作用を有す
ることが可能となるのである。

本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層が
積層されており、この感光層は好ましくは電荷発生層と
電荷輸送層に機能分離された有機系感光層である。

電荷発生層は、フタロシアニン系顔料、キノン系顔料、
アゾ顔料、ピラントロン顔料、アントアントロン顔料な
どの電荷発生物質を適当なバインダーに分散含有させて
形成することができ、また真空蒸着装置によって蒸着膜
として形成することもできる。

電荷輸送層は、ヒドラゾン系化合物、ピラゾリン系化合
物、スチリル系化合物、ホキサゾール系化合物などの電
荷輸送物質を適当なバインダーに含有させて形成するこ
とができる。

導電性支持体は、アルミニウム、アルミニウム合金、ス
テンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シ
リンダーまたはフイルム、シートなどが用いられる。

さらに導電性支持体と感光層の間に支持体の欠陥の被
覆、電荷注入性改良、接着性等の目的により導電層、接
着層、下引き層などの中間層を設けてもよい。

本発明に用いる非磁性トナーは、ガラス転移温度60℃以
下の結着樹脂を有するが、この結着樹脂としてはスチレ
ン系樹脂またはポリエステル系樹脂などが用いられ、特
にはポリエステル系樹脂が好ましい。またマゼンタ、シ
アン、イエロー等のカラートナーを形成するには、前記
結着樹脂100重量部に対して好ましく15重量部以下の顔
料または染料の着色剤を含有させる。

本発明に使用される磁性体としては、例えば表面酸化ま
たは未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マン
ガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金または
酸化物及びフェライトなどが使用できる。磁性体の表面
を樹脂コートする方法としては、樹脂を溶剤中に溶解も
しくは懸濁せしめて塗布しキャリアに付着せしめる方
法、単に粉体で混合する方法等、従来公知の方法がいず
れも適用できる。樹脂としては、例えばポリテトラフル
オロエチン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、
ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル
樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、
ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレー
ト樹脂などを単独或は複数で用いるのが適当であるが、
必ずしもこれに制約されない。

また本発明に係るトナーには、荷電特性を安定化するた
めに、電荷制御剤を配合することも好ましい。

以下に本発明の測定法について述べる。

（１）粒度分布測定： 測定装置としてはコールターカウンターTA-II型（コー
ルター社製）を用い、個数平均分布、体積平均分布を出
力するインターフェイス（日科機製）及びCX-1パーソナ
ルコンピュータ（キヤノン製）を接続し電解液は１級塩
化ナトリウムを用いて１％NaCl水溶液を調整する。

測定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤と
して界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン
酸塩を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を0.5〜50mgを加
える。

試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分
散処理を行い、前記コールターカウンターTA-II型によ
り、アパチャーとして100μｍアパチャーを用いて５μ
ｍ以下の粒子の粒度分布を測定して個数平均分布を求め
る。

（２）ガラス転移温度の測定： 本発明に於いては、示差熱分析測定装置（DSC測定装
置）、DSC-7（バーキンエルマー社製）を用い測定す
る。

測定試料は５〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量す
る。

これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のア
ルミパンを用い、測定温度範囲30℃〜200℃の間で、昇
温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。

この昇温過程で、温度40〜100℃の範囲におけるメイン
ピークの吸熱ピークが得られた温度を、本発明のガラス
転移温度とする。

以下に本発明を説明する。

〈実施例１、２、３、４〉 80φ×300mmのアルミニウムシリンダーを支持体とし、
これに可溶性ナイロン（6-66-610-12四元ナイロン共重
合体）の５％メタノール溶液を浸漬塗布し１μｍ厚の下
引き層を設けた。

次に下記構造式のジスアゾ顔料を10部（重量部、 以下同様）ポリビニルブチラール（ブチラール化度68％
数平均分子量20000）５部およびシクロヘキサノン50部
を１φガラスビーズを用いたサンドミルで20時間分散し
た。この分散液にメチルエチルケトン70〜120（適宜）
部を加えて下引層上に塗布し膜厚0.1μｍの電荷発生層
を形成した。

次に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（粘度平均
分子量30000）10部、下記構造式のヒドラゾン化合物10
部をモノクロルベンゼン65部 中に溶解し、この溶液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し
18μｍ厚の電荷輸送層を形成した。この感光体の摩耗性
は3.0であり、表面平均面粗さは0.0μｍであった。

次に現像剤を以下の方法で作成した。

ガラス転移温度が58℃のポリエステル樹脂100部、電荷
制御剤２部、離型剤３部、着色剤としてC.I.ソルベント
レッド52 4部をプレミックスした後、エクストルーダー
で溶融混練し、冷却した後、ジェットミル粉砕機にて微
粉砕し、分級して平均粒径12.0μｍのマゼンタ非磁性ト
ナーを得た。この非磁性トナー６部をビニリデンフルオ
ライド−テトラフルオロエチレン共重合体とスチレン−
メタクリル酸メチルで樹脂コートした磁性フェライト粉
キャリア100部と混合して二成分系現像剤を作成した。
このトナーには粒径5.0μｍ以下であるものが7.0個数％
含まれている。

さて、上記方法で作成した感光体を、表面の平均面粗さ
がそれぞれ0.4μｍ、2.0μｍ、3.5μｍ、5.0μｍになる
ように、かつ感光体走行方向に対しては、0.4μｍにな
るようにあらかじめラッピングテープ（富士写真フイル
ム（株）製、C-2000）にて研磨した。この感光体を上記
現像剤とともに、それぞれ実施例１、２、３、４とし
て、帯電、像露光、現像、転写およびポリウレタンゴム
ブレードによるクリーニングからなるプロセススピード
が85mm/秒の電子写真装置に組み入れて、繰り返し画像
出し評価を行った。この時の感光体に対するクリーニン
グブレードの線圧は20.0g/cmであった。

〈比較例１、２〉 実施例１において、感光体表面の研磨を行わない以外
は、全て同様にして繰り返し画像出し評価を行った。こ
れを比較例１として第１表に示す。また、上記繰り返し
画像出し評価を行う前に感光体に粒径が1.0μｍ以下の
ポリフッ化ビニリデン粉末を塗布して潤滑性を持たし
た。これを比較例２として表１に示す。

〈比較例３、４〉 実施例１において、感光体表面の平均面粗さが、それぞ
れ0.2μｍ、6.0μｍになるように、かつ感光体走行方向
に対しては0.4μｍになるようにあらかじめラッピング
テープ（富士写真フイルム（株）製、C-2000）にて研磨
する以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行っ
た。これを、それぞれ比較例３、４として表１に示す。

以上、実施例１〜４および比較例１〜４に示すようにゴ
ムブレードによるクリーニング手段およびガラス転移温
度60℃以下の非磁性トナーを用いる現像手段を有し、プ
ロセススピードが80mm/秒以上の電子写真装置に用いら
れる有機電子写真感光体は、表面平均面粗さを0.3μｍ
から5.0μｍにすることでクリーニングブレードの反転
やエッジ部の欠けを防止することができる。

〈実施例５、６、７、８〉 実施例１に用いた非磁性トナーのかわりに結着樹脂のガ
ラス転移温度が52℃および55℃の非磁性トナーを作製し
た。

また、実施例１に用いた感光体をその表面平均面粗さが
それぞれ0.4μｍおよび5.0μｍになるように、かつ感光
体走行方向に対しては0.4μｍになるようにあらかじめ
ラッピングテープ（富士写真フイルム（株）製、C-200
0）にて研磨した。

そして、トナーの結着樹脂のガラス転移温度および感光
体の表面平均面粗さが、52℃と0.4μｍ、52℃と5.0μ
ｍ、55℃と0.4μｍ、55℃と5.0μｍの４種類の組み合わ
せをそれぞれ実施例１に用いた電子写真装置に組み入れ
て繰り返し画像出し評価を行った。これを実施例５、
６、７、８としてその結果を第２表に示す。

尚、実施例５〜８に用いた現像剤はポリエステル樹脂の
ガラス転移温度が52℃および55℃である以外全て実施例
１の現像剤と同様にして製造した。このトナーには粒径
5.0μｍ以下であるものが6.6個数％含まれている。

〈比較例５、６〉 実施例５または６において、感光体表面の研磨を行わな
い以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行っ
た。これを比較例５としてその結果を第２表に示す。

また、実施例７または８において感光体表面の研磨を行
わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行
った。これを比較例６としてその結果を第２表に示す。

〈比較例７、８〉 実施例１に用いた非磁性トナーのかわりに、結着樹脂の
ガラス転移温度が62℃および65℃の非磁性トナーを作製
した。

そして実施例１において、上記ガラス転移温度の非磁性
トナーを用い、かつ感光体表面の研磨を行わない以外は
全て同様にして繰り返し画像出し評価を行った。これを
それぞれ比較例７、８としてその結果を第２表に示す。

尚、比較例７及び８に用いた現像剤は、ポリエステル樹
脂のガラス転移温度が62℃および65℃である以外全て実
施例１の現像剤と同様にして作製した。このトナーは粒
径5.0μｍ以下であるものが、6.8個数％含まれている。

以上、実施例１〜８及び比較例１〜８に示すようにゴム
ブレードによるクリーニング手段および乾式非磁性トナ
ーを用いる現像手段を有し、プロセススピードが80mm/
秒以上の電子写真装置において、トナーのガラス転移温
度が60℃よりも上であれば、クリーニングブレードの反
転、エッジ部の欠けの問題は発生しないが、ガラス転移
温度が60℃以下であると、クリーニングブレードの反
転、エッジ部の欠けが生じる。しかし、この問題は感光
体の表面平均面粗さを0.3μｍから5.0μｍにすることで
防止できる。

〈実施例９、10、11、12〉 実施例１において感光体表面の平均面粗さがそれぞれ0.
4μｍおよび5.0μｍになるように、かつ感光体走行方向
に対しては0.4μｍになるようにあらかじめラッピング
テープ（富士写真フイルム（株）製、C-2000）にて研磨
した感光体を作製し、それぞれをプロセススピードが14
0mm/秒である以外は実施例１と全く同様の電子写真装置
に組み入れて繰り返し画像出し評価を行った。

これをそれぞれ実施例９、10としてその結果を第３表に
示す。

また、上記２種類の感光体を作製し、それぞれをプロセ
ススピードが200mm/秒である以外は実施例１と全く同様
の電子写真装置に組み入れて繰り返し画像出し評価を行
った。これをそれぞれ実施例11、12として、その結果を
第３表に示す。

〈比較例９、10〉 実施例９または10において感光体表面の研磨を行わない
以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行った。
これを比較例９としてその結果を第３表に示す。

また実施例11または12において、感光体表面の研磨を行
わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行
った。これを比較例10としてその結果を第３表に示す。

〈比較例11、12〉 実施例１に用いた電子写真装置において、プロセススピ
ードを40mm/秒および75mm/秒に変更した。そして実施例
１において、この電子写真装置を用いかつ感光体表面の
研磨を行わない以外は全く同様にして繰り返し画像出し
評価を行った。これをそれぞれ比較例11、12としてその
結果を第３表に示す。

以上、実施例１〜４と９〜12及び比較例１〜４と９〜12
に示すように、ゴムブレードによるクリーニング手段お
よび結着樹脂のガラス転移温度が60℃以下の乾式非磁性
トナーを用いる現像手段を有する電子写真装置におい
て、プロセススピードが80mm/秒未満であればクリーニ
ングブレードの反転、エッジ部の欠けの問題は発生しな
いがプロセススピードが80mm/秒以上であるとクリーニ
ングブレードの反転、エッジ部の欠けが生じる。しか
し、この問題は感光体の表面粗さを0.3μｍから5.0μｍ
にすることで防止できる。

以下、クリーニングブレードの反転、エッジ部の欠けの
問題の防止策として感光体表面の粗面化と併用すること
でより効果を上げることができる方法について詳細に具
体例にて説明する。

〈実施例13、14、15、16〉 実施例１において、粘度平均分子量30000のかわりに粘
度平均分子量10000のビスフェノールＺ型ポリカーボネ
ートを用いる以外は同様にして感光体を作製した。この
感光体の摩耗性は15.0であり表面平均粗さは0.0μｍで
あった。そしてこの感光体を表面の平均面粗さがそれぞ
れ0.4μｍ、5.0μｍになるように、かつ感光体走行方向
に対しては0.4μｍになるようにあらかじめラッピング
テープ（富士写真フイルム（株）製、C-2000）にて研磨
してから実施例１と同様の電子写真装置に組み入れて繰
り返し画像出し評価を行った。これをそれぞれ実施例1
3、14として第４表に示す。

次に、実施例１において粘度平均分子量30000のかわり
に粘度平均分子量20000のビスフェノールＺ型ポリカー
ボネートを用いる以外は同様にして感光体を作製した。
この感光体の摩耗性は8.0であり表面平均面粗さは0.0μ
ｍであった。そして、この感光体を表面の平均面粗さが
それぞれ0.4μｍ、5.0μｍになるように、かつ感光体走
行方向に対しては0.4μｍになるようにあらかじめラッ
プングテープ（富士写真フイルム（株）製、C-2000）に
て研磨してから、実施例１と同様の電子写真装置に組み
入れて繰り返し画像出し評価を行った。これをそれぞれ
実施例15、16として第４表に示す。

〈比較例13〜16〉 実施例１に用いた感光体において電荷輸送層を次の方法
で作製した以外、同様の感光体を作製して実施例１と同
様にして繰り返し画像出し評価を行った。電荷輸送層と
しては、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（粘度平
均分子量30000）10部、含フッ素樹脂粉体としてポリ四
フッ化エチレン粉体（商品名：ルブロンL-2ダイキン工
業製）５部および10部をモノクロベンゼン40部、テトラ
ヒドロフラン15部と共にステンレス製ボールミルで50時
間分散し得られた分散液に電荷輸送物質として下記構造
式のヒドラゾン化合物10部を 溶解した。この溶液を電荷発生層上に浸漬塗布し18μｍ
厚の電荷輸送層を形成した。こうして作製された感光体
の摩耗性は1.0および0.3であり、また表面平均面粗さは
ともに0.0μｍであった。そして上記方法で作製したそ
れぞれの感光体を表面の平均面粗さが0.4μｍ、5.0μｍ
になるように、かつ感光体走行方向に対しては0.4μｍ
になるようにあらかじめラッピングテープ（富士写真フ
イルム（株）製、C-2000）にて研磨した。

この感光体の摩耗性と表面平均面粗さが1.0と0.4μｍ、
1.0と5.0μｍ、0.3と0.4μｍ、0.3と5.0μｍの４種類の
組み合わせをそれぞれ実施例１に用いた電子写真装置に
組み入れて繰り返し画像出し評価を行った。これを比較
例13〜16として、その結果を第４表に示す。

〈比較例17〜20〉 実施例13または14において感光体表面の研磨を行わない
以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行った。
これを比較例17としてその結果を第４表に示す。

次に実施例15または16において感光体表面の研磨を行わ
ない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行っ
た。これを比較例18としてその結果を第４表に示す。

さらに、比較例13または14において、感光体表面の研磨
を行わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価
を行った。これを比較例19としてその結果を第４表に示
す。

最後に、比較例15または16において、感光体表面の研磨
を行わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価
を行った。これを比較例20として、その結果を第４表に
示す。

以上、実施例１〜４と13〜16および比較例１〜４と13〜
20に示すようにゴムブレードによるクリーニング手段お
よびガラス転移温度が60℃以下の乾式非磁性トナーを用
いる現像手段を有し、プロセススピードが80mm/秒以上
の電子写真装置において、感光体表面の摩耗性がテーバ
ー摩耗試験機において、2.0未満の場合には、2.0以上の
場合に比べてクリーニングブレードの反転、エッジ部の
欠けの問題がさらに発生し易い。この問題は感光体の表
面平均面粗さを0.3μｍから5.0μｍにすることで防止は
できるが好ましくは、感光体表面の摩耗性が2.0以上で
あることが望ましい。

〈比較例21〜24および実施例17〜20〉 実施例１において分級の際粒径が5.0μｍ以下であるも
のが3.2、4.6、9.7および14.3個数％含ませた以外は、
同様にしてトナーを作製した。また、実施例１に用いた
感光体をその表面平均面粗さがそれぞれ0.4μｍおよび
5.0μｍになるように、かつ感光体走行方向に対しては
0.4μｍになるようにあらかじめラッピングテープ（富
士写真フイルム（株）製C-2000）にて研磨した。

そして、トナーの粒径が5.0μｍ以下であるものの割合
と感光体の表面平均面粗さが、3.2個数％と0.4μｍ、3.
2個数％と5.0μｍ、4.6個数％と0.4μｍ、4.6個数％と
5.0μｍ、9.7個数％と0.4μｍ、9.7個数％と5.0μｍ、1
4.3個数％と0.4μｍ、14.3個数％と5.0μｍの８種類の
組み合わせをそれぞれ実施例１に用いた電子写真装置に
組み入れて繰り返し画像出し評価を行った。これをそれ
ぞれ比較例21〜24および実施例17〜20として、その結果
を第５表に示す。

〈比較例25〜28〉 比較例21または22において感光体表面の研磨を行わない
以外は全て同様にして、繰り返し画像出し評価を行っ
た。これを比較例25としてその結果を第５表に示す。

次に、比較例23または24において感光体表面の研磨を行
わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行
った。これを比較例26としてその結果を第５表に示す。
さらに、実施例17または18において感光体表面の研磨を
行わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を
行った。これを比較例27として、その結果を第５表に示
す。

最後に、実施例19または20において、感光体表面の研磨
を行わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価
を行った。これを比較例28としてその結果を第５表に示
す。

以上、実施例１〜４と17〜20および比較例１〜４と21〜
28に示すようにゴムブレードによるクリーニング手段お
よび結着樹脂のガラス転移温度が60℃以下の乾式非磁性
トナーを用いる現像手段を有し、プロセススピードが80
mm/秒以上の電子写真装置において、トナーの粒径分布
のうち粒径5.0μｍ以下のものが5.0個数％未満の場合に
は、5.0個数％以上の場合に比べてクリーニングブレー
ドの反転、エッジ部の欠けの問題がさらに発生し易い。
この問題は、感光体の表面平均面粗さを0.3μｍから5.0
μｍにすることで防止はできるが好ましくは、トナーの
粒径分布のうち粒径5.0μｍ以下のものが5.0個数％以上
含まれていることが望ましい。

〈比較例29〜32および実施例21〜24〉 実施例１に用いた感光体をその表面平均面粗さが、それ
ぞれ0.4μｍおよび5.0μｍになるように、かつ感光体走
行方向に対しては0.4μｍになるように、あらかじめラ
ッピングテープ（富士写真フイルム（株）製C-2000）に
て研磨した。

そして、この感光体を、クリーニングブレードの感光体
表面に対する線圧が、3.0g/cm、7.0g/cm、32.0g/cm、3
8.0g/cmである以外は全て実施例１と同様の電子写真装
置に組み入れて繰り返し画像出し評価を行った。

感光体の表面平均面粗さと、ブレードの線圧との組み合
わせが0.4μｍと3.0g/cm、5.0μｍと3.0g/cm、0.4μｍ
と7.0g/cm、5.0μｍと7.0g/cm、0.4μｍと32.0g/cm、5.
0μｍと32.0g/cm、0.4μｍと38.0g/cm、5.0μｍと38.0g
/cmであるものを順に比較例29、30、実施例21〜24、比
較例31および32として、その結果を第６表に示す。

〈比較例33〜36〉 比較例29または30において感光体表面の研磨を行わない
以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行った。
これを比較例33としてその結果を第６表に示す。

次に実施例21または22において感光体表面の研磨を行わ
ない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を行っ
た。これを比較例34としてその結果を第６表に示す。

さらに、実施例23または24において感光体表面の研磨を
行わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価を
行った。これを比較例35としてその結果を第６表に示
す。

最後に、比較例31または32において、感光体表面の研磨
を行わない以外は全て同様にして繰り返し画像出し評価
を行った。これを比較例36としてその結果を第６表に示
す。

以上、実施例１〜４と21〜24および比較例１〜４と29〜
36に示すようにゴムブレードによるクリーニング手段及
びガラス転移温度が60℃以下の乾式非磁性トナーを用い
る現像手段を有し、プロセススピードが80mm/秒以上の
電子写真装置において、クリーニングブレードの感光体
表面に対する線圧が5.0g/cm未満の場合、残留トナーの
ブレードすり抜けによるクリーニング不良が生じ易い。
また、上記電子写真装置において、クリーニングブレー
ドの感光体表面に対する線圧が32.0g/cmを越える場合、
クリーニングブレードの反転、エッジ部の欠けの問題
が、さらに発生し易い。このクリーニングブレードの反
転、エッジ部の欠けの問題は感光体の表面平均面粗さを
0.3μｍから5.0μｍにすることで防止はできるが、適切
なクリーニングを行うには、好ましくは、クリーニング
ブレードの感光体表面に対する線圧が5.0g/cmから32.0g
/cmであることが望ましい。

〈実施例25〜28および比較例37〜40〉 実施例１において、感光体表面の平均面粗さと、感光体
走行方向に対する平均面粗さの組み合わせが、0.4μｍ
と0.1μｍ、5.0μｍと0.1μｍ、0.4μｍと0.3μｍ、5.0
μｍと0.3μｍ、0.4μｍと0.6μｍ、5.0μｍと0.6μ
ｍ、0.4μｍと1.0μｍ、5.0μｍと1.0μｍになるような
８種類の感光体を作製し、これをそれぞれ実施例１と同
様の電子写真装置に組み入れて、繰り返し画像出し評価
を行った。これをそれぞれ実施例25〜28、比較例37〜40
とし、その結果を第７表に示す。

以上、実施例１〜４と25〜28および比較例１〜４と37〜
40に示すようにゴムブレードによるクリーニング手段お
よびガラス転移温度が60℃以下の乾式非磁性トナーを用
いる現像手段を有し、プロセススピードが80mm/秒以上
の電子写真装置において、感光体表面の感光体走行方向
に対する平均面粗さが0.5μｍを越える場合、感光体表
面の平坦化が起こり易いため、繰り返し使用により、ク
リーニングブレードの反転、エッジ部の欠けの問題が発
生し易くなる。この問題は単に感光体の表面平均面粗さ
を0.3μｍから5.0μｍにすることで防止はできるが好ま
しくは、感光体走行方向の表面平均面粗さを0.5μｍ以
下にすることが望ましい。

〈比較例41〜43〉 実施例１に用いた感光体において、電荷輸送層を次の方
法で作製した以外、同様の感光体を作製して、実施例１
と同様にして繰り返し画出し評価を行った。

電荷輸送層としては、ビスフェノールＺ型ポリカーボネ
ート（粘度平均分子量30000）10部、下記構造式のヒド
ラゾン化合物10部に粒径2.0μｍのシリコン粉末（東芝
シリコン（株）製、トスパール120）をそれぞれ１部、
３部および10部、モノクロルベンゼン65部 中に溶解、分散し、この溶液を電荷発生層上に浸漬塗布
することによって18μｍ厚のものを作製した。こうして
作製された感光体の摩耗性は、それぞれ3.0であり、ま
た、表面平均面粗さは0.4μｍ、2.0μｍおよび5.0μｍ
であった。その結果を比較例41〜43として第８表に示
す。

〈比較例44〜46〉 比較例41または42または43に用いた感光体において、シ
リコン粉末（東芝シリコーン（株）製、トスパール12
0）をそれぞれ0.2部、0.5部および15部用いた以外は同
様にして感光体を作製した。こうして作製された感光体
の摩耗性はそれぞれ3.0であり、また、表面平均面粗さ
0.1μｍ、0.2μｍおよび6.0μｍであった。

そして、この感光体を用いる以外は比較例41〜43と同様
にして繰り返し画像出し評価を行った。

これをそれぞれ比較例44〜46としてその結果を第８表に
示す。

以上、実施例１〜４および比較例41〜46に示すように、
ゴムブレードによるクリーニング手段およびガラス転移
温度が60℃以下の乾式非磁性トナーを用いる現像手段を
有し、プロセススピードが80mm/秒以上の電子写真装置
ではクリーニングブレードの反転、エッジ部の欠けの問
題が発生する。

この問題は、感光体の表面平均面粗さを0.3μｍから5.0
μｍにすることで防止できるが、この粗面化工程を機械
研磨で行うことに発生した感光体の削り粉が、クリーニ
ングブレードと感光体表面との潤滑性をより向上させる
ため、好ましくは、感光体表面を機械研磨することによ
って粗面化することが望ましい。

〈比較例47、48、実施例29、30、比較例49〜52〉 着色剤としてC.I.ピグメントイエロー17、５部、着色剤
としてフタロシアニン顔料６部を用いる以外は実施例１
と同様にしてイエロートナーおよびシアトンナーをそれ
ぞれ製造した。

帯電・露光・現像・転写・ゴムブレードによるクリーニ
ング工程を３回行うことによってフルカラー画像を得る
電子写真装置に、前記のイエロートナー、シアントナー
および実施例１で用いたマゼンタトナーを使用して、繰
り返しフルカラー画像出し評価を行った。その結果を第
９表に表す。また、感光体表面の研磨を行わない以外は
実施例１と同様にしてフルカラー画像出し評価を行い、
結果を比較例49〜52として第９表に表す。ただし、トナ
ー粒度分布およびガラス転移温度は表に示した条件で行
った。

以上実施例29および30に示すようにフルカラー画像出し
においても本発明によればクリーニングブレードの反
転、エッジ部の欠けのない、すぐれた画像を得ることが
できる。

注：第１表〜第９表の繰り返し評価における表示は次の
通りである。

（１）画像汚れ…画像上、白地部の汚れが認められる状
態 （２）画像欠陥…画像上、スジが表れる状態 （３）クリーニング不良…転写残留トナーのクリーニン
グブレードすり抜けによる画像全体の汚れ、ムラが表れ
る状態 （４）ブレード反転…クリーニングブレードの反転やエ
ッジ部の欠けが発生する状態 また、○、△、×の表示は次の意味に相当する。

（１）○…画像上、何ら欠陥が認められない状態 （２）△…画像上、何らかの問題が軽微に認められる状
態 （３）×…画像上、何らかの問題が著しく認められる状
態 〔発明の効果〕 以上説明して来たように、ゴムブレードによるクリーニ
ング手段、およびガラス転移温度60℃以下の乾式非磁性
トナーを用いる現像手段を有し、プロセススピードが80
mm/秒以上の電子写真プロセスでは、クリーニングブレ
ードと感光体表面の摩擦が大きく、クリーニングブレー
ド反転やエッジ部の欠けが生じるが、本発明によればこ
のような問題のないすぐれた画像を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雨宮 昇司 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 (56)参考文献 特開 昭53−92133（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械研磨された表面を有し、表面平均面粗
   さが0.3μｍから5.0μｍで、かつ感光体走行方向に対す
   る表面平均粗さが0.5μｍ以下であり、テーバー摩耗試
   験による表面の摩耗性が2.0以上であり、80mm/秒以上の
   プロセススピードで用いられる有機電子写真感光体、ガ
   ラス転移温度60℃以下の結着樹脂を有し、かつ粒径が5.
   0μｍ以下のものを5.0個数％以上有する乾式非磁性トナ
   ーと樹脂コート磁性体を用いる現像手段、およびクリー
   ニングブレードによるクリーニング手段であり、クリー
   ニングブレードの感光体に対する線圧が5.0g/cmから32.
   0g/cmであるクリーニング手段を有することを特徴とす
   るフルカラー電子写真装置。