画像形成方法
【課題】小粒径研磨剤を使用して発生する帯電ローラスジ汚れによる画像不良を防止し、高耐久かつ良好な画像を出力可能な画像形成方法を提供すること。
【解決手段】アモルファスシリコンドラム感光体１のクリーニングにおいて、０．０３〜０．３０μｍの研磨粒子Ｚをクリーニング助剤として作用させ、クリーニングブレード６１の感光体当接ニップ幅を狭狭くし、当接ピーク圧が高い条件でクリーニングする。
【解決手段】アモルファスシリコンドラム感光体１のクリーニングにおいて、０．０３〜０．３０μｍの研磨粒子Ｚをクリーニング助剤として作用させ、クリーニングブレード６１の感光体当接ニップ幅を狭狭くし、当接ピーク圧が高い条件でクリーニングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真画像形成方法に関する。
【０００２】
より詳しくは、トナー像を形成する像担持体として電子写真感光体を用いる。そして、この感光体を帯電する帯電工程と、感光体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程と、現像剤担持体に担持させた現像剤によって感光体の静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、を有する。さらに、感光体のトナー像を感光体と被転写部材（紙等の記録材（転写材）や、中間転写ベルト・中間転写ドラムなどの中間転写部材）間に電界を作用させて被転写部材側に転写させる転写工程を有する画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子写真装置や静電記録装置等に用いられる画像形成方法において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体上に潜像を形成する方法は様々な方法が知られている。
【０００４】
例えば、電子写真法では、光導電性物質を利用した感光体の表面を所要の極性・電位に一様に帯電処理した後に、画像パターン露光を施すことにより電気的潜像を形成する。そして、その潜像をトナーにより現像して顕像化し、そのトナー像を紙等の記録材に転写・定着する方法が一般的である。ｒｉｔｓｏｋｕ
近年、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの出力端末をすべてかね備え、ネットワークに対応した複合機が、市場で広く受け入れられている。
【０００５】
このようなネットワーク対応の出力端末として、電子写真システムが広く受け入れられている。そのような画像形成装置に求められる性能の一つとしてデューティサイクル(Duty Cycle)が挙げられる。デューティサイクルとは、作業員によるメンテナンスを要することなく、装置が正常に稼動し続ける限界枚数のことである。
【０００６】
このデューティサイクルの最大の支配要因の一つに、感光体の寿命を挙げることができる。感光体の寿命を長寿命化することができれば、廃棄物の減少、すなわち消耗品の減少や、消耗品の長寿命化や、信頼性の向上を図ることができる。そして、環境保護の観点から、このような技術の開発が求められている。
【０００７】
このような中、感光体として、次第にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体や最表層に保護層を有する有機感光体など磨耗に強い感光体が多用されてきている。このような高耐久な感光体は、特に高信頼性が要求される高速機においては、必要不可欠になってきている（特許文献１）。
【０００８】
ところで、本発明者らの知見によれば、これらの装置において、感光体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのはトナーに限らない。すなわち、感光体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのは、記録材として多くの場合利用される紙から発生する微細な紙粉や、これから析出する有機質成分や、装置内における高圧部材の存在に起因して発生するコロナ生成物などである。
【０００９】
そして、これらの微細な紙粉、有機質成分またはコロナ生成物が、感光体の表面に付着して異物となり、特に高湿環境化において低抵抗化して、鮮明な静電潜像の形成を妨げ、これが画質の劣化を招来する要因と考えられている。
【００１０】
感光体を所要の極性・電位に一様に帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）がよく使用されている。コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であり、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシールド電極を備えている。そして、放電開口部を被帯電体である感光体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に高圧を印加することにより生じる放電電流（コロナシャワー）に感光体面をさらすことで感光体面を所定に帯電させるものである。
【００１１】
近年では、像担持体等の被帯電体の帯電装置として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実用化されている。接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器）を接触させる。そして、この接触帯電部材に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【００１２】
しかしながら、これらの画像形成装置においては、次のような課題があった。すなわち、上述したような帯電方法により帯電させることで放電生成物が感光体の表面に付着し、表面抵抗が低抵抗化する場合がある。この場合に、感光体の表面を削ることによりリフレッシュすることが困難な高耐久感光体においては、画像流れが発生する場合がある。さらに、放電生成物の発生する個所は帯電装置に限らず、現像工程・転写前帯電工程・転写工程等高圧が印加される個所においても放電生成物が発生する。
【００１３】
また、放電発生源以外に画像流れを発生させる要因として、トナーあるいはほとんどの場合に記録材として用いられる紙から発生する微細な紙粉が感光体表面に固着した場合、放電生成物によって変質されやすくこれが吸湿して低抵抗化し、画像流れが発生する。
【００１４】
この問題に対して、感光体をヒータにより加熱して水分を飛ばして低抵抗化を防ぐ方法が提案されている。また、エネルギー消費の観点からヒータを設置せずにすむ方法が提案されている。すなわち、種々の研磨剤をクリーニング工程において感光体と摺擦させて研磨することにより、感光体をリフレッシュして用いる方法である（特許文献２）。
【００１５】
一方、感光体を弾性ブレードにてクリーニングする手法では当接するエッジ部分の詳細が検討されてきている。例えば、当接ニップ幅とその圧力や圧力のピーク値をトナーによって最適化することでトナーのクリーニング性を向上させる提案がある（特許文献３，４，５）。また、ブレードエッジ部のゴム物性を改質させて感光体との摩擦係数を低減し、安定したクリーニングを行う提案がある（特許文献６，７）。ブレードエッジ部の詳細な技術開発は小粒系のトナーや高硬度感光体を扱った系におけるクリーニングにはなくてはならないものとなってきている。
【特許文献１】特開昭６０−６７９５１号公報
【特許文献２】特開平１０−６３１５７号公報
【特許文献３】特開平８−２４１０２１号公報
【特許文献４】特開２００２−３５１２７６号公報
【特許文献５】特開２００２−３２３８３６号公報
【特許文献６】特開２００１−７５４５１号公報
【特許文献７】特開２００１−３４３８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置やクリーニングブレード当接条件においては、次のような課題があった。
【００１７】
すなわち、上述したような帯電方法により感光体を帯電させる場合にクリーニング工程で比較的小粒径の研磨剤を使用するとクリーニング工程からもれた研磨剤が感光体に接触した帯電部材を汚染してしまうという問題である。
【００１８】
本発明者らが検討した結果、クリーニングブレードのエッジに堆積した研磨剤層に関して、特に感光体が静止状態から動的状態に移行するときにこれらブレードエッジで堆積層をなした研磨剤の多くがブレードエッジ当接部をすり抜ける。そのために、クリーニングブレードからの研磨剤のすり抜けが不均一となって、感光体に接触した帯電部材の汚染も不均一となり、出力画像に帯電ムラが発生する問題があることが判明した。
【００１９】
これに対して、単にクリーニングブレードの総圧を上げるだけでは研磨剤のすり抜けが防止できないばかりか、ブレードの当接ニップが広がってトナー融着や・感光体キズ等の弊害が発生しやすくなることが多かった。特にアモルファスシリコン感光体のごとき高硬度・高耐久な感光体の表面のクリーニングにおいては表面劣化によって滑り性が低下しやすく、ブレード圧を大きくするとクリーニングブレード捲れが発生しやすい。
【００２０】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、高耐久な感光体において、画像流れと帯電部材の汚れによる出力画像への影響を抑制して、画像劣化のない、優れた耐久性能を長期的に維持できる画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成方法の代表的な構成は、回転する感光体の表面を前記感光体に対向設置されている帯電部材により帯電する帯電工程と、前記感光体の帯電面に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記感光体の表面に、平均粒径０．０２μｍ以下の無機粒子が外添された現像剤を供して前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記感光体の表面から被転写部材に転写する転写工程と、前記感光体に感光体回転方向に対してカウンターに当接させたクリーニングブレードにより転写工程後の前記感光体の表面から転写残トナーを除去するクリーニング工程と、を有する画像形成方法において、前記感光体は、表層の表面粗さＲｚが０．１〜１．０（μｍ）であり、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有し、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子が前記クリーニングブレードと前記感光体との当接ニップ部に供給され、前記当接ニップ部の平均面圧が３．５（Ｎ／ｍｍ２）以上６．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成方法によれば、画像流れを防止しつつ帯電部材のトナー外添剤汚れによる画像不良を防止し、長期間高品質な画像出力を行うことが可能になる。
【００２３】
研磨粒子として、個数平均粒径が０．０３〜０．３０μｍの無機粉体粒子を用い、ブレード当接条件を最適に構成して、従来のアモルファスシリコン感光体のクリーニングブレードの当接設定に比して、狭ニップ・高ピーク圧であるクリーニング構成としている。これにより、アモルファスシリコン感光体のような高耐久の感光体に発生する画像流れを防止できると同時に、研磨剤のすり抜けを抑止して帯電部材の汚染を防ぎ、高画質・長寿命の画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜画像形成工程＞
図１に本発明に従う画像形成方法を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。この画像形成装置はデジタル方式の電子写真複写機である。
【００２５】
この複写機は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体１を備えている。この感光体１は、表層の表面粗さＲｚが０．１〜１．０（μｍ）であり、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有するアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体である。感光体１は、中心軸部１１を中心にして駆動手段（不図示）によって矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００２６】
感光体１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電装置（帯電手段）２、レーザスキャナ（露光手段）３、現像装置（現像手段）４、転写装置（転写手段）５、ブレードクリーニング装置（クリーニング手段）６が対向設置されている。また、転写装置５よりも転写材搬送方向上流側にはレジストローラ対７が、下流側には転写材分離用帯電器（分離手段）８が配設されている。また、転写材分離用帯電器８よりも転写材搬送方向下流側には定着装置（定着手段）９が配設されている。
【００２７】
帯電装置２は感光体１の表面を所定の極性・電位に１次帯電する（帯電工程）。本例における帯電装置２は、帯電部材として帯電ローラ２１を用いた接触帯電装置である。帯電ローラ２１は、芯金２２と、芯金周りに同心一体に形成した導電性弾性層２３と、弾性層２３をカバーした表面層２４を有する導電性弾性ローラであり、感光体１に対してほぼ並行に配列して、弾性に抗して所定の押圧力で圧接させてある。感光体１と帯電ローラ２１の圧接部位が感光体１の帯電部位（帯電ニップ部）ａである。帯電ローラ２１は感光体１の回転に従動して矢印の反時計方向に回転する。電源部Ｓ１から帯電ローラ２１の芯金２２に対して所定の制御タイミングで所定の帯電電圧が印加される。これにより、回転する感光体１の表面が帯電ローラ２１により所定の極性・電位に一様に接触帯電される。本実施例では負極性の所定電位に帯電される。
【００２８】
レーザスキャナ３は感光体１の帯電面に露光により静電潜像を形成する（潜像形成工程）。レーザスキャナ３は、画像処理部３１から入力する画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調した発光を行うレーザ発光手段、回転ポリゴンミラー等で構成されている。画像処理部３１は、不図示の原稿画像光電読取り装置や、外部ホスト装置（パーソナルコンピュータ・ファクシミリ等）から入力する電気的画像情報を所定に処理してレーザスキャナ３に出力する。スキャナ３は回転する感光体１の一様帯電処理面を露光部位ｂにおいて変調レーザ光Ｌにより走査露光する。これにより、感光体面のレーザ光照射部分の電荷が除去されて、走査露光した画像パターンに対応した静電潜像が感光体面に形成される。
【００２９】
現像装置４は上記の静電潜像をトナー像として現像する（現像工程）。本例における現像装置４は、現像剤として磁性トナーを用いた現像装置である。４１は現像容器、４２は現像容器内に配設した現像部材としての非磁性現像スリーブ、４３は現像スリーブ内に挿入したマグネットローラ（磁気発生手段）、４４は現像スリーブ４３にエッジ部を所定に接近させて配設した現像剤層厚規制ブレードである。４５・４６は現像容器４１内に現像スリーブ４２にほぼ並行に配列して配設した現像剤攪拌搬送スクリュー軸である。現像容器４１内には現像剤として磁性トナーＴを収容させてある。
【００３０】
現像剤には、例えば、潤滑剤としてのシリカ粉等の平均粒径０．０２μｍ以下の無機粒子（小粒径外添剤）Ｙやその他の助剤が所定の割合で外添されている。また、本例における現像剤には、クリーニング補助剤（研磨剤）として、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子Ｚが所定の割合で外添されている。
【００３１】
現像スリーブ４２は感光体１に対してほぼ並行に配列され、且つ所定の僅少な隙間を存して感光体１に対向させてある。マグネットローラ４３は非回転の固定部材であり、現像スリーブ４２はこのマグネットローラ４３の外回りを不図示の駆動機構部により矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。現像容器４１内の磁性トナーＴ（＋Ｙ＋Ｚ）は現像剤攪拌搬送スクリュー軸４５・４６が回転駆動されることで現像容器４１内をスクリュー軸長手に沿って循環的に搬送されながら攪拌されて所定の極性に摩擦帯電される。その磁性トナーＴ（＋Ｙ＋Ｚ）の一部が現像スリーブ４２の外面にマグネットローラ４３の磁気力により磁気ブラシとして吸着して担持され、現像スリーブ４２の回転に伴い搬送され、ブレード４４により層厚が所定に規制される。そして、引き続く現像スリーブ４２の回転により搬送される磁性トナーＴ（＋Ｙ＋Ｚ）の磁気ブラシが、感光体１と現像スリーブ４２の対向部である現像部位ｃにおいて感光体１の面に接触する。また、現像スリーブ４２には電源部Ｓ２から所定の制御タイミングで所定の現像電圧が印加される。これにより、感光体面の静電潜像がトナー像として現像される。感光体面に形成されたトナー像には現像剤に外添してある潤滑剤としての無機粒子Ｙ及び研磨剤としての無機粉体粒子Ｚも含まれる。
【００３２】
静電潜像の現像方式には、正規現像方式と反転現像方式がある。正規現像方式は、帯電した感光体面に画像情報のバックグランド部に対応して露光し（バックグランド露光方式）、バックグランド部以外の部分を現像する方式である。反転現像方式は、逆に、画像情報部に対応して露光し（イメージ露光方式）、非露光部部分を現像するものである。それぞれの特徴を生かして用いられる。本例では、イメージ露光と反転現像である。
【００３３】
転写装置５は上記のトナー像を感光体１の表面から被転写部材としての転写材（記録材）Ｐに転写する（転写工程）。本例における転写装置５は、転写部材として転写ローラ５１を用いた接触転写装置である。転写ローラ５１は、芯金５１と、芯金周りに同心一体に形成した導電性弾性層５２と、弾性層５２をカバーした表面層５３を有する導電性弾性ローラであり、感光体１に対してほぼ並行に配列して、弾性に抗して所定の押圧力で圧接させてある。感光体１と転写ローラ５１の圧接部位が感光体の転写部位（転写ニップ部）ｄである。この転写ローラ５１は矢印の反時計方向に感光体１の回転周速度に対応した周速度で回転駆動される。
【００３４】
一方、所定の給紙タイミングにおいて、不図示の給紙機構部から被転写部材としての転写材Ｐが一枚給紙されて、レジストローラ対７に送られる。レジストローラ対７は、回転する感光体１上のトナー像の先端部が転写部位ｄに到達するタイミングにあわせて、転写材Ｐの先端部も転写部位ｄに所定に到達するように転写材Ｐをタイミング搬送する。転写部位ｄに導入された転写材Ｐは感光体１と転写ローラ５１とに挟持されて転写部位ｄを搬送される。転写ローラ５１の芯金５２には、転写材Ｐの先端部が転写部位ｄに到達してから、転写材Ｐの後端部が転写部位ｄを通過するまでの間、電源部Ｓ３から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定電位の転写電圧が印加される。これにより、転写部位ｄを搬送されていく転写材Ｐの面に感光体面側のトナー像が順次に静電転写される。
【００３５】
記録材分離用帯電器８はコロナ帯電器である。この帯電器８は転写部位ｄの次位の転写後部位ｅにおいて、転写部位ｄを出て感光体面に静電的に密着している転写材Ｐの背面に感光体面との電気的吸引力を弱める除電電流を与えて、転写材Ｐを感光体面から分離させるものである。
【００３６】
転写部位ｄを出て感光体面から分離された転写材Ｐは定着装置９に搬送される。本例における定着装置９は、回転する加熱ローラ（定着ローラ）９１と加圧ローラ９２との圧接ローラ対を基本構成とする熱定着装置である。転写材Ｐは、このローラ対９１・９２の圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで加熱・加圧を受けて未定着トナー像が記録材面に固着画像として定着され（定着工程）、画像形成物として不図示の排紙部に送り出される。
【００３７】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後（転写材分離後）の感光体１の表面には、転写残トナー、現像剤に外添してある潤滑剤としての無機粒子Ｙや研磨剤としての無機粉体粒子Ｚ、紙粉等の残留物が存在する。感光体１は、転写材分離後にブレードクリーニング装置６で清掃され（クリーニング工程）、繰り返して画像形成に供される。
【００３８】
ブレードクリーニング装置６は、感光体１に感光体回転方向に対してカウンターに当接させたクリーニング部材としてのクリーニングブレード６１を有する。このクリーニングブレード６１の先端エッジ部と感光体１との接触部がクリーニング部位（当接ニップ部）ｇである。クリーニングブレード６１の当接エッジ部により感光体面を摺擦して、転写工程後の感光体の表面から転写後残留物を掻き取って回収除去する。
【００３９】
クリーニングブレード６１は、例えば、主にポリウレタンゴムからなる弾性ブレードである。掻き取られたトナーや潤滑剤はすくいシートにより受け取られ、トナー送り羽根やブラシローラ、スクリュー等によって廃トナーボックス（不図示）に送られる。
【００４０】
また、クリーニング補助部材として、クリーニング部位ｇよりも感光体回転方向の上流側にローラ６２を有し、転写後残留物の掻き取り・再塗付・感光体表面の摺擦研磨を行う。本例においてこのクリーニング補助部材としてのローラ６２は磁気ブラシローラである。磁気ブラシローラ６２は、転写工程後で、クリ−ニングブレード６１によるクリーニング工程前において、感光体面に作用して、感光体面からの転写後残留物の掻き取り、再塗付、感光体表面の摺擦研磨を行う。磁気ブラシローラ６２は、マグネットローラ（磁気発生手段）６３と、このマグネッツトローラ６３に担持させた磁性粒子の磁気ブラシ６４である。そして、これを、クリ−ニングブレード６１によるクリーニング部位ｇよりも感光体回転方向上流側の部位において、クリーニング容器６５内に配設してある。
【００４１】
マグネットローラ６３は、感光体１との間に所定の僅少な隙間（ギャップ）を存して感光体１にほぼ並行に配列される。そのマグネットローラ６３の外周面に磁性粒子を磁気吸着させて磁性粒子の磁気ブラシ６４を形成担持させてある。磁気ブラシ６４は感光体面に接触させてある。マグネットローラ６３は不図示の駆動機構により矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。このマグネットローラ６３の回転に伴い磁気ブラシ６４もマグネットローラ６３と共に矢印の時計方向に回転する。磁気ブラシ６４のドラム接触部位ｆにおいて、磁気ブラシ６４の回転方向は感光体回転方向に対して逆であり、感光体面は磁気ブラシ６４により良好に摺擦される。
【００４２】
転写工程を経て、引き続く感光体１の回転により、クリーニング装置６に持ち運ばれた感光体上の転写残トナー（潤滑剤Ｙ、研磨剤Ｚ、紙粉等も含む）は、磁気ブラシ６４により一部が掻き取られながらブレード６１のエッジ部に到達する。すなわち、クリーニングブレード６１と感光体１との当接ニップ部ｇに到達し、感光体面から掻き取られる。
【００４３】
磁気ブラシ６４は、感光体面から掻き取った転写残トナーを均一に再塗付してクリーニングブレード６１に至らせる作用をする。また、磁気ブラシ６４に含まれる研磨粒子Ｚにより感光体表面を摺擦研磨するとともに、研磨粒子Ｚを感光体面に均一に再塗付してクリーニングブレード６１に至らせる作用をする。感光体面は、クリーニングブレード６１と感光体１との当接ニップ部ｇに到達した研磨粒子Ｚによって摺擦研磨される。
【００４４】
潤滑剤Ｙや研磨粒子Ｚは、前記のように、現像装置４に収容の現像剤に対して外添してあり、感光体面の静電潜像の現像の際に、トナーＴと共に感光体面に付着する。そして、転写工程においては、主としてトナーが転写材Ｐに移行し、潤滑剤Ｙや研磨粒子Ｚはその多くが感光体面に残留してクリーニング装置６に持ち運ばれることにより、磁気ブラシ６４に混入して補充される。
【００４５】
磁気ブラシ６４を構成する磁性粒子は、例えば、磁気ブラシ帯電装置で用いられる鉄粉等の磁性キャリアを用いることができる。本例の画像形成装置のように、現像剤として磁性トナーを用いている場合においては、磁気ブラシ６４を構成する磁性粒子としてこの磁性トナーを用いることで、トナーの入れ替わりによる磁気ブラシの高い耐久性を実現できる。
【００４６】
＜電子写真感光体＞
感光体１は、クリーニングブレード６１などの接触部材による磨耗が少ないものが、耐久性のある感光体として望ましい。特にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体は、そのビッカース硬度が５００以上（５００Ｋｇ／ｍ２以上、ＪＩＳ規格）と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性にも優れている。
【００４７】
図２の（ａ）と（ｂ）は、それぞれ、アモルファスシリコン感光体の層構成例を示す模式図である。
【００４８】
（ａ）の感光体１は、例えばＡｌ・ステンレス等の導電性材料からなる基体１ａ上に、光導電層１ｂ及び表面保護層１ｃを順次積層したものである。
【００４９】
（ａ）の感光体１の層１ａ・１ｂ・１ｃの他に、下部電荷注入阻止層、上部電荷注入阻止層、電荷注入層、反射防止層などの種々の機能層を必要に応じて設けることもできる。例えば、（ｂ）の感光体１のように、下部電荷注入阻止層１ｄ、上部電荷注入阻止層１ｅなどを設け、ドーパントとして周期律表１３族元素及び１５族元素など選択することにより、正帯電、負帯電と言った帯電極性の制御も可能となる。
【００５０】
基体１ａの形状は電子写真感光体の駆動方式などに応じ所望のものとしてよい。基体材質としては上記Ａｌやステンレスのような導電性材料を使用するのが一般的である。しかし、例えば各種のプラスチックやセラミックス等の導電性を有しないものに、これら導電性材料を蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。
【００５１】
光導電層１ｂとしては、例えばシリコン原子と、水素原子またはハロゲン原子を含む非晶質材料（「ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）」とも略記する）が代表的なものとして挙げられる。光導電層１ｂの層厚は特に限定はないが、製造コストなどを考慮すると１５〜５０μｍ程度が適当である。更に、光導電層１ｂは、特性を向上させるために、（ｂ）の感光体１のように、下部光導電層１ｆと上部光導電層１ｇなどの複数の層構成にしても良い。
【００５２】
表面保護層１ｃは、一般的に下記１）〜３）のような例示材料等により形成される。
【００５３】
１）シリコン原子を母体とし、炭素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶（好ましくは非晶質）材料ａ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）
２）シリコン原子を母体とし、窒素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶（好ましくは非晶質）材料ａ−ＳｉＮ（Ｈ，Ｘ）
３）炭素原子を母体とし、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶炭素（好ましくは非晶質炭素）ａ−Ｃ（Ｈ，Ｘ）
また、光導電層１ｂと表面保護層１ｃの界面を連続的に変化させ、反射防止層を設け、当該部分の界面反射を抑制させるように制御しても良い。
【００５４】
感光体の表層の表面粗さは、クリーニング性に影響を及ぼし、弾性ブレードにてクリーニングを行う場合には、Ｒｚで０．１μｍ〜１．０μｍの範囲で使用されるのが望ましい。本発明のクリーニング当接構成もこの範囲で使用される場合に効果を発揮する。感光体の表層に表面粗さを作成するには、基体１ａとしてのシリンダーの表面を所望の粗さで切削加工して表面形状を作製しておき、その上から順次感光層を形成させればよい。
【００５５】
＜帯電装置＞
感光体１の帯電方式は、感光体１に接触させた帯電部材２１により帯電する接触帯電方式である。接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器）２１を接触させる。そして、この接触帯電部材２１に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【００５６】
ローラ型の帯電部材（帯電ローラ）２１が簡便かつ安価な帯電部材として広く用いられている。ただし、クリーニングブレード６１をすり抜ける潤滑剤や研磨剤などのスジ状の汚れに対して弱く、これが帯電部材２１の寿命を決定づけることが多い。スジ状の汚れは、トナー粒子から遊離しやすく、ブレード６１から抜けやすい粒径の粒子を用いる場合に顕著である。
【００５７】
またローラ型の接触帯電部材２１は、ブラシ型などと比べ、感光体１との密な接点を確保し難く、注入帯電機構に不利な方式のため、放電帯電機構により帯電させる方式が主である。
【００５８】
放電帯電機構は、接触帯電部材と被帯電体との微小間隙に生じる放電現象により被帯電体表面が帯電する機構である。放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に一定の放電閾値を有するため、帯電電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないが、放電生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
【００５９】
帯電部材２１に印加する電圧としては直流電圧のみでもよいし、直流交流成分重畳電圧でもよい。交流成分としては、注入帯電方法の場合、装置のプロセススピードにもよるが１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数で、印加交流成分のピークピーク間電圧は１０００Ｖ程度以下が好ましい。１０００Ｖを越えると、印加電圧に対して感光体電位が得られてしまうので、潜像面が電位的に波打ち、かぶりや濃度うすを生じることがある。
【００６０】
放電を用いる帯電方法の場合は、交流成分としては、装置のプロセススピードにもよるが１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数で、印加交流成分のピークピーク間電圧は１０００Ｖ程度以上で、放電開始電圧の２倍以上が好ましい。印加する交流成分の波形はサイン波、矩形波、鋸波等が使用できる。
【００６１】
接触帯電部材としては、ローラ、ブラシ、プレート型など感光体に接触して帯電を行う部材であれば特に選ばれないが、この中でも、ローラ型の帯電部材が、帯電に使用される面積が広く確保できるのでより好ましい。
【００６２】
図１の帯電部材２１は感光体１に所定の押圧力をもって接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての導電性弾性ローラ（帯電ローラ）である。接触帯電部材である帯電ローラ２１は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するのに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０４〜１０７Ωの抵抗が望ましい。帯電ローラの硬度は、硬度が低すぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなり、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部を確保できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が悪くなる。そのため、アスカーＣ硬度で２５度から５０度が好ましい範囲である。
【００６３】
帯電ローラ２１の材質としては、弾性発泡体に限定するものではない。弾性体の材料として、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。
【００６４】
感光体１の帯電は、帯電部材２１に対して、感光体が所望の電位となるよう直流電圧値を設定して印加し、これに感光体表面に電荷をのせるエネルギーとなる交流電圧を重畳させて行われる。たとえば−４００Ｖの電位を感光体表面に与える際には、−４００Ｖの直流電圧を印加し、さらに、帯電部材や感光体の抵抗にもよるが０．１〜３．０ｋＶ程度の交流電圧を重畳する。
【００６５】
接触帯電においては、帯電印加によって充分な帯電性を確保するために帯電部材２１と感光体１の間でなんらかの放電を起こさせることが必要である。特に帯電均一性に優れる交流電圧を印加して帯電を行う場合には、放電による電位の安定化は不可欠である。この放電が不十分であると、帯電ムラが生じてハーフトーンでムラがでたり、砂地カブリという画像白地部に黒ポチができる帯電不良が生じたりたり、さらには帯電部材２１が汚れたときに、帯電性が大きく変わり、画像への影響が出やすくなったりする。ただし放電量が大きすぎても、感光体の表面の劣化による削れ増大、滑り性低下によるクリーニング不良などがおきてしまう。
【００６６】
＜トナー＞
トナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混錬粉砕法などが用いられる。
【００６７】
重合トナーの製造方法では、一般に重合性単量体中に磁性体、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分が加えられる。また、その他の添加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等が適宜加えられる。そして、その配合物を、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機に依って均一に溶解または分散せしめたもの（単量体系）を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。又、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加える事も出来る。
【００６８】
重合トナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機・無機分散剤が使用できる。中でも、無機分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。
【００６９】
前記重合工程においては、重合温度は４０℃以上、一般には５０〜９０℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられるべき離型剤やワックスの類が、相分離により析出して内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を９０〜１５０℃にまで上げる事は可能である。
【００７０】
さらにまた、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法でもトナーの製造が可能である。又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造する方法、乳化重合で得られたポリマー粒子等を会合凝集させる方法でも製造が可能である。
【００７１】
重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、望ましい形態の一つである。
【００７２】
トナーを粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられる。例えば、結着樹脂、磁性体、離型剤、荷電制御剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十分混合する。これを加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて熔融混練して樹脂類をお互いに相熔せしめた中に磁性体等の他のトナー材料を分散又は溶解せしめ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得ることが出来る。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
【００７３】
粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。特定の円形度を有するトナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕したり、あるいは補助的に機械的衝撃を加えたりする処理をすることが好ましい。また、微粉砕（必要に応じて分級）されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯欲法，熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。
【００７４】
機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法が挙げられる。また、ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつける。そして、圧縮力、摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が挙げられる。
【００７５】
機械的衝撃法を用いる場合においては、処理温度をトナーのガラス転移点Ｔｇ付近の温度（Ｔｇ±１０℃）を加える熱機械的衝撃が、凝集防止、生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Ｔｇ±５℃の範囲の温度で行うことが、転写効率を向上させるのに特に有効である。
【００７６】
さらに、流動性付与を目的とした０．０２μｍ以下の小粒径無機粉体を外添剤として、前記製造方法を用いて作成されたトナー粒子表面に付着させる。付着方法はトナー粒子と外添剤を混合し、ミキサーにて機械的負荷を与えながら分散混合させる。この外添剤の材料としては、シリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。
【００７７】
流動性付与目的とした小粒径外添剤の個数平均粒径については、電子顕微鏡にて撮影した拡大写真から１００個の粒径を測定して求めることができる。
【００７８】
＜研磨粒子Ｚ＞
本発明者らが検討を行った結果、研磨剤Ｚとして、個数平均粒径（一次粒子の平均粒径）が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下の無機粉体粒子を感光体１の表面と磁気ブラシ６４との間や、クリーニングブレードと感光体との当接ニップ部に介在させて摺擦する。これにより、高硬度の感光体１における放電生成物質、紙粉、トナー等の付着物を除去でき、画像流れや感光体上への異物の融着を防止できることを見出した。
【００７９】
研磨剤としての無機粉体粒子は、その形状が直方体形状あるいは立方体形状ものが好ましい。研磨粒子Ｚは個数平均粒径が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下であるものが好ましい。研磨粒子Ｚの平均粒径が０．０３μｍ未満ではトナーや感光体表面に研磨粒子が付着しやすく、またクリーニングブレード６１をすぐにすり抜けてしまうためにブレード当接部で滞留し難く、研磨効果が不十分である。一方、０．３０μｍを超えると研磨粒子は表面積が小さいために感光体表面の放電生成物との接触機会が十分でなく、またブレードエッジと感光体の間に挟み込まれた場合にスジ状に外添剤が抜けて帯電ローラスジ汚れや感光体融着・キズの原因となりやすい。
【００８０】
本発明のように、従来のアモルファスシリコン感光体でのクリーニングブレード設定圧力より大きくすることはブレードの耐久性を損なう危険性がある。しかし、これに対して前述した０．０３〜０．３０μｍの粒子がブレード当接部に存在することで研磨剤として感光体表面をリフレッシュが行われ、感光体自体の滑り性を維持させながら、ブレードと感光体間の潤滑剤としても安定かつ有効に作用する。これにより、従来にない高圧でのクリーニングが可能になる。
【００８１】
ここで、本発明における研磨粒子Ｚの個数平均粒径については、電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して求めた。粒径は一次粒子の最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２で求めた。
【００８２】
研磨粒子Ｚは適切な円形度を有しているものが望ましい。また、直方体形状あるいは立方体形状の結晶を持つものが好ましい。直方体形状あるいは立方体形状の研磨粒子中でも更に好ましいものは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムであるが、チタン酸ストロンチウムが特に好ましい。
【００８３】
好適に用いられる研磨粒子は、たとえば硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水酸化チタンスラリーのｐＨを調整して得たチタニアゾルの分散液にストロンチウムの水酸化物を添加して、反応温度まで加温することで合成することができる。該含水酸化チタンスラリーのｐＨは０．５以上１．０以下とすることで、良好な結晶化度及び粒径のチタニアゾルが得られる。
【００８４】
また、チタニアゾル粒子に吸着しているイオンを除去する目的で、該チタニアゾルの分散液にたとえば水酸化ナトリウム等のアルカリ性物質を添加することが好ましい。このときナトリウムイオン等を含水酸化チタン表面に吸着させないために、該スラリーのｐＨを７以上にしないことが好ましい。また反応温度は６０℃〜１００℃程度が好ましく、所望の粒度分布を得るためには昇温速度を３０℃／時間以下にすることが好ましく、反応時間は３時間以上７時間以下であることが好ましい。
【００８５】
このようにして作製された無機粉体粒子は粒子形状が直方体状のペロブスカイト型結晶として得ることが出来る。直方体状であるとその稜線による高い掻き取り性能が得られる。
【００８６】
直方体状研磨粒子の電子顕微鏡写真（倍率２万倍）の一例を図３に示す。
【００８７】
研磨粒子Ｚをクリーニング部分に供給する方法としては、本例のように現像剤（トナー）に外添して転写残トナーと共に供給するのが簡便であるが、別途研磨粒子供給装置を設けてもよい。
【００８８】
＜研磨粒子の平均円形度＞
研磨粒子の円形度は、電子顕微鏡にて撮影された研磨剤の拡大画像をコンピュータに取り込む。そして、ＳｏｆｔＩｍａｇｉｎｇＳｙｓｔｅｍ社のソフトウェア「ａｎａｌｙＳＩＳ」にて粒子投影面積と同じ円の周囲長と粒子投影像の周囲長を算出し、以下の式にて円形度を算出した。
【００８９】
円形度＝（粒子投影面積と同じ円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
対象データは画像から得られた０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下の研磨剤像の中から無作為に１００サンプル抽出したものを用い、その平均値を算出した。
【００９０】
＜クリーニングブレード＞
本発明で好適なクリーニングブレード６１は、感光体１への当接圧力が大きくなった場合にも先端形状の変化が少ないものである。
【００９１】
そして、より好ましいのは、ブレード６１が感光体１に当接する先端のみ変形量が少なく、ブレード全体としては感光体の移動によりブレード６１が受ける力を吸収できる粘弾性を有するブレードである。
【００９２】
そのようなクリーニングブレード６１の製造方法としては、
１）クリーニングブレードの表面のみに、活性水素化合物を含浸させることなく、少なくともイソシアネート化合物を所定時間含浸させる工程
２）含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させて硬化層を形成する工程
を含む方法を例示することができる。
【００９３】
硬化層形成前のポリウレタン樹脂をベースとするクリーニングブレードの国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）は、６２°以上８５°以下であることが好ましい。この場合、得られるクリーニングブレードは、全体として柔軟でゴム弾性に富んだものとなり、感光体１とクリーニングブレード６１との間の良好な密着性が実現でき、感光体１がクリーニングブレード６１により損傷されることを抑制できる。
【００９４】
また、ポリウレタン樹脂のイソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）は、良好な弾性特性を実現するために、５％以上２０％以下が好ましい。
【００９５】
ウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマーとしては、活性水素化合物としての高分子ポリオール、ポリイソシアネート及び架橋剤を反応させたものを用いることができる。
【００９６】
活性水素化合物としての高分子ポリオールの具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができる。これらの重量平均分子量は通常５００以上５０００以下である。
【００９７】
ポリイソシアネートの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等を挙げることができる。
【００９８】
また、セミプレポリマー法においては、架橋剤に前記高分子ポリオールを混合して使用する。
【００９９】
なお、イソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）とは、ウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマー１００ｇ中に含まれるイソシアネート官能基（ＮＣＯ、分子量は４２として計算する）の質量％であり、以下の式により計算される。
【０１００】
ＮＣＯ％＝（イソシアネート官能基の質量ｇ／１００ｇ）×１００
架橋剤の具体例としては、１，４―ブタンジオール、１，６―ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【０１０１】
なお、高分子ポリオール、ポリイソシアネート及び架橋剤を反応させる際には、ポリウレタン樹脂の形成に用いられる通常の触媒を添加する場合もある。このような触媒の具体例としては、トリエチレンジアミン等を挙げることができる。
【０１０２】
硬化層形成前のクリーニングブレードの成形方法としては、下記１）〜４）等の方法を挙げることができる。
【０１０３】
１）高分子ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤及び触媒等を一度に混合して、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するワンショット法
２）高分子ポリオール及びポリイソシアネートを予備反応させてプレポリマーとし、その後架橋剤や触媒等を混合して、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するプレポリマー法
３）ポリイソシアネートに高分子ポリオールを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤に高分子ポリオールを添加した硬化剤を反応させて、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するセミワンショット法
ポリウレタン樹脂に含浸されるイソシアネート化合物は、分子中に１個以上のイソシアネート基を有するものである。
【０１０４】
１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、オクタデシルイソシアネート（ＯＤＩ）等の脂肪族モノイソシアネート、芳香族モノイソシアネート等を挙げることができる。
【０１０５】
上記の様な１個のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物のイソシアネート基がウレタン基と反応してアロファネート結合を生成する。そうすると、イソシアネート化合物のイソシアネート基の存在していない末端が、クリーニングブレード表面に向かって配向し、未反応のポリウレタン樹脂とトナー担持体とが直接接触することが抑制され、摩擦係数が低下する。
【０１０６】
２個のイソシアネートを基を有するイソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を挙げることができる。また、ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４′，４″−トリフェニルメタントリイソシアネートを挙げることができる。また、２，４′，４″−ビフェニルトリイソシアネート、２，４，４″−ジフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができる。
【０１０７】
また、３個以上のイソシアネートを基を有するイソシアネート化合物や、２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物の誘導体、変性体、多量体等を使用することもできる。
【０１０８】
２個以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物をポリウレタン樹脂に含浸させポリウレタン樹脂と反応させた場合、活性水素化合物が含浸されないため、ポリウレタン樹脂と反応しない余剰のイソシアネート化合物が自己重合体を生成する。また、環境中の水と反応してウレア結合を有する重合体を生成する。このため、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とよりなる架橋構造に加え、イソシアネート化合物の重合体よりなる網目構造が更に硬化層中に形成される。この結果、硬化層の耐久性は更に良好なものとなる。
【０１０９】
以上に例示したイソシアネート化合物の中で、立体障害の少ない脂肪族イソシアネート化合物や、分子量の小さいイソシアネート化合物は浸透性に優れる。そのため、得られる硬化層の厚みが制御し易い。一方、分子量の大きいイソシアネート化合物は浸透性に劣るものの長鎖であるため、硬化層形成後に硬化層の表面から分子鎖が飛び出した形となり、摩擦係数が効果的に低減される。
【０１１０】
イソシアネート化合物の重合反応を促進するために、イソシアネート化合物に加え、イソシアネート化合物の重合触媒もポリウレタン樹脂に含浸させる場合がある。
【０１１１】
例えば、イソシアネート化合物と併せて、イソシアネート化合物の重合触媒をポリウレタン樹脂に所定時間含浸させる。
【０１１２】
イソシアネート化合物と共に用いる重合触媒の例としては、第４級アンモニウム塩、カルボン酸酸塩等を挙げることができる。第４級アンモニウム塩としては、ＤＡＢＣＯ社製のＴＭＲ触媒、ＮＣＸ２１１（三共エアプロダクツ製）、ＮＣＸ２１２（三共エアプロダクツ製）等を例示することができる。これらの重合触媒は水酸基を含むが、重合触媒の機能はイソシアネート化合物を重合させるものであり、それ自体が架橋構造に関与するものではなく、活性水素化合物とは異なるものである。カルボン酸酸塩としては、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、例えば、三共エアプロダクツ製Ｐ―１５及びｋ―１５等を例示することができる。
【０１１３】
これらの重合触媒は非常に粘調であったり、含浸時に固体であったりするので、予め溶剤に溶解してからイソシアネート化合物に添加し、ポリウレタン樹脂に含浸することが好ましい。溶剤としては、イソシアネート化合物と反応しうる活性水素を持たないものが使用され、具体的には、ＭＥＫ、トルエン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等を挙げることができる。希釈倍率は、質量比で１．５倍以上１５倍以下が好ましい。また、イソシアネート化合物に対する重合触媒の添加率は、終濃度で１質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下が好ましい。なお、イソシアネート化合物と重合触媒とを混合すると、重合反応が開始されるため、イソシアネート化合物と重合触媒との混合は、イソシアネート化合物の含浸直前に行うことが好ましい。
【０１１４】
イソシアネート化合物をクリーニングブレードに含浸させる際には、クリーニングブレードはそれ単体の状態でも良く、支持部材に接合された状態でも構わない。また、クリーニングブレードを裁断する前のシートにイソシアネート化合物を含浸し反応した後、シートを切断してクリーニングブレードとすることもできる。
【０１１５】
イソシアネート化合物のクリーニングブレードへの含浸は、例えば、イソシアネート化合物が液体である温度で、イソシアネート化合物の液体中にクリーニングブレードを浸漬させることにより行われる。
【０１１６】
また、繊維質状の部材や多孔質の部材にイソシアネート化合物を含浸させ、クリーニングブレードに塗布する方法や、スプレーにより塗布する方法を例示することもできる。
【０１１７】
以上の様にして、イソシアネート化合物をクリーニングブレードに所定の時間含浸後、クリーニングブレードの表面に残存するイソシアネート化合物を拭き取る。そして、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂との反応を進行させる。
【０１１８】
最終的に得られるクリーニングブレード６１の硬化層の厚みを所望の範囲とするためには、イソシアネート化合物の含浸時間は６分以上とすることが好ましい。８分以上がより好ましく、１０分以上が更に好ましく、１２０分以下が好ましく、１００分以下がより好ましく、８０分以下が更に好ましい。
【０１１９】
又、含浸温度は、イソシアネート化合物が液体である温度以上であればよく、具体的には１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましく、３０℃以上が更に好ましい。また、イソシアネート化合物の熱劣化の観点から、１００℃以下が好ましく、９５℃以下がより好ましく、９０℃以下が更に好ましい。
【０１２０】
含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂との反応時間は、反応効率とポリウレタン樹脂の熱劣化の観点から、５分以上とすることが好ましく、８分以上がより好ましく、１２０分以下が好ましい。また、反応温度は、３０℃以上が好ましく、１６０℃以下が好ましい。
【０１２１】
製造された、クリーニングブレードの一例を図４に示す。図４はクリーニングブレード６１の感光体１との当接側面から見た断面図である。感光体１と当接するブレードエッジ部６１ａは前述のようにイソシアネート化された表層（硬化層）６１ｂとなっている。即ち、クリーニングブレードの表層６１ｂのゴム硬度が内部中心のゴム硬度よりも大きいものとなっている。
【０１２２】
＜ブレード当接ニップの当接圧力分布＞
クリーニングブレード６１と感光体１の当接ニップ部（ブレード当接ニップ）ｇにおける、感光体回転方向に関する当接圧力分布は、一般に有限要素法シミュレーションによる応力計算により求められる。しかし、実際の測定は当接ニップ部ｇの感光体回転方向に関する幅がミクロンオーダーであるため圧センサー等で測ることは難しい。この課題に対しては、光弾性観察によるクリーニングブレード当接部の応力分布を求め、圧分布を算出する方法を用いた。本件における当接ピーク圧はこの方法により求めたものである。
【０１２３】
図５は光弾性応力分布観察装置である。クリーニングブレードを短冊状に切断し、白色光光源５０１より発する白色光で円偏光フィルター５０２を通過させた偏光を短く切断した感光体５０３に当接させたクリーニングブレード短冊５０４に照射する。その透過光を再び偏光フィルター５０５を介してマイクロスコープレンズ５０６および不図示のＣＣＤおよび画像表示装置にて観察する。観察される画像はブレード内部の応力ひずみを反映した応力縞として得られ、これを解析することによりブレードの内部応力の知見が得られる。
【０１２４】
図６は得られる画像のブレードエッジ当接部の拡大画像である。当接部には黄→赤→青→緑の順で応力の大きい順に縞が形成される。応力計算は以下の式に従って得られる。
【０１２５】
δ＝（２πｄ／λ）×Ｃ×Ｐ
δ：位相差、ｄ：光路長、λ：波長、Ｃ：光弾性定数、Ｐ：応力
位相差が０、π、２π、・・・のところで特定波長の光が強めあったり弱めあったりすることで縞模様が形成される。
【０１２６】
ここで最適なｄの値を選択する、すなわち適切なブレード短冊幅を選択することでクリーニングブレード当接部における一次縞が観察され、当接部の応力解析が可能になる。観察される黄色部分の応力を１とすれば、赤は約１．２、青は約１．４、緑は約１．７の応力であることが前述の計算式から求めることができる。
【０１２７】
図６のブレードエッジ当接部の応力縞分布中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点の波長を計測して干渉波長を求め、求めた波長と上記式から各点の応力比を算出し、総圧との関係から各点における圧力を求めることができる。求めた各点の圧力を応力分布図としてグラフ化すると図７のようになる。
【０１２８】
応力分布のピーク圧とはエッジ光弾性応力解析から求まる圧力分布の中の最大値であり、ここではクリーニングブレード当接でのエッジ先端部分の圧力である。
【０１２９】
また、図８は、ブレード全体の応力分布を観察した例である。ブレード−感光体静止時においてはＡとＢの位置にひずみの生じていない応力ゼロ（感光体に対する当接静止時応力がゼロ）の領域が存在する。これらは感光体静止時においてはブレード当接力に関与していないが、感光体駆動時においては負荷が及びブレードの振動やめくれに対して関与することになる。
【０１３０】
［実施例と比較例］
＜感光体作製例＞
ＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法による電子写真装置用感光体の製造装置を用た。感光体１の基体１ａとしてφ３０のアルミニウムシリンダーを用いた。このアルミニウムシリンダーの表面を切削して、０．１、０．４、０．９μｍの表面粗さＲｚをそれぞれも３種のアルミニウムシリンダーを調整した。そして、その各アルミニウムシリンダー上に、それぞれ、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ系感光体を作製した。得られた感光体のビッカース硬度（ＪＩＳ規格）は１２００Ｋｇ／ｍ２であった。この３種の感光体の表面粗さＲｚは、基体１ａとしてのアルミニウムシリンダーの表面粗さＲｚが反映され、それぞれ、０．１、０．４、０．９μｍであった。
【０１３１】
＜直方体状研磨粒子の製造例＞
１）製造例１
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、ｐＨを０．６５に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にＮａＯＨを添加し、分散液のｐＨを４．５に調整し上澄み液の電気伝導度が７０μＳ／ｃｍになるまで洗浄をくり返した。
【０１３２】
該含水酸化チタンに対し、０．９７倍モル量のＳｒ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏを加えてＳＵＳ製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにＳｒＴｉＯ３換算で０．１ｍｏｌ／リットル以上２．０ｍｏｌ／リットル以下になるように蒸留水を加えた。
【０１３３】
窒素雰囲気中で該スラリーを８３℃まで５〜３０℃／時間で昇温し、８３℃に到達してから３〜７時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後純水で洗浄をくり返した。
【０１３４】
上記スラリーの昇温速度及び反応時間を変化させて、平均粒径の異なる種々のチタン酸ストロンチウムＡ、Ｂを得た。得られたチタン酸ストロンチウムは、一次粒子の平均径がそれぞれ０．１２μｍであった。また粒子形状が概略立方体または直方体であるものの含有率は８０個数％以上であった。
【０１３５】
粒子の円形度を測定したところ、Ａ，Ｂそれぞれ０．９００、０．９１０であった。
【０１３６】
２）製造例２
チタン酸ストロンチウムＡを１０００℃で焼結させた後に１次平均粒径が０．１２μｍになるまで解砕して焼結工程を経由したチタン酸ストロンチウム粒子Ｃを得た。粒子の円形度を測定したところ、０．８７０であった。
【０１３７】
３）製造例３
水酸化チタン１００ｇ／ｌ（ＴｉＣｌ４）水溶液３００ｍｌにＴｉと同当量の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）を溶解し、窒素雰囲気下で溶液中の塩素イオンと同当量の水酸化カリウム（ＫＯＨ）を加え、オートクレープ中１４０℃で２時間攪拌した。生成物を濾過、洗浄、乾燥して１次平均粒径が０．１２μｍのチタン酸ストロンチウム粒子Ｄを得た。粒子の円形度を測定したところ、０．９４０であった。
【０１３８】
＜現像剤製造例＞
１）現像剤の製造例１
イオン交換水７０９ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ３ＰＯ４水溶液４５１ｇを投入し、６０℃に加温した後、１．０Ｍ−ＣａＣｌ２水溶液６７．７ｇを徐々に添加してＣａ３（ＰＯ４）２を含む水系媒体を得た。
【０１３９】
スチレン ８０部
ｎ−ブチルアクリレート ２０部
不飽和ポリエステル樹脂 ２部
飽和ポリエステル樹脂 ３部
負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物） １部
表面処理疎水化磁性体（σｓ＝８３Ａｍ２／ｋｇ） ２０〜１００部
上記処方をアトライター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合した。
【０１４０】
この単量体組成物を６０℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス（ＤＳＣにおける吸熱ピークの極大値７２℃）６部を添加混合溶解した。これに重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ１／２＝１４０分，６０℃条件下］５ｇを溶解した。
【０１４１】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、６０℃、Ｎ２雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））にて１０，０００ｒｐｍで１５分間撹拌し、造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０℃で６時間反応させた。その後、液温を８０℃とし、更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、８０℃で更に２時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてＣａ３（ＰＯ４）２を溶解し、濾過，水洗，乾燥して重量平均粒径６．５μｍのトナーを得た。
【０１４２】
これらのトナー１００重量部と、潤滑剤として、一次粒径０．００８μｍのシリカにヘキサメチルジシラザンで表面を処理し処理後のＢＥＴ値が２５０ｍ２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．０重量部を配合した。
【０１４３】
そして、これに、チタン酸ストロンチウム研磨粒子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１．０重量部ずつを配合し、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、現像剤を調製した。即ち、潤滑剤としての無機粒子Ｙと研磨剤としての無機粉体粒子Ｚをそれぞれ所定量外添した磁性トナー現像剤を調製した。
【０１４４】
＜帯電部材製造例＞
下記の仕様で帯電部材としての帯電ローラ２１を作成した。
【０１４５】
（弾性層２３）
エピクロルヒドリンゴム １００部
四級アンモニウム塩 ２部
炭酸カルシウム ３０部
酸化亜鉛 ５部
脂肪酸 ５部
以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練した後、エピクロルヒドリンゴム１００部に対してエーテルエステル系可塑剤１５部を加え、２０℃に冷却した密閉型ミキサーで更に２０分間混練し、原料コンパウンドを調製した。
【０１４６】
このコンパウンドに原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム１００部に対し加硫剤としての硫黄１部、加硫促進剤としてのノクセラーＤＭ１部及びノクセラーＴＳ０．５部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混練した。
【０１４７】
得られたコンパウンドをφ６ｍｍステンレス製支持体２２の周囲にローラ状になるように押出成型機にて成型し、加熱加硫成型した後、外径φ８．５ｍｍになるように研磨処理して弾性層２３を得た。
【０１４８】
（表面層６４）
上記弾性層２３の上に以下に示すような表面層２４を被覆形成した。表面層２４の材料として、
アクリルポリオール溶液 １００部
（有効成分７０質量％、希釈溶剤キシレン３０質量％含有）
イソシアネートＡ（ＩＰＤＩ） ４０部
（有効成分６０質量％；希釈溶剤ｎ−酢酸ブチル１５質量％、キシレン２５質量％含有）
イソシアネートＢ（ＨＤＩ） ３０部
（有効成分８０質量％、希釈溶剤酢酸エチル２０質量％含有）
表面処理した導電性酸化錫 ９０部
（処理剤；フルオロアルキルアルコキシシラン）
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂粒子（粒径８μｍ） ３５部
メチルイソブチルケトン ３４０部
をミキサーを用いて撹拌し、混合溶液を調製した。
【０１４９】
ついで、その混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理（処理速度５００ｍｌ／ｍｉｎ）を行い、導電性酸化錫の塗工液を作成した。
【０１５０】
次に、ステンレス製支持体を前記塗工液の表面に対して垂直状態に保持して、塗工液中に浸漬し、表面層を形成した。この際、下方のステンレス製支持体にポリアセタール製のマスキング用キャップを被せた。その後、熱風乾燥機にて８０℃で１時間、更に１６０℃で１時間乾燥させ、表面層２４を被覆形成したローラ形状の帯電部材２１を得た。
【０１５１】
＜クリーニングブレード製造例＞
プレポリマーとして、重量平均分子量２０００のエチレンブチレンアジペート系ポリエステルポリオールと４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとより製造したＮＣＯ％が７．０％のプレポリマーを用いた。
【０１５２】
このプレポリマーに、１，４−ブタンジオール及びトリメチロールプロパンが質量比で６５：３５に混合されたトリエチレンジアミン触媒を含む架橋剤を混合した。この場合、水酸基／イソシアネート基のモル比を変えて混合し、国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）７０°、７３°、７６°、７９°の３種の熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂製のブレードを作製した。
【０１５３】
この３種のブレードを、それぞれ、８０℃のイソシアネート（ＭＤＩ）浴に１０分間浸漬後、ＭＤＩ浴よりブレードを引き上げ、余分なＭＤＩを拭き取った。その後、１２０℃のオーブンで１５０分の間、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させて、数種類のクリーニングブレード６１を作製した。
【０１５４】
このとき、図９のように、ブレード先端のみＭＤＩ浴させてブレードの応力分布（図８）でゼロになる点Ａ・Ｂ（応力ゼロ位置）は追加硬化しないブレードも作製した。この方法で作製されるブレード断面例を図１０に示す。
【０１５５】
得られたクリーニングブレードの感光体当接部の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層６１ｂは若干白濁した層として観察され、硬化層６１ｂの厚さｔは０．２０ｍｍであった。また、クリーニングブレードを幅３０ｍｍに切断し、断面に圧子を押し当ててブレード内部と浸漬硬化層６１ｂの国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）を測定した。作製したブレードを表１に示す。
【０１５６】
【表１】
【０１５７】
また、ブレードＦの系に関しては、表５に示すような浸漬時間を振って内部硬度と表層硬度比の異なるブレードを作製した。
【０１５８】
＜評価方法＞
本実施例は、帯電ローラ汚れ、ブレード端部のクリーニング性、クリーニングブレード耐久性、トナー融着、クリーナー停止時音、画像流れについて、キヤノン製デジタルコピアｉＲ６５７０を帯電装置とクリーニング装置を改造した画像形成装置にて評価した。なお、ドラムヒータはオフとした。
【０１５９】
実施例１〜３０、比較例１〜１３では、研磨粒子Ａが外添されたトナーを現像剤として使用した。
【０１６０】
実施例３１〜４５では、研磨剤Ａ〜Ｄを外添したトナーとブレードＦの系の浸漬時間を振って作製したブレードを使用し、当接線圧は２７（ｍＮ／ｍｍ）で行った。
【０１６１】
なお、実施例１〜４５、比較例１〜１３ではＲｚ０．４μｍの粗さを持つ感光体を用いたが、実施例４６〜５６ではは表６のように粗さの異なる感光体を用いて評価した。
【０１６２】
１）帯電ローラスジ汚れ
帯電ローラ汚れは、温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境で５％画像をＡ４で間欠１０万枚の画出しを行い、１０万枚画出し後のハーフトーン画像を評価した。評価結果は以下のようにランク分けした。
【０１６３】
○：帯電汚れ起因のハーフトーンムラは画像上に見えない
△：帯電汚れ起因のハーフトーンムラが発生するがほとんど目立たない
×：帯電汚れ起因の目立つハーフトーンムラが発生
２）帯電ローラ全体汚れ
帯電ローラ全体汚れの評価は上記１０万枚画出し後の本体を、温度２３．５℃・湿度５％ＲＨの環境下に移動させて感光体電位について以下の基準で評価した。
【０１６４】
◎：電位低下ほとんど無し
○：５Ｖ未満の電位低下が発生するが画像に目立った影響無し
△：５Ｖ以上１０Ｖ未満の電位低下が発生し、わずかに画像濃度が低下するが
目立った濃度低下ではない
×：１０Ｖ以上の感光体電位低下が発生し、大きく画像濃度が低下する
３）トナークリーニング性
トナークリーニング性は、トナーがすり抜け易い低温環境である温度１５℃湿度１０％ＲＨの環境下で５％画像にて間欠１０万枚の画出しを行った際に、クリーニングブレードをすり抜けたトナーによる画像不良発生について以下の基準で評価した。
【０１６５】
○：すり抜けトナー無く画像に出ない
△：すり抜けトナー起因の画像スジが出ることがあるが目立たない
×：端部トナー飛散により目立って汚れた画像が出力される
４）クリーニング耐久性
クリーニング耐久性は、ブレード損耗が発生し易い高温環境温度３２．５℃・湿度７５％ＲＨの環境下で５％画像にて間欠５０万枚の画出しを行なった。その後に、画像形成装置を温度２３．５℃・湿度５％ＲＨの環境下に移動させてベタ画像を１００枚連続出力して、出力した全てのベタ画像余白においてクリーニングブレードエッジ破損起因のスジ発生の有無とそのレベルを評価した。
【０１６６】
○：クリーニング不良無し
△：数枚クリーニング不良起因のスジ汚れがあるが、目立たない
×：１枚以上画像上目立つクリーニング不良が発生
５）トナー融着
トナー融着に関しては温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境下で５％画像にて間欠１０万枚の画出しを行なった後に、感光体上にトナーの融着が発生しているかで評価した。
【０１６７】
○：感光体表面に融着無し
△：感光体表面に軽微な外添剤融着が発生するが画像に影響を与えない
×：感光体表面のトナー融着により画像不良が発生
６）画像流れ
画像流れは温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境で５％画像のＡ４で間欠１０万枚の画出しを行う。そして、１０万枚画出し後に、本体電源を切ってから、同環境にて２４時間放置した後に、朝一の空回転を行わずに、Ａ４でデジタルハーフトーン画像及び５ポイント文字画像を出力して評価した。評価結果は以下のようにランク分けした。
【０１６８】
◎：画像流れ無し
○：ハイライト飛びが僅かにあるが、文字は良好
△：文字が僅かにボケているが十分に読める
×：画像流れで文字がボケて読み難い
７）感光体停止時音
感光体が停止する時にクリーニングブレード６１と感光体１とが擦れることによる音の発生に関しては、温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境下で、５％画像にて間欠１０万枚の画出しを行っている時に、感光体停止時音が聞こえるかどうか評価した。
【０１６９】
○：感光体停止時音は聞こえない
△：感光体停止時音がわずかに聞こえるが気にならない
×：感光体停止時音がはっきり聞こえる
８）ベタ白通紙時クリーニング耐久性
ベタ白通紙時クリーニング耐久性に関しては、温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境下で０％画像、すなわちベタ白画像にて間欠５０００枚の画出しを行っている時に、クリーニングブレードめくれが派生しないかどうか評価した。
【０１７０】
○：ブレードめくれ無し
△：画出し３０００枚を超えた頃からブレードめくれが数回発生するが画像に関係
しない端部のみであり、しかも感光体回転停止時にすぐ治る
×：画像域におよぶブレードめくれが発生し、その影響が画像に出る
＜評価結果＞
前記評価方法にしたがって画像流れと帯電スジ汚れとクリーニング性能について評価した結果を表２〜表６に示す。
【０１７１】
なお、実施例１〜３１の高湿環境下評価で画像流れは発生しなかった。
【０１７２】
【表２】
【０１７３】
【表３】
【０１７４】
【表４】
【０１７５】
【表５】
【０１７６】
【表６】
【０１７７】
表２〜６に示した実施例１〜５６のクリーニング耐久性の評価結果から、クリーニングブレードの当接ニップ部の平均面圧が３．５（Ｎ／ｍｍ２）以上６．５（Ｎ／ｍｍ２）以下を満足することにより、感光体回転開始時に起こり易いブレード欠けを防止できる。
【０１７８】
そのために、ブレードの耐久性が維持できる。また、研磨剤阻止層が感光体駆動開始時に一気に抜ける現象を抑えることができるために、帯電部材のムラ汚れによる画像不良を抑制することができる。
【０１７９】
さらに、実施例７〜３０のように、クリーニングブレードの当接ニップ部の平均面圧が４．５（Ｎ／ｍｍ２）以上であると、より効果的に帯電部材の汚れを抑止できる。
【０１８０】
実施例８〜１５、２１、２２、２４〜２９のように、クリーニングブレードの当接圧力分布において、当接ピーク圧が９．５（Ｎ／ｍｍ２）以上１３．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることにより、次のような効果が得られる。即ち、クリーナー部分での感光体停止時音を抑止しつつ、シリカ等さらに粒径の細かいトナー外添剤のクリーニングブレードすり抜けを抑止し、帯電ローラ全体汚れを低減できる。
【０１８１】
実施例１０〜３０のように、表層を追加硬化し、内部中心の硬度より表層硬度を大きくしたクリーニングブレードを用いることにより、ブレードのすべり性が向上し、クリーニングブレードの耐久性を向上させることが出来る。
【０１８２】
さらに、実施例２０〜３０のように、静止状態でのブレードの応力ゼロの位置は追加硬化せず、エッジのみ追加硬化させることにより、ブレード振動を抑えてクリーニング性を向上させることが出来る。
【０１８３】
また、表５の実施例２５、３４〜３６、３８，３９，４２のように、
・クリーニングブレードのエッジ部の表層の硬度をＨｅ
・ブレードの内部中心の硬度Ｈｃ
・個数平均粒径が０．０３〜０．３０μｍである無機粉体粒子の円形度をＣ
としたとき、
１．２０≦（Ｈｅ／Ｈｃ）／Ｃ≦１．３０
を満足するようにすると、トナー融着を防ぐことができる。
【０１８４】
前記の式を満足すると、トナー融着が良くなる理由に関しては詳細なメカニズムは明らかになっていないが、まず一般的には感光体上にシリカ等の小粒系の外添剤が付着し、これを核としてトナーが引っかかってトナー融着に発展することが多い。無機粉体粒子の円形度が大きい時には、外添剤の転がり現象が発生し、ブレードエッジに堆積する粉体層の流動性が大きく、堆積粉体層が崩れやすくなる。そして、粉体層が崩れると、ブレード負荷が不均一になりやすく負荷が大きくなった部分に外添剤がブレードニップに入り込みやすくなって融着が発生しやすくなると考えられる。これに対しては、ブレードの内部硬度に対してブレードの表面硬度を高すると、振動周波数が異なる部分ができる。そのために、ブレードの内部と表面及びその境界で振動が相殺されやすくなって、異なる個所が多くなり、ブレードの振動を押さえることが出来る。これにより粉体層の運動を押さえることができ、融着を防ぐことが可能になると考えられる。逆に、円形度が低く阻止層が滞りやすい場合には、ブレード潤滑層としての性能が発揮しにくくなる。その為に、その他の小粒系外添剤が潤滑剤としての役割を負担し、感光体上をつれ回って癒着となりやすくなると考えられる。従ってこの場合には、いくらかのブレード振動を許容して無機粉体に潤滑性を持たせる必要がある。
【０１８５】
即ち、本発明における無機粉体粒子の０．０３〜０．３０μｍの粒径は、特に高硬度の感光体を高いピーク圧力でクリーニングする場合には粒子に適度な振動を与え、ブレードから適度にかつ均一にすり抜けてクリーニングを助ける粒子として扱う必要がある。
【０１８６】
実施例２５、３２、３３、３６、３９、４０、４３、４４のように、０．０３μｍ〜０．３０μｍの粒径の無機粉体粒子が直方体形状であると、より確実に画像流れを防止できる。
【０１８７】
実施例２５、４６〜５６のように感光体の表面粗さが異なる場合でも、本発明の効果が発揮できる。ただし、無機粉体粒子の供給が絶たれたときのクリーニング耐久性には差が出てくる。
【０１８８】
以上の実施例では０．０３μｍ〜０．３０μｍの粒径の無機粉体粒子としてチタン酸ストロンチウムを用いたが、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムでも同様の効果が得られる。
【０１８９】
＜特記事項＞
１）以上の実施例では、研磨粒子としてチタン酸ストロンチウムを用いたが、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムでも同様の効果が得られる。
【０１９０】
２）接触帯電部材は帯電ローラを用いたが、ブラシ型、プレート型など他の形態の帯電部材にすることもできる。
【０１９１】
３）帯電部材は像担持体面に必ずしも接触している必要はない。帯電部材と感光体面との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域が保証されていれば、例えば数十μｍの空隙（間隙）を存して非接触に近接配置されていてもよい（近接帯電）。
【０１９２】
４）露光手段（情報書き込み手段）は実施例のレーザスキャナに限られなない。ＬＥＤアレイ、蛍光灯等の光源と液晶シャッターとの組み合わせ等の他のデジタル露光手段であってもよいし、原稿画像を結像投影するアナログ露光手段であってもよい。
【０１９３】
５）転写手段は実施例の転写ローラを用いた接触方式に限られず、コロナ帯電器を用いた非接触方式にすることもできる。
【０１９４】
６）被転写部材は中間転写ドラムや中間転写ベルト等の中間転写体であってもよい。この場合は、この中間転写体から紙などの二次記録媒体に再度トナー画像の転写が行なわれる。
【０１９５】
７）クリーニング補助部材６２は、マグネットローラ６３に非磁性又は磁性のスルーブを外嵌し、そのスルーブの外周面に磁性粒子を磁気吸着させて磁気ブラシ６４を形成担持させ、スリーブまたはマグネットローラを回転させる構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
【図１】実施例における画像形成装置の概略断面図である。
【図２】電子写真感光体の断面模型図である。
【図３】電子顕微鏡による研磨粒子（無機粉体粒子）の拡大写真である。
【図４】クリーニングブレードの当接部の拡大概略断面図である。
【図５】クリーニングブレードの当接ニップ部の応力分布観察装置の図である。
【図６】クリーニングブレードの当接ニップ部の応力分布計測例である。
【図７】クリーニングブレードの当接ニップ部の応力分布計測例である。
【図８】クリーニングブレードの断面全体の応力分布を観察した例である。
【図９】クリーニングブレードの当接部の硬化方法を示す概略図である。
【図１０】エッジのみ硬化させたクリーニングブレードの概略断面である。
【符号の説明】
【０１９７】
１・・感光体、２１・・帯電ローラ、３・・露光装置、４・・現像装置、５１・・転写部材、６・・クリーニング装置、９・・定着装置、１ａ・・基体、１ｂ・・光導電層、１ｃ・・表面保護層、１ｄ・・下部電荷注入阻止層、１ｅ・・上部電荷注入阻止層、１ｆ・・下部光導電層、１ｇ・・上部光導電層
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真画像形成方法に関する。
【０００２】
より詳しくは、トナー像を形成する像担持体として電子写真感光体を用いる。そして、この感光体を帯電する帯電工程と、感光体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程と、現像剤担持体に担持させた現像剤によって感光体の静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、を有する。さらに、感光体のトナー像を感光体と被転写部材（紙等の記録材（転写材）や、中間転写ベルト・中間転写ドラムなどの中間転写部材）間に電界を作用させて被転写部材側に転写させる転写工程を有する画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子写真装置や静電記録装置等に用いられる画像形成方法において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体上に潜像を形成する方法は様々な方法が知られている。
【０００４】
例えば、電子写真法では、光導電性物質を利用した感光体の表面を所要の極性・電位に一様に帯電処理した後に、画像パターン露光を施すことにより電気的潜像を形成する。そして、その潜像をトナーにより現像して顕像化し、そのトナー像を紙等の記録材に転写・定着する方法が一般的である。ｒｉｔｓｏｋｕ
近年、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの出力端末をすべてかね備え、ネットワークに対応した複合機が、市場で広く受け入れられている。
【０００５】
このようなネットワーク対応の出力端末として、電子写真システムが広く受け入れられている。そのような画像形成装置に求められる性能の一つとしてデューティサイクル(Duty Cycle)が挙げられる。デューティサイクルとは、作業員によるメンテナンスを要することなく、装置が正常に稼動し続ける限界枚数のことである。
【０００６】
このデューティサイクルの最大の支配要因の一つに、感光体の寿命を挙げることができる。感光体の寿命を長寿命化することができれば、廃棄物の減少、すなわち消耗品の減少や、消耗品の長寿命化や、信頼性の向上を図ることができる。そして、環境保護の観点から、このような技術の開発が求められている。
【０００７】
このような中、感光体として、次第にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体や最表層に保護層を有する有機感光体など磨耗に強い感光体が多用されてきている。このような高耐久な感光体は、特に高信頼性が要求される高速機においては、必要不可欠になってきている（特許文献１）。
【０００８】
ところで、本発明者らの知見によれば、これらの装置において、感光体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのはトナーに限らない。すなわち、感光体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのは、記録材として多くの場合利用される紙から発生する微細な紙粉や、これから析出する有機質成分や、装置内における高圧部材の存在に起因して発生するコロナ生成物などである。
【０００９】
そして、これらの微細な紙粉、有機質成分またはコロナ生成物が、感光体の表面に付着して異物となり、特に高湿環境化において低抵抗化して、鮮明な静電潜像の形成を妨げ、これが画質の劣化を招来する要因と考えられている。
【００１０】
感光体を所要の極性・電位に一様に帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）がよく使用されている。コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であり、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシールド電極を備えている。そして、放電開口部を被帯電体である感光体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に高圧を印加することにより生じる放電電流（コロナシャワー）に感光体面をさらすことで感光体面を所定に帯電させるものである。
【００１１】
近年では、像担持体等の被帯電体の帯電装置として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実用化されている。接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器）を接触させる。そして、この接触帯電部材に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【００１２】
しかしながら、これらの画像形成装置においては、次のような課題があった。すなわち、上述したような帯電方法により帯電させることで放電生成物が感光体の表面に付着し、表面抵抗が低抵抗化する場合がある。この場合に、感光体の表面を削ることによりリフレッシュすることが困難な高耐久感光体においては、画像流れが発生する場合がある。さらに、放電生成物の発生する個所は帯電装置に限らず、現像工程・転写前帯電工程・転写工程等高圧が印加される個所においても放電生成物が発生する。
【００１３】
また、放電発生源以外に画像流れを発生させる要因として、トナーあるいはほとんどの場合に記録材として用いられる紙から発生する微細な紙粉が感光体表面に固着した場合、放電生成物によって変質されやすくこれが吸湿して低抵抗化し、画像流れが発生する。
【００１４】
この問題に対して、感光体をヒータにより加熱して水分を飛ばして低抵抗化を防ぐ方法が提案されている。また、エネルギー消費の観点からヒータを設置せずにすむ方法が提案されている。すなわち、種々の研磨剤をクリーニング工程において感光体と摺擦させて研磨することにより、感光体をリフレッシュして用いる方法である（特許文献２）。
【００１５】
一方、感光体を弾性ブレードにてクリーニングする手法では当接するエッジ部分の詳細が検討されてきている。例えば、当接ニップ幅とその圧力や圧力のピーク値をトナーによって最適化することでトナーのクリーニング性を向上させる提案がある（特許文献３，４，５）。また、ブレードエッジ部のゴム物性を改質させて感光体との摩擦係数を低減し、安定したクリーニングを行う提案がある（特許文献６，７）。ブレードエッジ部の詳細な技術開発は小粒系のトナーや高硬度感光体を扱った系におけるクリーニングにはなくてはならないものとなってきている。
【特許文献１】特開昭６０−６７９５１号公報
【特許文献２】特開平１０−６３１５７号公報
【特許文献３】特開平８−２４１０２１号公報
【特許文献４】特開２００２−３５１２７６号公報
【特許文献５】特開２００２−３２３８３６号公報
【特許文献６】特開２００１−７５４５１号公報
【特許文献７】特開２００１−３４３８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置やクリーニングブレード当接条件においては、次のような課題があった。
【００１７】
すなわち、上述したような帯電方法により感光体を帯電させる場合にクリーニング工程で比較的小粒径の研磨剤を使用するとクリーニング工程からもれた研磨剤が感光体に接触した帯電部材を汚染してしまうという問題である。
【００１８】
本発明者らが検討した結果、クリーニングブレードのエッジに堆積した研磨剤層に関して、特に感光体が静止状態から動的状態に移行するときにこれらブレードエッジで堆積層をなした研磨剤の多くがブレードエッジ当接部をすり抜ける。そのために、クリーニングブレードからの研磨剤のすり抜けが不均一となって、感光体に接触した帯電部材の汚染も不均一となり、出力画像に帯電ムラが発生する問題があることが判明した。
【００１９】
これに対して、単にクリーニングブレードの総圧を上げるだけでは研磨剤のすり抜けが防止できないばかりか、ブレードの当接ニップが広がってトナー融着や・感光体キズ等の弊害が発生しやすくなることが多かった。特にアモルファスシリコン感光体のごとき高硬度・高耐久な感光体の表面のクリーニングにおいては表面劣化によって滑り性が低下しやすく、ブレード圧を大きくするとクリーニングブレード捲れが発生しやすい。
【００２０】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、高耐久な感光体において、画像流れと帯電部材の汚れによる出力画像への影響を抑制して、画像劣化のない、優れた耐久性能を長期的に維持できる画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成方法の代表的な構成は、回転する感光体の表面を前記感光体に対向設置されている帯電部材により帯電する帯電工程と、前記感光体の帯電面に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記感光体の表面に、平均粒径０．０２μｍ以下の無機粒子が外添された現像剤を供して前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記感光体の表面から被転写部材に転写する転写工程と、前記感光体に感光体回転方向に対してカウンターに当接させたクリーニングブレードにより転写工程後の前記感光体の表面から転写残トナーを除去するクリーニング工程と、を有する画像形成方法において、前記感光体は、表層の表面粗さＲｚが０．１〜１．０（μｍ）であり、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有し、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子が前記クリーニングブレードと前記感光体との当接ニップ部に供給され、前記当接ニップ部の平均面圧が３．５（Ｎ／ｍｍ２）以上６．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成方法によれば、画像流れを防止しつつ帯電部材のトナー外添剤汚れによる画像不良を防止し、長期間高品質な画像出力を行うことが可能になる。
【００２３】
研磨粒子として、個数平均粒径が０．０３〜０．３０μｍの無機粉体粒子を用い、ブレード当接条件を最適に構成して、従来のアモルファスシリコン感光体のクリーニングブレードの当接設定に比して、狭ニップ・高ピーク圧であるクリーニング構成としている。これにより、アモルファスシリコン感光体のような高耐久の感光体に発生する画像流れを防止できると同時に、研磨剤のすり抜けを抑止して帯電部材の汚染を防ぎ、高画質・長寿命の画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜画像形成工程＞
図１に本発明に従う画像形成方法を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。この画像形成装置はデジタル方式の電子写真複写機である。
【００２５】
この複写機は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体１を備えている。この感光体１は、表層の表面粗さＲｚが０．１〜１．０（μｍ）であり、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有するアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体である。感光体１は、中心軸部１１を中心にして駆動手段（不図示）によって矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００２６】
感光体１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電装置（帯電手段）２、レーザスキャナ（露光手段）３、現像装置（現像手段）４、転写装置（転写手段）５、ブレードクリーニング装置（クリーニング手段）６が対向設置されている。また、転写装置５よりも転写材搬送方向上流側にはレジストローラ対７が、下流側には転写材分離用帯電器（分離手段）８が配設されている。また、転写材分離用帯電器８よりも転写材搬送方向下流側には定着装置（定着手段）９が配設されている。
【００２７】
帯電装置２は感光体１の表面を所定の極性・電位に１次帯電する（帯電工程）。本例における帯電装置２は、帯電部材として帯電ローラ２１を用いた接触帯電装置である。帯電ローラ２１は、芯金２２と、芯金周りに同心一体に形成した導電性弾性層２３と、弾性層２３をカバーした表面層２４を有する導電性弾性ローラであり、感光体１に対してほぼ並行に配列して、弾性に抗して所定の押圧力で圧接させてある。感光体１と帯電ローラ２１の圧接部位が感光体１の帯電部位（帯電ニップ部）ａである。帯電ローラ２１は感光体１の回転に従動して矢印の反時計方向に回転する。電源部Ｓ１から帯電ローラ２１の芯金２２に対して所定の制御タイミングで所定の帯電電圧が印加される。これにより、回転する感光体１の表面が帯電ローラ２１により所定の極性・電位に一様に接触帯電される。本実施例では負極性の所定電位に帯電される。
【００２８】
レーザスキャナ３は感光体１の帯電面に露光により静電潜像を形成する（潜像形成工程）。レーザスキャナ３は、画像処理部３１から入力する画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調した発光を行うレーザ発光手段、回転ポリゴンミラー等で構成されている。画像処理部３１は、不図示の原稿画像光電読取り装置や、外部ホスト装置（パーソナルコンピュータ・ファクシミリ等）から入力する電気的画像情報を所定に処理してレーザスキャナ３に出力する。スキャナ３は回転する感光体１の一様帯電処理面を露光部位ｂにおいて変調レーザ光Ｌにより走査露光する。これにより、感光体面のレーザ光照射部分の電荷が除去されて、走査露光した画像パターンに対応した静電潜像が感光体面に形成される。
【００２９】
現像装置４は上記の静電潜像をトナー像として現像する（現像工程）。本例における現像装置４は、現像剤として磁性トナーを用いた現像装置である。４１は現像容器、４２は現像容器内に配設した現像部材としての非磁性現像スリーブ、４３は現像スリーブ内に挿入したマグネットローラ（磁気発生手段）、４４は現像スリーブ４３にエッジ部を所定に接近させて配設した現像剤層厚規制ブレードである。４５・４６は現像容器４１内に現像スリーブ４２にほぼ並行に配列して配設した現像剤攪拌搬送スクリュー軸である。現像容器４１内には現像剤として磁性トナーＴを収容させてある。
【００３０】
現像剤には、例えば、潤滑剤としてのシリカ粉等の平均粒径０．０２μｍ以下の無機粒子（小粒径外添剤）Ｙやその他の助剤が所定の割合で外添されている。また、本例における現像剤には、クリーニング補助剤（研磨剤）として、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子Ｚが所定の割合で外添されている。
【００３１】
現像スリーブ４２は感光体１に対してほぼ並行に配列され、且つ所定の僅少な隙間を存して感光体１に対向させてある。マグネットローラ４３は非回転の固定部材であり、現像スリーブ４２はこのマグネットローラ４３の外回りを不図示の駆動機構部により矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。現像容器４１内の磁性トナーＴ（＋Ｙ＋Ｚ）は現像剤攪拌搬送スクリュー軸４５・４６が回転駆動されることで現像容器４１内をスクリュー軸長手に沿って循環的に搬送されながら攪拌されて所定の極性に摩擦帯電される。その磁性トナーＴ（＋Ｙ＋Ｚ）の一部が現像スリーブ４２の外面にマグネットローラ４３の磁気力により磁気ブラシとして吸着して担持され、現像スリーブ４２の回転に伴い搬送され、ブレード４４により層厚が所定に規制される。そして、引き続く現像スリーブ４２の回転により搬送される磁性トナーＴ（＋Ｙ＋Ｚ）の磁気ブラシが、感光体１と現像スリーブ４２の対向部である現像部位ｃにおいて感光体１の面に接触する。また、現像スリーブ４２には電源部Ｓ２から所定の制御タイミングで所定の現像電圧が印加される。これにより、感光体面の静電潜像がトナー像として現像される。感光体面に形成されたトナー像には現像剤に外添してある潤滑剤としての無機粒子Ｙ及び研磨剤としての無機粉体粒子Ｚも含まれる。
【００３２】
静電潜像の現像方式には、正規現像方式と反転現像方式がある。正規現像方式は、帯電した感光体面に画像情報のバックグランド部に対応して露光し（バックグランド露光方式）、バックグランド部以外の部分を現像する方式である。反転現像方式は、逆に、画像情報部に対応して露光し（イメージ露光方式）、非露光部部分を現像するものである。それぞれの特徴を生かして用いられる。本例では、イメージ露光と反転現像である。
【００３３】
転写装置５は上記のトナー像を感光体１の表面から被転写部材としての転写材（記録材）Ｐに転写する（転写工程）。本例における転写装置５は、転写部材として転写ローラ５１を用いた接触転写装置である。転写ローラ５１は、芯金５１と、芯金周りに同心一体に形成した導電性弾性層５２と、弾性層５２をカバーした表面層５３を有する導電性弾性ローラであり、感光体１に対してほぼ並行に配列して、弾性に抗して所定の押圧力で圧接させてある。感光体１と転写ローラ５１の圧接部位が感光体の転写部位（転写ニップ部）ｄである。この転写ローラ５１は矢印の反時計方向に感光体１の回転周速度に対応した周速度で回転駆動される。
【００３４】
一方、所定の給紙タイミングにおいて、不図示の給紙機構部から被転写部材としての転写材Ｐが一枚給紙されて、レジストローラ対７に送られる。レジストローラ対７は、回転する感光体１上のトナー像の先端部が転写部位ｄに到達するタイミングにあわせて、転写材Ｐの先端部も転写部位ｄに所定に到達するように転写材Ｐをタイミング搬送する。転写部位ｄに導入された転写材Ｐは感光体１と転写ローラ５１とに挟持されて転写部位ｄを搬送される。転写ローラ５１の芯金５２には、転写材Ｐの先端部が転写部位ｄに到達してから、転写材Ｐの後端部が転写部位ｄを通過するまでの間、電源部Ｓ３から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定電位の転写電圧が印加される。これにより、転写部位ｄを搬送されていく転写材Ｐの面に感光体面側のトナー像が順次に静電転写される。
【００３５】
記録材分離用帯電器８はコロナ帯電器である。この帯電器８は転写部位ｄの次位の転写後部位ｅにおいて、転写部位ｄを出て感光体面に静電的に密着している転写材Ｐの背面に感光体面との電気的吸引力を弱める除電電流を与えて、転写材Ｐを感光体面から分離させるものである。
【００３６】
転写部位ｄを出て感光体面から分離された転写材Ｐは定着装置９に搬送される。本例における定着装置９は、回転する加熱ローラ（定着ローラ）９１と加圧ローラ９２との圧接ローラ対を基本構成とする熱定着装置である。転写材Ｐは、このローラ対９１・９２の圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで加熱・加圧を受けて未定着トナー像が記録材面に固着画像として定着され（定着工程）、画像形成物として不図示の排紙部に送り出される。
【００３７】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後（転写材分離後）の感光体１の表面には、転写残トナー、現像剤に外添してある潤滑剤としての無機粒子Ｙや研磨剤としての無機粉体粒子Ｚ、紙粉等の残留物が存在する。感光体１は、転写材分離後にブレードクリーニング装置６で清掃され（クリーニング工程）、繰り返して画像形成に供される。
【００３８】
ブレードクリーニング装置６は、感光体１に感光体回転方向に対してカウンターに当接させたクリーニング部材としてのクリーニングブレード６１を有する。このクリーニングブレード６１の先端エッジ部と感光体１との接触部がクリーニング部位（当接ニップ部）ｇである。クリーニングブレード６１の当接エッジ部により感光体面を摺擦して、転写工程後の感光体の表面から転写後残留物を掻き取って回収除去する。
【００３９】
クリーニングブレード６１は、例えば、主にポリウレタンゴムからなる弾性ブレードである。掻き取られたトナーや潤滑剤はすくいシートにより受け取られ、トナー送り羽根やブラシローラ、スクリュー等によって廃トナーボックス（不図示）に送られる。
【００４０】
また、クリーニング補助部材として、クリーニング部位ｇよりも感光体回転方向の上流側にローラ６２を有し、転写後残留物の掻き取り・再塗付・感光体表面の摺擦研磨を行う。本例においてこのクリーニング補助部材としてのローラ６２は磁気ブラシローラである。磁気ブラシローラ６２は、転写工程後で、クリ−ニングブレード６１によるクリーニング工程前において、感光体面に作用して、感光体面からの転写後残留物の掻き取り、再塗付、感光体表面の摺擦研磨を行う。磁気ブラシローラ６２は、マグネットローラ（磁気発生手段）６３と、このマグネッツトローラ６３に担持させた磁性粒子の磁気ブラシ６４である。そして、これを、クリ−ニングブレード６１によるクリーニング部位ｇよりも感光体回転方向上流側の部位において、クリーニング容器６５内に配設してある。
【００４１】
マグネットローラ６３は、感光体１との間に所定の僅少な隙間（ギャップ）を存して感光体１にほぼ並行に配列される。そのマグネットローラ６３の外周面に磁性粒子を磁気吸着させて磁性粒子の磁気ブラシ６４を形成担持させてある。磁気ブラシ６４は感光体面に接触させてある。マグネットローラ６３は不図示の駆動機構により矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。このマグネットローラ６３の回転に伴い磁気ブラシ６４もマグネットローラ６３と共に矢印の時計方向に回転する。磁気ブラシ６４のドラム接触部位ｆにおいて、磁気ブラシ６４の回転方向は感光体回転方向に対して逆であり、感光体面は磁気ブラシ６４により良好に摺擦される。
【００４２】
転写工程を経て、引き続く感光体１の回転により、クリーニング装置６に持ち運ばれた感光体上の転写残トナー（潤滑剤Ｙ、研磨剤Ｚ、紙粉等も含む）は、磁気ブラシ６４により一部が掻き取られながらブレード６１のエッジ部に到達する。すなわち、クリーニングブレード６１と感光体１との当接ニップ部ｇに到達し、感光体面から掻き取られる。
【００４３】
磁気ブラシ６４は、感光体面から掻き取った転写残トナーを均一に再塗付してクリーニングブレード６１に至らせる作用をする。また、磁気ブラシ６４に含まれる研磨粒子Ｚにより感光体表面を摺擦研磨するとともに、研磨粒子Ｚを感光体面に均一に再塗付してクリーニングブレード６１に至らせる作用をする。感光体面は、クリーニングブレード６１と感光体１との当接ニップ部ｇに到達した研磨粒子Ｚによって摺擦研磨される。
【００４４】
潤滑剤Ｙや研磨粒子Ｚは、前記のように、現像装置４に収容の現像剤に対して外添してあり、感光体面の静電潜像の現像の際に、トナーＴと共に感光体面に付着する。そして、転写工程においては、主としてトナーが転写材Ｐに移行し、潤滑剤Ｙや研磨粒子Ｚはその多くが感光体面に残留してクリーニング装置６に持ち運ばれることにより、磁気ブラシ６４に混入して補充される。
【００４５】
磁気ブラシ６４を構成する磁性粒子は、例えば、磁気ブラシ帯電装置で用いられる鉄粉等の磁性キャリアを用いることができる。本例の画像形成装置のように、現像剤として磁性トナーを用いている場合においては、磁気ブラシ６４を構成する磁性粒子としてこの磁性トナーを用いることで、トナーの入れ替わりによる磁気ブラシの高い耐久性を実現できる。
【００４６】
＜電子写真感光体＞
感光体１は、クリーニングブレード６１などの接触部材による磨耗が少ないものが、耐久性のある感光体として望ましい。特にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体は、そのビッカース硬度が５００以上（５００Ｋｇ／ｍ２以上、ＪＩＳ規格）と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性にも優れている。
【００４７】
図２の（ａ）と（ｂ）は、それぞれ、アモルファスシリコン感光体の層構成例を示す模式図である。
【００４８】
（ａ）の感光体１は、例えばＡｌ・ステンレス等の導電性材料からなる基体１ａ上に、光導電層１ｂ及び表面保護層１ｃを順次積層したものである。
【００４９】
（ａ）の感光体１の層１ａ・１ｂ・１ｃの他に、下部電荷注入阻止層、上部電荷注入阻止層、電荷注入層、反射防止層などの種々の機能層を必要に応じて設けることもできる。例えば、（ｂ）の感光体１のように、下部電荷注入阻止層１ｄ、上部電荷注入阻止層１ｅなどを設け、ドーパントとして周期律表１３族元素及び１５族元素など選択することにより、正帯電、負帯電と言った帯電極性の制御も可能となる。
【００５０】
基体１ａの形状は電子写真感光体の駆動方式などに応じ所望のものとしてよい。基体材質としては上記Ａｌやステンレスのような導電性材料を使用するのが一般的である。しかし、例えば各種のプラスチックやセラミックス等の導電性を有しないものに、これら導電性材料を蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。
【００５１】
光導電層１ｂとしては、例えばシリコン原子と、水素原子またはハロゲン原子を含む非晶質材料（「ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）」とも略記する）が代表的なものとして挙げられる。光導電層１ｂの層厚は特に限定はないが、製造コストなどを考慮すると１５〜５０μｍ程度が適当である。更に、光導電層１ｂは、特性を向上させるために、（ｂ）の感光体１のように、下部光導電層１ｆと上部光導電層１ｇなどの複数の層構成にしても良い。
【００５２】
表面保護層１ｃは、一般的に下記１）〜３）のような例示材料等により形成される。
【００５３】
１）シリコン原子を母体とし、炭素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶（好ましくは非晶質）材料ａ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）
２）シリコン原子を母体とし、窒素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶（好ましくは非晶質）材料ａ−ＳｉＮ（Ｈ，Ｘ）
３）炭素原子を母体とし、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶炭素（好ましくは非晶質炭素）ａ−Ｃ（Ｈ，Ｘ）
また、光導電層１ｂと表面保護層１ｃの界面を連続的に変化させ、反射防止層を設け、当該部分の界面反射を抑制させるように制御しても良い。
【００５４】
感光体の表層の表面粗さは、クリーニング性に影響を及ぼし、弾性ブレードにてクリーニングを行う場合には、Ｒｚで０．１μｍ〜１．０μｍの範囲で使用されるのが望ましい。本発明のクリーニング当接構成もこの範囲で使用される場合に効果を発揮する。感光体の表層に表面粗さを作成するには、基体１ａとしてのシリンダーの表面を所望の粗さで切削加工して表面形状を作製しておき、その上から順次感光層を形成させればよい。
【００５５】
＜帯電装置＞
感光体１の帯電方式は、感光体１に接触させた帯電部材２１により帯電する接触帯電方式である。接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器）２１を接触させる。そして、この接触帯電部材２１に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【００５６】
ローラ型の帯電部材（帯電ローラ）２１が簡便かつ安価な帯電部材として広く用いられている。ただし、クリーニングブレード６１をすり抜ける潤滑剤や研磨剤などのスジ状の汚れに対して弱く、これが帯電部材２１の寿命を決定づけることが多い。スジ状の汚れは、トナー粒子から遊離しやすく、ブレード６１から抜けやすい粒径の粒子を用いる場合に顕著である。
【００５７】
またローラ型の接触帯電部材２１は、ブラシ型などと比べ、感光体１との密な接点を確保し難く、注入帯電機構に不利な方式のため、放電帯電機構により帯電させる方式が主である。
【００５８】
放電帯電機構は、接触帯電部材と被帯電体との微小間隙に生じる放電現象により被帯電体表面が帯電する機構である。放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に一定の放電閾値を有するため、帯電電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないが、放電生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
【００５９】
帯電部材２１に印加する電圧としては直流電圧のみでもよいし、直流交流成分重畳電圧でもよい。交流成分としては、注入帯電方法の場合、装置のプロセススピードにもよるが１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数で、印加交流成分のピークピーク間電圧は１０００Ｖ程度以下が好ましい。１０００Ｖを越えると、印加電圧に対して感光体電位が得られてしまうので、潜像面が電位的に波打ち、かぶりや濃度うすを生じることがある。
【００６０】
放電を用いる帯電方法の場合は、交流成分としては、装置のプロセススピードにもよるが１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数で、印加交流成分のピークピーク間電圧は１０００Ｖ程度以上で、放電開始電圧の２倍以上が好ましい。印加する交流成分の波形はサイン波、矩形波、鋸波等が使用できる。
【００６１】
接触帯電部材としては、ローラ、ブラシ、プレート型など感光体に接触して帯電を行う部材であれば特に選ばれないが、この中でも、ローラ型の帯電部材が、帯電に使用される面積が広く確保できるのでより好ましい。
【００６２】
図１の帯電部材２１は感光体１に所定の押圧力をもって接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての導電性弾性ローラ（帯電ローラ）である。接触帯電部材である帯電ローラ２１は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するのに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０４〜１０７Ωの抵抗が望ましい。帯電ローラの硬度は、硬度が低すぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなり、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部を確保できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が悪くなる。そのため、アスカーＣ硬度で２５度から５０度が好ましい範囲である。
【００６３】
帯電ローラ２１の材質としては、弾性発泡体に限定するものではない。弾性体の材料として、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。
【００６４】
感光体１の帯電は、帯電部材２１に対して、感光体が所望の電位となるよう直流電圧値を設定して印加し、これに感光体表面に電荷をのせるエネルギーとなる交流電圧を重畳させて行われる。たとえば−４００Ｖの電位を感光体表面に与える際には、−４００Ｖの直流電圧を印加し、さらに、帯電部材や感光体の抵抗にもよるが０．１〜３．０ｋＶ程度の交流電圧を重畳する。
【００６５】
接触帯電においては、帯電印加によって充分な帯電性を確保するために帯電部材２１と感光体１の間でなんらかの放電を起こさせることが必要である。特に帯電均一性に優れる交流電圧を印加して帯電を行う場合には、放電による電位の安定化は不可欠である。この放電が不十分であると、帯電ムラが生じてハーフトーンでムラがでたり、砂地カブリという画像白地部に黒ポチができる帯電不良が生じたりたり、さらには帯電部材２１が汚れたときに、帯電性が大きく変わり、画像への影響が出やすくなったりする。ただし放電量が大きすぎても、感光体の表面の劣化による削れ増大、滑り性低下によるクリーニング不良などがおきてしまう。
【００６６】
＜トナー＞
トナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混錬粉砕法などが用いられる。
【００６７】
重合トナーの製造方法では、一般に重合性単量体中に磁性体、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分が加えられる。また、その他の添加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等が適宜加えられる。そして、その配合物を、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機に依って均一に溶解または分散せしめたもの（単量体系）を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。又、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加える事も出来る。
【００６８】
重合トナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機・無機分散剤が使用できる。中でも、無機分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。
【００６９】
前記重合工程においては、重合温度は４０℃以上、一般には５０〜９０℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられるべき離型剤やワックスの類が、相分離により析出して内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を９０〜１５０℃にまで上げる事は可能である。
【００７０】
さらにまた、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法でもトナーの製造が可能である。又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造する方法、乳化重合で得られたポリマー粒子等を会合凝集させる方法でも製造が可能である。
【００７１】
重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、望ましい形態の一つである。
【００７２】
トナーを粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられる。例えば、結着樹脂、磁性体、離型剤、荷電制御剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十分混合する。これを加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて熔融混練して樹脂類をお互いに相熔せしめた中に磁性体等の他のトナー材料を分散又は溶解せしめ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得ることが出来る。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
【００７３】
粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。特定の円形度を有するトナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕したり、あるいは補助的に機械的衝撃を加えたりする処理をすることが好ましい。また、微粉砕（必要に応じて分級）されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯欲法，熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。
【００７４】
機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法が挙げられる。また、ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつける。そして、圧縮力、摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が挙げられる。
【００７５】
機械的衝撃法を用いる場合においては、処理温度をトナーのガラス転移点Ｔｇ付近の温度（Ｔｇ±１０℃）を加える熱機械的衝撃が、凝集防止、生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Ｔｇ±５℃の範囲の温度で行うことが、転写効率を向上させるのに特に有効である。
【００７６】
さらに、流動性付与を目的とした０．０２μｍ以下の小粒径無機粉体を外添剤として、前記製造方法を用いて作成されたトナー粒子表面に付着させる。付着方法はトナー粒子と外添剤を混合し、ミキサーにて機械的負荷を与えながら分散混合させる。この外添剤の材料としては、シリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。
【００７７】
流動性付与目的とした小粒径外添剤の個数平均粒径については、電子顕微鏡にて撮影した拡大写真から１００個の粒径を測定して求めることができる。
【００７８】
＜研磨粒子Ｚ＞
本発明者らが検討を行った結果、研磨剤Ｚとして、個数平均粒径（一次粒子の平均粒径）が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下の無機粉体粒子を感光体１の表面と磁気ブラシ６４との間や、クリーニングブレードと感光体との当接ニップ部に介在させて摺擦する。これにより、高硬度の感光体１における放電生成物質、紙粉、トナー等の付着物を除去でき、画像流れや感光体上への異物の融着を防止できることを見出した。
【００７９】
研磨剤としての無機粉体粒子は、その形状が直方体形状あるいは立方体形状ものが好ましい。研磨粒子Ｚは個数平均粒径が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下であるものが好ましい。研磨粒子Ｚの平均粒径が０．０３μｍ未満ではトナーや感光体表面に研磨粒子が付着しやすく、またクリーニングブレード６１をすぐにすり抜けてしまうためにブレード当接部で滞留し難く、研磨効果が不十分である。一方、０．３０μｍを超えると研磨粒子は表面積が小さいために感光体表面の放電生成物との接触機会が十分でなく、またブレードエッジと感光体の間に挟み込まれた場合にスジ状に外添剤が抜けて帯電ローラスジ汚れや感光体融着・キズの原因となりやすい。
【００８０】
本発明のように、従来のアモルファスシリコン感光体でのクリーニングブレード設定圧力より大きくすることはブレードの耐久性を損なう危険性がある。しかし、これに対して前述した０．０３〜０．３０μｍの粒子がブレード当接部に存在することで研磨剤として感光体表面をリフレッシュが行われ、感光体自体の滑り性を維持させながら、ブレードと感光体間の潤滑剤としても安定かつ有効に作用する。これにより、従来にない高圧でのクリーニングが可能になる。
【００８１】
ここで、本発明における研磨粒子Ｚの個数平均粒径については、電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して求めた。粒径は一次粒子の最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２で求めた。
【００８２】
研磨粒子Ｚは適切な円形度を有しているものが望ましい。また、直方体形状あるいは立方体形状の結晶を持つものが好ましい。直方体形状あるいは立方体形状の研磨粒子中でも更に好ましいものは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムであるが、チタン酸ストロンチウムが特に好ましい。
【００８３】
好適に用いられる研磨粒子は、たとえば硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水酸化チタンスラリーのｐＨを調整して得たチタニアゾルの分散液にストロンチウムの水酸化物を添加して、反応温度まで加温することで合成することができる。該含水酸化チタンスラリーのｐＨは０．５以上１．０以下とすることで、良好な結晶化度及び粒径のチタニアゾルが得られる。
【００８４】
また、チタニアゾル粒子に吸着しているイオンを除去する目的で、該チタニアゾルの分散液にたとえば水酸化ナトリウム等のアルカリ性物質を添加することが好ましい。このときナトリウムイオン等を含水酸化チタン表面に吸着させないために、該スラリーのｐＨを７以上にしないことが好ましい。また反応温度は６０℃〜１００℃程度が好ましく、所望の粒度分布を得るためには昇温速度を３０℃／時間以下にすることが好ましく、反応時間は３時間以上７時間以下であることが好ましい。
【００８５】
このようにして作製された無機粉体粒子は粒子形状が直方体状のペロブスカイト型結晶として得ることが出来る。直方体状であるとその稜線による高い掻き取り性能が得られる。
【００８６】
直方体状研磨粒子の電子顕微鏡写真（倍率２万倍）の一例を図３に示す。
【００８７】
研磨粒子Ｚをクリーニング部分に供給する方法としては、本例のように現像剤（トナー）に外添して転写残トナーと共に供給するのが簡便であるが、別途研磨粒子供給装置を設けてもよい。
【００８８】
＜研磨粒子の平均円形度＞
研磨粒子の円形度は、電子顕微鏡にて撮影された研磨剤の拡大画像をコンピュータに取り込む。そして、ＳｏｆｔＩｍａｇｉｎｇＳｙｓｔｅｍ社のソフトウェア「ａｎａｌｙＳＩＳ」にて粒子投影面積と同じ円の周囲長と粒子投影像の周囲長を算出し、以下の式にて円形度を算出した。
【００８９】
円形度＝（粒子投影面積と同じ円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
対象データは画像から得られた０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下の研磨剤像の中から無作為に１００サンプル抽出したものを用い、その平均値を算出した。
【００９０】
＜クリーニングブレード＞
本発明で好適なクリーニングブレード６１は、感光体１への当接圧力が大きくなった場合にも先端形状の変化が少ないものである。
【００９１】
そして、より好ましいのは、ブレード６１が感光体１に当接する先端のみ変形量が少なく、ブレード全体としては感光体の移動によりブレード６１が受ける力を吸収できる粘弾性を有するブレードである。
【００９２】
そのようなクリーニングブレード６１の製造方法としては、
１）クリーニングブレードの表面のみに、活性水素化合物を含浸させることなく、少なくともイソシアネート化合物を所定時間含浸させる工程
２）含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させて硬化層を形成する工程
を含む方法を例示することができる。
【００９３】
硬化層形成前のポリウレタン樹脂をベースとするクリーニングブレードの国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）は、６２°以上８５°以下であることが好ましい。この場合、得られるクリーニングブレードは、全体として柔軟でゴム弾性に富んだものとなり、感光体１とクリーニングブレード６１との間の良好な密着性が実現でき、感光体１がクリーニングブレード６１により損傷されることを抑制できる。
【００９４】
また、ポリウレタン樹脂のイソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）は、良好な弾性特性を実現するために、５％以上２０％以下が好ましい。
【００９５】
ウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマーとしては、活性水素化合物としての高分子ポリオール、ポリイソシアネート及び架橋剤を反応させたものを用いることができる。
【００９６】
活性水素化合物としての高分子ポリオールの具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができる。これらの重量平均分子量は通常５００以上５０００以下である。
【００９７】
ポリイソシアネートの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等を挙げることができる。
【００９８】
また、セミプレポリマー法においては、架橋剤に前記高分子ポリオールを混合して使用する。
【００９９】
なお、イソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）とは、ウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマー１００ｇ中に含まれるイソシアネート官能基（ＮＣＯ、分子量は４２として計算する）の質量％であり、以下の式により計算される。
【０１００】
ＮＣＯ％＝（イソシアネート官能基の質量ｇ／１００ｇ）×１００
架橋剤の具体例としては、１，４―ブタンジオール、１，６―ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【０１０１】
なお、高分子ポリオール、ポリイソシアネート及び架橋剤を反応させる際には、ポリウレタン樹脂の形成に用いられる通常の触媒を添加する場合もある。このような触媒の具体例としては、トリエチレンジアミン等を挙げることができる。
【０１０２】
硬化層形成前のクリーニングブレードの成形方法としては、下記１）〜４）等の方法を挙げることができる。
【０１０３】
１）高分子ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤及び触媒等を一度に混合して、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するワンショット法
２）高分子ポリオール及びポリイソシアネートを予備反応させてプレポリマーとし、その後架橋剤や触媒等を混合して、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するプレポリマー法
３）ポリイソシアネートに高分子ポリオールを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤に高分子ポリオールを添加した硬化剤を反応させて、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するセミワンショット法
ポリウレタン樹脂に含浸されるイソシアネート化合物は、分子中に１個以上のイソシアネート基を有するものである。
【０１０４】
１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、オクタデシルイソシアネート（ＯＤＩ）等の脂肪族モノイソシアネート、芳香族モノイソシアネート等を挙げることができる。
【０１０５】
上記の様な１個のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物のイソシアネート基がウレタン基と反応してアロファネート結合を生成する。そうすると、イソシアネート化合物のイソシアネート基の存在していない末端が、クリーニングブレード表面に向かって配向し、未反応のポリウレタン樹脂とトナー担持体とが直接接触することが抑制され、摩擦係数が低下する。
【０１０６】
２個のイソシアネートを基を有するイソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を挙げることができる。また、ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４′，４″−トリフェニルメタントリイソシアネートを挙げることができる。また、２，４′，４″−ビフェニルトリイソシアネート、２，４，４″−ジフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができる。
【０１０７】
また、３個以上のイソシアネートを基を有するイソシアネート化合物や、２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物の誘導体、変性体、多量体等を使用することもできる。
【０１０８】
２個以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物をポリウレタン樹脂に含浸させポリウレタン樹脂と反応させた場合、活性水素化合物が含浸されないため、ポリウレタン樹脂と反応しない余剰のイソシアネート化合物が自己重合体を生成する。また、環境中の水と反応してウレア結合を有する重合体を生成する。このため、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とよりなる架橋構造に加え、イソシアネート化合物の重合体よりなる網目構造が更に硬化層中に形成される。この結果、硬化層の耐久性は更に良好なものとなる。
【０１０９】
以上に例示したイソシアネート化合物の中で、立体障害の少ない脂肪族イソシアネート化合物や、分子量の小さいイソシアネート化合物は浸透性に優れる。そのため、得られる硬化層の厚みが制御し易い。一方、分子量の大きいイソシアネート化合物は浸透性に劣るものの長鎖であるため、硬化層形成後に硬化層の表面から分子鎖が飛び出した形となり、摩擦係数が効果的に低減される。
【０１１０】
イソシアネート化合物の重合反応を促進するために、イソシアネート化合物に加え、イソシアネート化合物の重合触媒もポリウレタン樹脂に含浸させる場合がある。
【０１１１】
例えば、イソシアネート化合物と併せて、イソシアネート化合物の重合触媒をポリウレタン樹脂に所定時間含浸させる。
【０１１２】
イソシアネート化合物と共に用いる重合触媒の例としては、第４級アンモニウム塩、カルボン酸酸塩等を挙げることができる。第４級アンモニウム塩としては、ＤＡＢＣＯ社製のＴＭＲ触媒、ＮＣＸ２１１（三共エアプロダクツ製）、ＮＣＸ２１２（三共エアプロダクツ製）等を例示することができる。これらの重合触媒は水酸基を含むが、重合触媒の機能はイソシアネート化合物を重合させるものであり、それ自体が架橋構造に関与するものではなく、活性水素化合物とは異なるものである。カルボン酸酸塩としては、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、例えば、三共エアプロダクツ製Ｐ―１５及びｋ―１５等を例示することができる。
【０１１３】
これらの重合触媒は非常に粘調であったり、含浸時に固体であったりするので、予め溶剤に溶解してからイソシアネート化合物に添加し、ポリウレタン樹脂に含浸することが好ましい。溶剤としては、イソシアネート化合物と反応しうる活性水素を持たないものが使用され、具体的には、ＭＥＫ、トルエン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等を挙げることができる。希釈倍率は、質量比で１．５倍以上１５倍以下が好ましい。また、イソシアネート化合物に対する重合触媒の添加率は、終濃度で１質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下が好ましい。なお、イソシアネート化合物と重合触媒とを混合すると、重合反応が開始されるため、イソシアネート化合物と重合触媒との混合は、イソシアネート化合物の含浸直前に行うことが好ましい。
【０１１４】
イソシアネート化合物をクリーニングブレードに含浸させる際には、クリーニングブレードはそれ単体の状態でも良く、支持部材に接合された状態でも構わない。また、クリーニングブレードを裁断する前のシートにイソシアネート化合物を含浸し反応した後、シートを切断してクリーニングブレードとすることもできる。
【０１１５】
イソシアネート化合物のクリーニングブレードへの含浸は、例えば、イソシアネート化合物が液体である温度で、イソシアネート化合物の液体中にクリーニングブレードを浸漬させることにより行われる。
【０１１６】
また、繊維質状の部材や多孔質の部材にイソシアネート化合物を含浸させ、クリーニングブレードに塗布する方法や、スプレーにより塗布する方法を例示することもできる。
【０１１７】
以上の様にして、イソシアネート化合物をクリーニングブレードに所定の時間含浸後、クリーニングブレードの表面に残存するイソシアネート化合物を拭き取る。そして、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂との反応を進行させる。
【０１１８】
最終的に得られるクリーニングブレード６１の硬化層の厚みを所望の範囲とするためには、イソシアネート化合物の含浸時間は６分以上とすることが好ましい。８分以上がより好ましく、１０分以上が更に好ましく、１２０分以下が好ましく、１００分以下がより好ましく、８０分以下が更に好ましい。
【０１１９】
又、含浸温度は、イソシアネート化合物が液体である温度以上であればよく、具体的には１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましく、３０℃以上が更に好ましい。また、イソシアネート化合物の熱劣化の観点から、１００℃以下が好ましく、９５℃以下がより好ましく、９０℃以下が更に好ましい。
【０１２０】
含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂との反応時間は、反応効率とポリウレタン樹脂の熱劣化の観点から、５分以上とすることが好ましく、８分以上がより好ましく、１２０分以下が好ましい。また、反応温度は、３０℃以上が好ましく、１６０℃以下が好ましい。
【０１２１】
製造された、クリーニングブレードの一例を図４に示す。図４はクリーニングブレード６１の感光体１との当接側面から見た断面図である。感光体１と当接するブレードエッジ部６１ａは前述のようにイソシアネート化された表層（硬化層）６１ｂとなっている。即ち、クリーニングブレードの表層６１ｂのゴム硬度が内部中心のゴム硬度よりも大きいものとなっている。
【０１２２】
＜ブレード当接ニップの当接圧力分布＞
クリーニングブレード６１と感光体１の当接ニップ部（ブレード当接ニップ）ｇにおける、感光体回転方向に関する当接圧力分布は、一般に有限要素法シミュレーションによる応力計算により求められる。しかし、実際の測定は当接ニップ部ｇの感光体回転方向に関する幅がミクロンオーダーであるため圧センサー等で測ることは難しい。この課題に対しては、光弾性観察によるクリーニングブレード当接部の応力分布を求め、圧分布を算出する方法を用いた。本件における当接ピーク圧はこの方法により求めたものである。
【０１２３】
図５は光弾性応力分布観察装置である。クリーニングブレードを短冊状に切断し、白色光光源５０１より発する白色光で円偏光フィルター５０２を通過させた偏光を短く切断した感光体５０３に当接させたクリーニングブレード短冊５０４に照射する。その透過光を再び偏光フィルター５０５を介してマイクロスコープレンズ５０６および不図示のＣＣＤおよび画像表示装置にて観察する。観察される画像はブレード内部の応力ひずみを反映した応力縞として得られ、これを解析することによりブレードの内部応力の知見が得られる。
【０１２４】
図６は得られる画像のブレードエッジ当接部の拡大画像である。当接部には黄→赤→青→緑の順で応力の大きい順に縞が形成される。応力計算は以下の式に従って得られる。
【０１２５】
δ＝（２πｄ／λ）×Ｃ×Ｐ
δ：位相差、ｄ：光路長、λ：波長、Ｃ：光弾性定数、Ｐ：応力
位相差が０、π、２π、・・・のところで特定波長の光が強めあったり弱めあったりすることで縞模様が形成される。
【０１２６】
ここで最適なｄの値を選択する、すなわち適切なブレード短冊幅を選択することでクリーニングブレード当接部における一次縞が観察され、当接部の応力解析が可能になる。観察される黄色部分の応力を１とすれば、赤は約１．２、青は約１．４、緑は約１．７の応力であることが前述の計算式から求めることができる。
【０１２７】
図６のブレードエッジ当接部の応力縞分布中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点の波長を計測して干渉波長を求め、求めた波長と上記式から各点の応力比を算出し、総圧との関係から各点における圧力を求めることができる。求めた各点の圧力を応力分布図としてグラフ化すると図７のようになる。
【０１２８】
応力分布のピーク圧とはエッジ光弾性応力解析から求まる圧力分布の中の最大値であり、ここではクリーニングブレード当接でのエッジ先端部分の圧力である。
【０１２９】
また、図８は、ブレード全体の応力分布を観察した例である。ブレード−感光体静止時においてはＡとＢの位置にひずみの生じていない応力ゼロ（感光体に対する当接静止時応力がゼロ）の領域が存在する。これらは感光体静止時においてはブレード当接力に関与していないが、感光体駆動時においては負荷が及びブレードの振動やめくれに対して関与することになる。
【０１３０】
［実施例と比較例］
＜感光体作製例＞
ＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法による電子写真装置用感光体の製造装置を用た。感光体１の基体１ａとしてφ３０のアルミニウムシリンダーを用いた。このアルミニウムシリンダーの表面を切削して、０．１、０．４、０．９μｍの表面粗さＲｚをそれぞれも３種のアルミニウムシリンダーを調整した。そして、その各アルミニウムシリンダー上に、それぞれ、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ系感光体を作製した。得られた感光体のビッカース硬度（ＪＩＳ規格）は１２００Ｋｇ／ｍ２であった。この３種の感光体の表面粗さＲｚは、基体１ａとしてのアルミニウムシリンダーの表面粗さＲｚが反映され、それぞれ、０．１、０．４、０．９μｍであった。
【０１３１】
＜直方体状研磨粒子の製造例＞
１）製造例１
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、ｐＨを０．６５に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にＮａＯＨを添加し、分散液のｐＨを４．５に調整し上澄み液の電気伝導度が７０μＳ／ｃｍになるまで洗浄をくり返した。
【０１３２】
該含水酸化チタンに対し、０．９７倍モル量のＳｒ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏを加えてＳＵＳ製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにＳｒＴｉＯ３換算で０．１ｍｏｌ／リットル以上２．０ｍｏｌ／リットル以下になるように蒸留水を加えた。
【０１３３】
窒素雰囲気中で該スラリーを８３℃まで５〜３０℃／時間で昇温し、８３℃に到達してから３〜７時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後純水で洗浄をくり返した。
【０１３４】
上記スラリーの昇温速度及び反応時間を変化させて、平均粒径の異なる種々のチタン酸ストロンチウムＡ、Ｂを得た。得られたチタン酸ストロンチウムは、一次粒子の平均径がそれぞれ０．１２μｍであった。また粒子形状が概略立方体または直方体であるものの含有率は８０個数％以上であった。
【０１３５】
粒子の円形度を測定したところ、Ａ，Ｂそれぞれ０．９００、０．９１０であった。
【０１３６】
２）製造例２
チタン酸ストロンチウムＡを１０００℃で焼結させた後に１次平均粒径が０．１２μｍになるまで解砕して焼結工程を経由したチタン酸ストロンチウム粒子Ｃを得た。粒子の円形度を測定したところ、０．８７０であった。
【０１３７】
３）製造例３
水酸化チタン１００ｇ／ｌ（ＴｉＣｌ４）水溶液３００ｍｌにＴｉと同当量の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）を溶解し、窒素雰囲気下で溶液中の塩素イオンと同当量の水酸化カリウム（ＫＯＨ）を加え、オートクレープ中１４０℃で２時間攪拌した。生成物を濾過、洗浄、乾燥して１次平均粒径が０．１２μｍのチタン酸ストロンチウム粒子Ｄを得た。粒子の円形度を測定したところ、０．９４０であった。
【０１３８】
＜現像剤製造例＞
１）現像剤の製造例１
イオン交換水７０９ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ３ＰＯ４水溶液４５１ｇを投入し、６０℃に加温した後、１．０Ｍ−ＣａＣｌ２水溶液６７．７ｇを徐々に添加してＣａ３（ＰＯ４）２を含む水系媒体を得た。
【０１３９】
スチレン ８０部
ｎ−ブチルアクリレート ２０部
不飽和ポリエステル樹脂 ２部
飽和ポリエステル樹脂 ３部
負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物） １部
表面処理疎水化磁性体（σｓ＝８３Ａｍ２／ｋｇ） ２０〜１００部
上記処方をアトライター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合した。
【０１４０】
この単量体組成物を６０℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス（ＤＳＣにおける吸熱ピークの極大値７２℃）６部を添加混合溶解した。これに重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ１／２＝１４０分，６０℃条件下］５ｇを溶解した。
【０１４１】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、６０℃、Ｎ２雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））にて１０，０００ｒｐｍで１５分間撹拌し、造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０℃で６時間反応させた。その後、液温を８０℃とし、更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、８０℃で更に２時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてＣａ３（ＰＯ４）２を溶解し、濾過，水洗，乾燥して重量平均粒径６．５μｍのトナーを得た。
【０１４２】
これらのトナー１００重量部と、潤滑剤として、一次粒径０．００８μｍのシリカにヘキサメチルジシラザンで表面を処理し処理後のＢＥＴ値が２５０ｍ２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．０重量部を配合した。
【０１４３】
そして、これに、チタン酸ストロンチウム研磨粒子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１．０重量部ずつを配合し、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、現像剤を調製した。即ち、潤滑剤としての無機粒子Ｙと研磨剤としての無機粉体粒子Ｚをそれぞれ所定量外添した磁性トナー現像剤を調製した。
【０１４４】
＜帯電部材製造例＞
下記の仕様で帯電部材としての帯電ローラ２１を作成した。
【０１４５】
（弾性層２３）
エピクロルヒドリンゴム １００部
四級アンモニウム塩 ２部
炭酸カルシウム ３０部
酸化亜鉛 ５部
脂肪酸 ５部
以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練した後、エピクロルヒドリンゴム１００部に対してエーテルエステル系可塑剤１５部を加え、２０℃に冷却した密閉型ミキサーで更に２０分間混練し、原料コンパウンドを調製した。
【０１４６】
このコンパウンドに原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム１００部に対し加硫剤としての硫黄１部、加硫促進剤としてのノクセラーＤＭ１部及びノクセラーＴＳ０．５部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混練した。
【０１４７】
得られたコンパウンドをφ６ｍｍステンレス製支持体２２の周囲にローラ状になるように押出成型機にて成型し、加熱加硫成型した後、外径φ８．５ｍｍになるように研磨処理して弾性層２３を得た。
【０１４８】
（表面層６４）
上記弾性層２３の上に以下に示すような表面層２４を被覆形成した。表面層２４の材料として、
アクリルポリオール溶液 １００部
（有効成分７０質量％、希釈溶剤キシレン３０質量％含有）
イソシアネートＡ（ＩＰＤＩ） ４０部
（有効成分６０質量％；希釈溶剤ｎ−酢酸ブチル１５質量％、キシレン２５質量％含有）
イソシアネートＢ（ＨＤＩ） ３０部
（有効成分８０質量％、希釈溶剤酢酸エチル２０質量％含有）
表面処理した導電性酸化錫 ９０部
（処理剤；フルオロアルキルアルコキシシラン）
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂粒子（粒径８μｍ） ３５部
メチルイソブチルケトン ３４０部
をミキサーを用いて撹拌し、混合溶液を調製した。
【０１４９】
ついで、その混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理（処理速度５００ｍｌ／ｍｉｎ）を行い、導電性酸化錫の塗工液を作成した。
【０１５０】
次に、ステンレス製支持体を前記塗工液の表面に対して垂直状態に保持して、塗工液中に浸漬し、表面層を形成した。この際、下方のステンレス製支持体にポリアセタール製のマスキング用キャップを被せた。その後、熱風乾燥機にて８０℃で１時間、更に１６０℃で１時間乾燥させ、表面層２４を被覆形成したローラ形状の帯電部材２１を得た。
【０１５１】
＜クリーニングブレード製造例＞
プレポリマーとして、重量平均分子量２０００のエチレンブチレンアジペート系ポリエステルポリオールと４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとより製造したＮＣＯ％が７．０％のプレポリマーを用いた。
【０１５２】
このプレポリマーに、１，４−ブタンジオール及びトリメチロールプロパンが質量比で６５：３５に混合されたトリエチレンジアミン触媒を含む架橋剤を混合した。この場合、水酸基／イソシアネート基のモル比を変えて混合し、国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）７０°、７３°、７６°、７９°の３種の熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂製のブレードを作製した。
【０１５３】
この３種のブレードを、それぞれ、８０℃のイソシアネート（ＭＤＩ）浴に１０分間浸漬後、ＭＤＩ浴よりブレードを引き上げ、余分なＭＤＩを拭き取った。その後、１２０℃のオーブンで１５０分の間、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させて、数種類のクリーニングブレード６１を作製した。
【０１５４】
このとき、図９のように、ブレード先端のみＭＤＩ浴させてブレードの応力分布（図８）でゼロになる点Ａ・Ｂ（応力ゼロ位置）は追加硬化しないブレードも作製した。この方法で作製されるブレード断面例を図１０に示す。
【０１５５】
得られたクリーニングブレードの感光体当接部の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層６１ｂは若干白濁した層として観察され、硬化層６１ｂの厚さｔは０．２０ｍｍであった。また、クリーニングブレードを幅３０ｍｍに切断し、断面に圧子を押し当ててブレード内部と浸漬硬化層６１ｂの国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）を測定した。作製したブレードを表１に示す。
【０１５６】
【表１】
【０１５７】
また、ブレードＦの系に関しては、表５に示すような浸漬時間を振って内部硬度と表層硬度比の異なるブレードを作製した。
【０１５８】
＜評価方法＞
本実施例は、帯電ローラ汚れ、ブレード端部のクリーニング性、クリーニングブレード耐久性、トナー融着、クリーナー停止時音、画像流れについて、キヤノン製デジタルコピアｉＲ６５７０を帯電装置とクリーニング装置を改造した画像形成装置にて評価した。なお、ドラムヒータはオフとした。
【０１５９】
実施例１〜３０、比較例１〜１３では、研磨粒子Ａが外添されたトナーを現像剤として使用した。
【０１６０】
実施例３１〜４５では、研磨剤Ａ〜Ｄを外添したトナーとブレードＦの系の浸漬時間を振って作製したブレードを使用し、当接線圧は２７（ｍＮ／ｍｍ）で行った。
【０１６１】
なお、実施例１〜４５、比較例１〜１３ではＲｚ０．４μｍの粗さを持つ感光体を用いたが、実施例４６〜５６ではは表６のように粗さの異なる感光体を用いて評価した。
【０１６２】
１）帯電ローラスジ汚れ
帯電ローラ汚れは、温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境で５％画像をＡ４で間欠１０万枚の画出しを行い、１０万枚画出し後のハーフトーン画像を評価した。評価結果は以下のようにランク分けした。
【０１６３】
○：帯電汚れ起因のハーフトーンムラは画像上に見えない
△：帯電汚れ起因のハーフトーンムラが発生するがほとんど目立たない
×：帯電汚れ起因の目立つハーフトーンムラが発生
２）帯電ローラ全体汚れ
帯電ローラ全体汚れの評価は上記１０万枚画出し後の本体を、温度２３．５℃・湿度５％ＲＨの環境下に移動させて感光体電位について以下の基準で評価した。
【０１６４】
◎：電位低下ほとんど無し
○：５Ｖ未満の電位低下が発生するが画像に目立った影響無し
△：５Ｖ以上１０Ｖ未満の電位低下が発生し、わずかに画像濃度が低下するが
目立った濃度低下ではない
×：１０Ｖ以上の感光体電位低下が発生し、大きく画像濃度が低下する
３）トナークリーニング性
トナークリーニング性は、トナーがすり抜け易い低温環境である温度１５℃湿度１０％ＲＨの環境下で５％画像にて間欠１０万枚の画出しを行った際に、クリーニングブレードをすり抜けたトナーによる画像不良発生について以下の基準で評価した。
【０１６５】
○：すり抜けトナー無く画像に出ない
△：すり抜けトナー起因の画像スジが出ることがあるが目立たない
×：端部トナー飛散により目立って汚れた画像が出力される
４）クリーニング耐久性
クリーニング耐久性は、ブレード損耗が発生し易い高温環境温度３２．５℃・湿度７５％ＲＨの環境下で５％画像にて間欠５０万枚の画出しを行なった。その後に、画像形成装置を温度２３．５℃・湿度５％ＲＨの環境下に移動させてベタ画像を１００枚連続出力して、出力した全てのベタ画像余白においてクリーニングブレードエッジ破損起因のスジ発生の有無とそのレベルを評価した。
【０１６６】
○：クリーニング不良無し
△：数枚クリーニング不良起因のスジ汚れがあるが、目立たない
×：１枚以上画像上目立つクリーニング不良が発生
５）トナー融着
トナー融着に関しては温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境下で５％画像にて間欠１０万枚の画出しを行なった後に、感光体上にトナーの融着が発生しているかで評価した。
【０１６７】
○：感光体表面に融着無し
△：感光体表面に軽微な外添剤融着が発生するが画像に影響を与えない
×：感光体表面のトナー融着により画像不良が発生
６）画像流れ
画像流れは温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境で５％画像のＡ４で間欠１０万枚の画出しを行う。そして、１０万枚画出し後に、本体電源を切ってから、同環境にて２４時間放置した後に、朝一の空回転を行わずに、Ａ４でデジタルハーフトーン画像及び５ポイント文字画像を出力して評価した。評価結果は以下のようにランク分けした。
【０１６８】
◎：画像流れ無し
○：ハイライト飛びが僅かにあるが、文字は良好
△：文字が僅かにボケているが十分に読める
×：画像流れで文字がボケて読み難い
７）感光体停止時音
感光体が停止する時にクリーニングブレード６１と感光体１とが擦れることによる音の発生に関しては、温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境下で、５％画像にて間欠１０万枚の画出しを行っている時に、感光体停止時音が聞こえるかどうか評価した。
【０１６９】
○：感光体停止時音は聞こえない
△：感光体停止時音がわずかに聞こえるが気にならない
×：感光体停止時音がはっきり聞こえる
８）ベタ白通紙時クリーニング耐久性
ベタ白通紙時クリーニング耐久性に関しては、温度２７℃・湿度７５％ＲＨの環境下で０％画像、すなわちベタ白画像にて間欠５０００枚の画出しを行っている時に、クリーニングブレードめくれが派生しないかどうか評価した。
【０１７０】
○：ブレードめくれ無し
△：画出し３０００枚を超えた頃からブレードめくれが数回発生するが画像に関係
しない端部のみであり、しかも感光体回転停止時にすぐ治る
×：画像域におよぶブレードめくれが発生し、その影響が画像に出る
＜評価結果＞
前記評価方法にしたがって画像流れと帯電スジ汚れとクリーニング性能について評価した結果を表２〜表６に示す。
【０１７１】
なお、実施例１〜３１の高湿環境下評価で画像流れは発生しなかった。
【０１７２】
【表２】
【０１７３】
【表３】
【０１７４】
【表４】
【０１７５】
【表５】
【０１７６】
【表６】
【０１７７】
表２〜６に示した実施例１〜５６のクリーニング耐久性の評価結果から、クリーニングブレードの当接ニップ部の平均面圧が３．５（Ｎ／ｍｍ２）以上６．５（Ｎ／ｍｍ２）以下を満足することにより、感光体回転開始時に起こり易いブレード欠けを防止できる。
【０１７８】
そのために、ブレードの耐久性が維持できる。また、研磨剤阻止層が感光体駆動開始時に一気に抜ける現象を抑えることができるために、帯電部材のムラ汚れによる画像不良を抑制することができる。
【０１７９】
さらに、実施例７〜３０のように、クリーニングブレードの当接ニップ部の平均面圧が４．５（Ｎ／ｍｍ２）以上であると、より効果的に帯電部材の汚れを抑止できる。
【０１８０】
実施例８〜１５、２１、２２、２４〜２９のように、クリーニングブレードの当接圧力分布において、当接ピーク圧が９．５（Ｎ／ｍｍ２）以上１３．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることにより、次のような効果が得られる。即ち、クリーナー部分での感光体停止時音を抑止しつつ、シリカ等さらに粒径の細かいトナー外添剤のクリーニングブレードすり抜けを抑止し、帯電ローラ全体汚れを低減できる。
【０１８１】
実施例１０〜３０のように、表層を追加硬化し、内部中心の硬度より表層硬度を大きくしたクリーニングブレードを用いることにより、ブレードのすべり性が向上し、クリーニングブレードの耐久性を向上させることが出来る。
【０１８２】
さらに、実施例２０〜３０のように、静止状態でのブレードの応力ゼロの位置は追加硬化せず、エッジのみ追加硬化させることにより、ブレード振動を抑えてクリーニング性を向上させることが出来る。
【０１８３】
また、表５の実施例２５、３４〜３６、３８，３９，４２のように、
・クリーニングブレードのエッジ部の表層の硬度をＨｅ
・ブレードの内部中心の硬度Ｈｃ
・個数平均粒径が０．０３〜０．３０μｍである無機粉体粒子の円形度をＣ
としたとき、
１．２０≦（Ｈｅ／Ｈｃ）／Ｃ≦１．３０
を満足するようにすると、トナー融着を防ぐことができる。
【０１８４】
前記の式を満足すると、トナー融着が良くなる理由に関しては詳細なメカニズムは明らかになっていないが、まず一般的には感光体上にシリカ等の小粒系の外添剤が付着し、これを核としてトナーが引っかかってトナー融着に発展することが多い。無機粉体粒子の円形度が大きい時には、外添剤の転がり現象が発生し、ブレードエッジに堆積する粉体層の流動性が大きく、堆積粉体層が崩れやすくなる。そして、粉体層が崩れると、ブレード負荷が不均一になりやすく負荷が大きくなった部分に外添剤がブレードニップに入り込みやすくなって融着が発生しやすくなると考えられる。これに対しては、ブレードの内部硬度に対してブレードの表面硬度を高すると、振動周波数が異なる部分ができる。そのために、ブレードの内部と表面及びその境界で振動が相殺されやすくなって、異なる個所が多くなり、ブレードの振動を押さえることが出来る。これにより粉体層の運動を押さえることができ、融着を防ぐことが可能になると考えられる。逆に、円形度が低く阻止層が滞りやすい場合には、ブレード潤滑層としての性能が発揮しにくくなる。その為に、その他の小粒系外添剤が潤滑剤としての役割を負担し、感光体上をつれ回って癒着となりやすくなると考えられる。従ってこの場合には、いくらかのブレード振動を許容して無機粉体に潤滑性を持たせる必要がある。
【０１８５】
即ち、本発明における無機粉体粒子の０．０３〜０．３０μｍの粒径は、特に高硬度の感光体を高いピーク圧力でクリーニングする場合には粒子に適度な振動を与え、ブレードから適度にかつ均一にすり抜けてクリーニングを助ける粒子として扱う必要がある。
【０１８６】
実施例２５、３２、３３、３６、３９、４０、４３、４４のように、０．０３μｍ〜０．３０μｍの粒径の無機粉体粒子が直方体形状であると、より確実に画像流れを防止できる。
【０１８７】
実施例２５、４６〜５６のように感光体の表面粗さが異なる場合でも、本発明の効果が発揮できる。ただし、無機粉体粒子の供給が絶たれたときのクリーニング耐久性には差が出てくる。
【０１８８】
以上の実施例では０．０３μｍ〜０．３０μｍの粒径の無機粉体粒子としてチタン酸ストロンチウムを用いたが、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムでも同様の効果が得られる。
【０１８９】
＜特記事項＞
１）以上の実施例では、研磨粒子としてチタン酸ストロンチウムを用いたが、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムでも同様の効果が得られる。
【０１９０】
２）接触帯電部材は帯電ローラを用いたが、ブラシ型、プレート型など他の形態の帯電部材にすることもできる。
【０１９１】
３）帯電部材は像担持体面に必ずしも接触している必要はない。帯電部材と感光体面との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域が保証されていれば、例えば数十μｍの空隙（間隙）を存して非接触に近接配置されていてもよい（近接帯電）。
【０１９２】
４）露光手段（情報書き込み手段）は実施例のレーザスキャナに限られなない。ＬＥＤアレイ、蛍光灯等の光源と液晶シャッターとの組み合わせ等の他のデジタル露光手段であってもよいし、原稿画像を結像投影するアナログ露光手段であってもよい。
【０１９３】
５）転写手段は実施例の転写ローラを用いた接触方式に限られず、コロナ帯電器を用いた非接触方式にすることもできる。
【０１９４】
６）被転写部材は中間転写ドラムや中間転写ベルト等の中間転写体であってもよい。この場合は、この中間転写体から紙などの二次記録媒体に再度トナー画像の転写が行なわれる。
【０１９５】
７）クリーニング補助部材６２は、マグネットローラ６３に非磁性又は磁性のスルーブを外嵌し、そのスルーブの外周面に磁性粒子を磁気吸着させて磁気ブラシ６４を形成担持させ、スリーブまたはマグネットローラを回転させる構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
【図１】実施例における画像形成装置の概略断面図である。
【図２】電子写真感光体の断面模型図である。
【図３】電子顕微鏡による研磨粒子（無機粉体粒子）の拡大写真である。
【図４】クリーニングブレードの当接部の拡大概略断面図である。
【図５】クリーニングブレードの当接ニップ部の応力分布観察装置の図である。
【図６】クリーニングブレードの当接ニップ部の応力分布計測例である。
【図７】クリーニングブレードの当接ニップ部の応力分布計測例である。
【図８】クリーニングブレードの断面全体の応力分布を観察した例である。
【図９】クリーニングブレードの当接部の硬化方法を示す概略図である。
【図１０】エッジのみ硬化させたクリーニングブレードの概略断面である。
【符号の説明】
【０１９７】
１・・感光体、２１・・帯電ローラ、３・・露光装置、４・・現像装置、５１・・転写部材、６・・クリーニング装置、９・・定着装置、１ａ・・基体、１ｂ・・光導電層、１ｃ・・表面保護層、１ｄ・・下部電荷注入阻止層、１ｅ・・上部電荷注入阻止層、１ｆ・・下部光導電層、１ｇ・・上部光導電層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する感光体の表面を前記感光体に対向設置されている帯電部材により帯電する帯電工程と、前記感光体の帯電面に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記感光体の表面に、平均粒径０．０２μｍ以下の無機粒子が外添された現像剤を供して前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記感光体の表面から被転写部材に転写する転写工程と、前記感光体に感光体回転方向に対してカウンターに当接させたクリーニングブレードにより転写工程後の前記感光体の表面から転写残トナーを除去するクリーニング工程と、を有する画像形成方法において、
前記感光体は、表層の表面粗さＲｚが０．１〜１．０（μｍ）であり、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有し、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子が前記クリーニングブレードと前記感光体との当接ニップ部に供給され、前記当接ニップ部の平均面圧が３．５（Ｎ／ｍｍ２）以上６．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記平均面圧が４．５（Ｎ／ｍｍ２）以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記クリーニングブレードと前記感光体との当接圧力分布において、当接ピーク圧が９．５（Ｎ／ｍｍ２）以上１３．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記クリーニングブレードの表層のゴム硬度が内部中心のゴム硬度よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記内部中心よりもゴム硬度が大きい部分がクリーニングブレードのエッジ部分の表層であり、少なくとも前記感光体に対する当接静止時応力がゼロの点におけるゴム硬度は前記内部中心のゴム硬度と同じであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記無機粉体粒子の形状が立方体形状あるいは直方体形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記無機粉体粒子がチタン酸ストロンチウム粒子またはチタン酸バリウムまたはチタン酸カルシウムであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記感光体の表面硬度がビッカース硬度（ＪＩＳ規格）で５００Ｋｇ／ｍ２以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記クリーニングブレードのエッジ部分の表層のゴム硬度をＨｅ、内部中心のゴム硬度をＨｃ、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子の円形度をＣとしたとき、次式
１．２０≦（Ｈｅ／Ｈｃ）／Ｃ≦１．３０
を満足することを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１】
回転する感光体の表面を前記感光体に対向設置されている帯電部材により帯電する帯電工程と、前記感光体の帯電面に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記感光体の表面に、平均粒径０．０２μｍ以下の無機粒子が外添された現像剤を供して前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記感光体の表面から被転写部材に転写する転写工程と、前記感光体に感光体回転方向に対してカウンターに当接させたクリーニングブレードにより転写工程後の前記感光体の表面から転写残トナーを除去するクリーニング工程と、を有する画像形成方法において、
前記感光体は、表層の表面粗さＲｚが０．１〜１．０（μｍ）であり、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有し、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子が前記クリーニングブレードと前記感光体との当接ニップ部に供給され、前記当接ニップ部の平均面圧が３．５（Ｎ／ｍｍ２）以上６．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記平均面圧が４．５（Ｎ／ｍｍ２）以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記クリーニングブレードと前記感光体との当接圧力分布において、当接ピーク圧が９．５（Ｎ／ｍｍ２）以上１３．５（Ｎ／ｍｍ２）以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記クリーニングブレードの表層のゴム硬度が内部中心のゴム硬度よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記内部中心よりもゴム硬度が大きい部分がクリーニングブレードのエッジ部分の表層であり、少なくとも前記感光体に対する当接静止時応力がゼロの点におけるゴム硬度は前記内部中心のゴム硬度と同じであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記無機粉体粒子の形状が立方体形状あるいは直方体形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記無機粉体粒子がチタン酸ストロンチウム粒子またはチタン酸バリウムまたはチタン酸カルシウムであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記感光体の表面硬度がビッカース硬度（ＪＩＳ規格）で５００Ｋｇ／ｍ２以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記クリーニングブレードのエッジ部分の表層のゴム硬度をＨｅ、内部中心のゴム硬度をＨｃ、個数平均粒径が０．０３（μｍ）〜０．３０（μｍ）である無機粉体粒子の円形度をＣとしたとき、次式
１．２０≦（Ｈｅ／Ｈｃ）／Ｃ≦１．３０
を満足することを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載の画像形成方法。
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２５７０１１（Ｐ２００８−２５７０１１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１００１９７（Ｐ２００７−１００１９７）
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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