(57)【要約】【課題】高耐久（高強度、高耐磨耗性）の感光体を用いながらも長期に渡り安定したクリーニング性能を保ち、また画像流れも発生させず、高寿命、高画質及び低ランニングコストの画像形成方法を提供すること。【解決手段】像担持体の表面のユニバーサル硬さ値ＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ2以上２２０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下である像担持体であって、接触式ローラ部材の回転軸と該像担持体の回転軸の交差角θ（°）、転写残トナーと研磨粒子の比率をＡ（質量％）とし、該クリーニングブレードの当接圧をＢ（ｇ／ｃｍ）としたとき、ＨＵ、Ｗｅ、Ａ、Ｂ及びθが下記式（Ｉ）    （１／６０００）×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）及び下記式（ＩＩ）    Ａ／Ｂ≦θ      （ＩＩ）及び下記式（ＩＩＩ）    １０≦Ｂ≦５０      （ＩＩＩ）を満足することを特徴とする画像形成方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を帯電部材により帯電する帯電工程と、帯電している像担持体に静電荷像を形成する静電潜像形成工程と、静電荷像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像工程と、該像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体を介して、又は、介さずに記録媒体上に転写する転写工程と、トナー画像を記録媒体に加熱定着する定着工程と、転写後の像担持体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程とを有する少なくとも有する画像形成方法であって、
該像担持体は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錘ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時の表面のユニバーサル硬さ値ＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ2以上２２０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下である像担持体であって、
該帯電部材は、該像担持体に接触するように設けられた接触式帯電ローラであり、該接触式帯電ローラの回転軸と該像担持体の回転軸は互いに交差角θ（°）をもって交差するよう配置されており、
該クリーニング部材は、該像担持体に接触するように設けられたクリーニングブレードであって、該クリーニングブレードと該像担持体との当接部には研磨粒子が存在しており、
該クリーニングブレードに達する転写残トナーと研磨粒子の比率をＡ（質量％）とし、該クリーニングブレードの当接圧をＢ（ｇ／ｃｍ）としたとき、ＨＵ、Ｗｅ、Ａ、Ｂ及びθが下記式（Ｉ）
（１／６０００）×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）
及び下記式（ＩＩ）
Ａ／Ｂ≦θ      （ＩＩ）
及び下記式（ＩＩＩ）
１０≦Ｂ≦５０      （ＩＩＩ）
を満足することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
該研磨粒子は、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム及びチタン酸バリウムからなる群より選ばれる無機微粒子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】
該研磨粒子は、一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／または直方体状の粒子形状を有し、且つ、ペロブスカイト型結晶を有し、
該研磨粒子は、６００ｎｍ以上の粒径を有する粒子及び凝集体の含有率が１個数％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】
該研磨粒子は、クリーニング容器内の研磨粒子供給部材により供給されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
該研磨粒子は、トナー粒子に外添され、現像させることにより供給されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
該クリーニングブレードは、ゴムブレードであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
該接触式帯電ローラの該像担持体に対する当接圧が、５０（ｇ／ｃｍ）以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
該接触式帯電ローラのアスカーＣ硬度が、２０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
該クリーニング容器内の研磨粒子供給部材は、回転可能なファーブラシ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１０】
該像担持体は、少なくとも支持体と、該支持体上に感光層とを有する感光体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリの如き紙等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置では、電子写真システムが広く採用されている。電子写真システムは、感光体の如き像担持体の表面が一様に帯電された後に、像担持体の表面にレーザー光を照射し、レーザー光を照射された部分と照射されなかった部分との間に電位差が生じ、静電潜像が形成される。次に、帯電したトナーが、該像担持体の表面に付着することによって、像担持体の表面上の静電潜像がトナー像として現像される。その後、そのトナー像が記録媒体に転写され、記録媒体上に画像が形成される。
【０００３】
像担持体表面を帯電するための帯電手段としては、コロナ放電装置や接触帯電装置が利用されている。コロナ放電装置は、像担持体表面を所定の電位に帯電するためには有効なものであるが、高圧電源を必要とする、及び、オゾンが発生するといった問題点がある。一方、接触帯電装置は、電圧を印加した導電性帯電部材を像担持体表面に接触させることにより像担持体表面を所定の電位に帯電させるもので、高圧電源を必要としない、及び、オゾンの発生をみてもコロナ放電装置に比べ微量である、構成が簡素であるといったの特長を有している。
【０００４】
また、像担持体の表面に繰り返してトナー像が形成されるため、記録媒体へのトナー像の転写後の、記録媒体に転写されずに像担持体の表面に残る残留トナーを充分に除去することが必要である。このような電子写真システムにおけるクリーニング部材としては、弾性材料からなるカウンターブレードであるクリーニングブレードが用いられている。このクリーニングブレードを像担持体の表面に当接して、残留トナーをかき落とす方法が、低コストであり、電子写真システム全体を簡単でコンパクトな構成にでき、トナー除去効率も優れているので、広く実用化されている。クリーニングブレードの材料としては、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性及び耐オゾン性に卓越しているウレタンゴムが一般的に用いられている。
【０００５】
クリーニングブレードの物性や像担持体への当接のしかたは、転写残トナーの像担持体への付着度合いによるクリーニングのしやすさや像担持体の表面性にも大きく左右される。またトナーの形状、粒径及び材質の如き物性によってもクリーニング性は大きく影響を受けるため、トナーに適したブレードを選択し、像担持体に対して適正な角度、当接荷重に設定する必要がある。
【０００６】
最近、画像形成装置には、高画質化及び低ランニングコスト化の要望がある。上記電子写真システムで用いられる像担持体である感光体としては、高画質化のために、より感光層膜厚の薄いものが使用され、且つ、低ランニングコスト化のために、感光体自身の寿命を長くする必要性から、感光体表面の電気的強度、機械的強度及び耐磨耗性向上が図られている。
【０００７】
しかしそのような像担持体を用いる画像形成装置には、以下のような課題が発生した。
【０００８】
高強度及び耐磨耗性の高い高耐久の像担持体が使用されようになったため、特に像担持体表面の表面磨耗量がテーバー磨耗試験器で２ｍｇ以下という耐磨耗性の非常に高い像担持体を使用する場合、像担持体の表面が削れることによるリフレシュがされにくくなり、帯電による電気的ダメージや、放電生成物の付着による像担持体の表面劣化、クリーニングブレードとの摺擦による機械的ダメージが長期的に蓄積しやすくなる。像担持体表面の滑り性（特にクリーニングブレードに対する滑り性）が低下し、クリーニングブレードのビビリ、鳴き及び捲れが発生し易くなってくる。さらに像担持体表面が削れにくいため、放電生成物の除去がしにくくなり、画像流れが発生してくるという問題点が生じた。そこでこの問題点を解決するためにこれまでに様々な手法が考えられてきた。
【０００９】
例えば、ヒーターによって像担持体を加熱することで、水分吸着による像担持体表面の低抵抗化を防ぎ画像流れを防止するという手法がある（特許文献１参照）。しかしながら、ヒーターを設ける事は熱制御手段も必要となり、画像形成装置の構成が煩雑化するのみならず、特に複写機及びプリンタの小型化、パーソナル化の中でヒーターを用いると、システムが複雑になってしまう。また、ヒーターの昇温には一定の時間を要し、電源を入れてからプリントするまでの時間（ウォームアップタイム）が長く、そのための消費電力を要する。また、像担持体を加熱すると、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）近くまで昇温されるために、像担持体表面にトナーが固着してしまうことがある。
【００１０】
一方、別の手法として、弾性ローラにより像担持体表面を摺擦して放電生成物を取り除く方法が考えられている（特許文献２参照）。この方法では、摺擦力は十分に発揮されるが、像担持体表面からかきとり、弾性ローラ自身に付着した転写残トナーをさらに他の手段で弾性ローラからかきとらないと、いつまでも弾性ローラに連れまわって、像担持体と弾性ローラ間で摺擦を繰り返されて、融着を起こしてしまう。また逆に、十分に弾性ローラ表面からのかきとりが成されたとしても、転写残トナーが少ない場合、像担持体表面に対して弾性ローラ表面が直接接触、摺擦されて像担持体表面が傷ついてしまうことがあった。
【００１１】
さらに別の方法として、研磨剤を有する現像剤を用いることで、積極的に放電生成物の除去を行うものがある（特許文献３参照）。この手法だと上述したヒーターや弾性ローラによる摺擦とは異なり新たに部材を設けることが無いため、装置が簡易化され安価に作成できる。
【００１２】
しかしながら帯電手段として上述した接触帯電装置を用いた場合は、クリーニングブレードをすり抜けてきた研磨剤が接触帯電装置を汚染し、帯電ムラを引き起こし画像不良が発生することがある。
【００１３】
【特許文献１】実公平１−３４２０５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１００７８０号公報
【特許文献３】特開昭６１−２７８８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、上記課題を解決した画像形成方法を提供することにある。
【００１５】
より詳しくは、高耐久（高強度、高耐磨耗性）の感光体の如き像担持体を用いながらも長期に渡り安定したクリーニング性能を保ち、また画像流れも発生させず、高寿命、高画質及び低ランニングコストの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】
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記の構成とすることで上記課題を解決することができ、高耐久（高強度、高耐磨耗性）の感光体の如き像担持体を用いながらも長期に渡り安定したクリーニング性能を保ち、また画像流れも発生させず、高寿命、高画質及び低ランニングコストの画像形成方法が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１７】
すなわち、本発明は、像担持体を帯電部材により帯電する帯電工程と、帯電している像担持体に静電荷像を形成する静電潜像形成工程と、静電荷像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像工程と、該像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体を介して、又は、介さずに記録媒体上に転写する転写工程と、トナー画像を記録媒体に加熱定着する定着工程と、転写後の像担持体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程とを有する少なくとも有する画像形成方法であって、該像担持体は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錘ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時の表面のユニバーサル硬さ値ＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ2以上２２０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下である像担持体であって、該帯電部材は、該像担持体に接触するように設けられた接触式帯電ローラであり、該接触式帯電ローラの回転軸と該像担持体の回転軸は互いに交差角θ（°）をもって交差するよう配置されており、該クリーニング部材は、該像担持体に接触するように設けられたクリーニングブレードであって、該クリーニングブレードと該像担持体との当接部には研磨粒子が存在しており、該クリーニングブレードに達する転写残トナーと研磨粒子の比率をＡ（質量％）とし、該クリーニングブレードの当接圧をＢ（ｇ／ｃｍ）としたとき、ＨＵ、Ｗｅ、Ａ、Ｂ及びθが下記式（Ｉ）
（１／６０００）×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）
及び下記式（ＩＩ）
Ａ／Ｂ≦θ      （ＩＩ）
及び下記式（ＩＩＩ）
１０≦Ｂ≦５０      （ＩＩＩ）
を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。なお、本発明において上記式（Ｉ）（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で用いられるＨＵ、Ｗｅ、Ａ、Ｂ及びθは数値を意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、高耐久（高強度、高耐磨耗性）の感光体の如き像担持体を用いながらも長期に渡り安定したクリーニング性能を保ち、また画像流れも発生させず、高寿命、高画質及び低ランニングコストの画像形成方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る画像形成方法を用いた画像形成装置について、図を用いて説明する。図１は本発明に用いられる画像形成装置の概略構成図の一例である。
【００２０】
［画像形成装置の構成］
図１に示す画像形成装置１は電子写真方式のフルカラー画像形成装置であって、図示していないコンピュータ等から送られた画像信号に従って記録媒体Ｓに画像を形成するものである。像担持体２は感光体である。
【００２１】
像担持体２は２００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動しつつ、接触式帯電ローラの如き帯電部材３によって暗部電位ＶＤとして−６００Ｖ  に帯電される。次にこれにレーザー発振器の如き静電潜像形成手段４が画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザービームの如き露光光５を走査露光し、像担持体２上に明部電位ＶＬとして−２００Ｖの静電潜像を形成する。
【００２２】
このように形成された静電潜像は、回転現像装置の如き現像手段６によって現像剤であるトナーにより現像、可視化される。この現像手段６は第一色目のトナーとしてイエロートナーが内包された第一の現像装置６ｙ、第二色目のトナーとしてマゼンタトナーが内包された第二の現像装置６ｍ、第三色目のトナーとしてシアントナーが内包された第三の現像装置６ｃ、第四色目のトナーとしてブラックトナーが内包された第四の現像装置６ｋを一体化した構成となっている。
【００２３】
まず第一の静電潜像は、第一色目のトナーとしてイエロートナーが内包された第一の現像装置６ｙによって現像、可視像化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、二成分現像法及びＦＥＥＤ現像法のいずれの現像方法を用いても良い。また、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。本実施形態においては非磁性トナーによる二成分現像法を用いている。
【００２４】
可視像化された第一色目のトナー像は、回転駆動される中間転写体７と対向する第一の転写部位７ａにおいて、中間転写体７の表面に静電転写（一次転写）される。中間転写体７は導電弾性層と離型性を有する表層とから形成され、搬送可能な最大記録媒体の長さよりも若干長い周長を有している。該中間転写体７は、前記像担持体２に対して所定の押圧力を以って圧接されつつ、像担持体２の周速度と略等速の周速度を以って像担持体２の回転方向に対して逆方向（即ち接触部位では同方向）に回転駆動される。
【００２５】
中間転写体７がシリンダー部に高圧電源７ｃによって、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体７の表面にトナー像が一次転写される。一次転写が終了した像担持体２の表面に残留したトナーは、後述するクリーニング装置８によって除去される。続いて前記工程を各色について繰り返し、中間転写体７上に四色のトナー像を転写、重畳する。
【００２６】
カセット９には記録媒体Ｓが積載されており、ピックアップローラ１０によって一枚ずつに分離給送され、レジストローラ対１１によって斜行を矯正された後に、第二の転写部位７ｂに到達する。そこで中間転写体７の表面に対して離間状態にあった転写ベルトの如き転写手段１２が所定の押圧力を以って中間転写体７表面に圧接、回転駆動される。転写手段１２はバイアスローラ１２ａ、テンションローラ１２ｂによって張架されており、バイアスローラ１２ａには高圧電源１２ｃによってトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されている。
【００２７】
これにより第二の転写部位７ｂに所定のタイミングで搬送されてきた記録媒体Ｓの表面に中間転写体７上のトナー像が一括転写（二次転写）され、その後定着手段１４に送られて熱と圧力を加えられることにより画像を定着した後に、排出ローラ対１５によって機外に排出される。二次転写が終了した中間転写体７の表面に残留したトナーは、所定のタイミングで中間転写体７の表面に当接状態となる中間転写体クリーニング装置１３により除去される。
【００２８】
［像担持体］
本発明に用いられる像担持体である感光体について以下に説明する（以下、像担持体を感光体、もしくは感光ドラムとも称する）。
【００２９】
本発明の画像形成方法に用いられる感光体は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカーズ四角錘ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時の表面のユニバーサル硬さ値ＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ2以上２２０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ弾性変形率Ｗｅが４０％以上６５％以下である。さらに、該ユニバーサル硬さ値ＨＵが１６０Ｎ／ｍｍ2以上２００Ｎ／ｍｍ2以下であることが好ましい。また、該弾性変形率Ｗｅが、５０％以上６５％以下であることが好ましい。
【００３０】
また本発明におけるユニバーサル硬さ値ＨＵ、及び弾性変形率Ｗｅは、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読し連続的硬さを求められる微小硬さ測定装置フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定した。圧子は対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用した。荷重の条件は最終荷重６ｍＮまで段階的に（各点０．１ｓの保持時間で２７３点）測定した。
【００３１】
ユニバーサル硬さ値（以下、ＨＵとも称する）は、６ｍＮで押し込んだ時の同荷重下での押し込み深さから下記式（１）によって規定される。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
弾性変形率Ｗｅは圧子が膜に対して行った仕事量（エネルギー）、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めたものであり、下記式（２）からその値は求まる。ここでＷｔ（ｎＷ）は全仕事量で、Ｗｏ（ｎＷ）は弾性変形の仕事量である。
弾性変形率Ｗｅ（％）＝Ｗｏ／Ｗｔ×１００      （２）
【００３４】
前述の如く、感光体に求められる性能として機械的劣化に対する耐久性の向上が挙げられる。一般的に膜の硬度は外部応力に対する変形量が小さいほど高く、電子写真感光体も当然の如く鉛筆硬度やビッカース硬度が高いものが機械的劣化に対する耐久性が向上すると考えられている。しかしながら、これらの測定により得られる硬度が高いものが必ずしも耐久性の向上を望めたわけではなかった。すなわち、ビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時のＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ2以上２２０Ｎ／ｍｍ2以下であり、かつ、弾性変形率が４０％以上６５％以下であることによって感光体の機械的劣化が起こりにくくなった。
【００３５】
本実施形に用いられる像担持体である感光体表面の磨耗量は、テーバー磨耗試験器では２ｍｇ以下であるが、６ｍｇ以下であれば、耐久性に対して十分に効果が得られる。テーバー磨耗試験の試験方法は、テーバー磨耗試験機（Ｙ．Ｓ．Ｓ．Ｔａｂｅｒ  安田製作所製）の試料台にサンプルを装着し、２個の表面にラッピングテープ（富士フィルム製  品名：Ｃ２０００）を装着したゴム製の磨耗輪（ＣＳ−０）の各々荷重５００ｇｒをかけ、１０００回転後のサンプルの重量減少を精密天秤にて測定する方法である。
【００３６】
本発明に用いられる感光体は、少なくとも支持体と、該支持体上に感光層とを有することが好ましい。該感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質の双方を同一の層に含有する層構成の単層型感光層、或いは、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を、この順に、又は逆の順に積層した構成の積層型感光層の何れであってもよい。その中でも、感光体としての特性、特に残留電位など電気的特性及び耐久性の点より、感光層は積層型感光層であることが好ましい。更に、前記感光層上に表面保護層を形成することも可能である。感光体表面のユニバーサル硬さ値ＨＵを１５０Ｎ／ｍｍ2以上２２０Ｎ／ｍｍ2以下であり、且つ、弾性変形率Ｗｅを４０％以上６５％以下にするためには、感光体の表面層が、硬化性化合物を重合或いは架橋することにより硬化させて形成した層であることが好ましい。感光体の表面層を形成するための方法としては、まず重合或いは架橋することにより硬化させることが出来る硬化性化合物が融解、含有している塗布液を調製する。次に、該塗布液を、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法及びスピンコーティング法といった塗工方法により塗工する。その中でも、感光体を効率よく大量生産するには塗工方法として浸漬コーティング法を用いることが好ましい。塗布液を塗工後、熱、可視光及び紫外光の如き光、及び、電子線やガンマ線の如き放射線を用いる方法によって、硬化性化合物を重合或いは架橋することにより硬化して感光体の表面層を形成するものである。その中でも、感光体特性の劣化無く残留電位の上昇が起こらず、十分な硬度を示すことが出来る点で、放射線を用いることが好ましい。
【００３７】
放射線として電子線を照射する場合、加速器としてスキャニング型、エレクトロンカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びらミーナ型等の何れの形式も使用することが出来る。電子線を照射する場合に、本発明の感光体における電気特性、及び耐久性能を発現する上で、その照射条件は、加速電圧は２５０ｋＶ以下が好ましく、最適には１５０ｋＶ以下である。また照射線量は好ましくは１０ＫＧｙから１０００ＫＧｙの範囲、より好ましくは３０ＫＧｙから５００ＫＧｙの範囲である。加速電圧が上記を越えると感光体特性に対する電子線照射のダメージが増加する傾向にある。また、照射線量が上記範囲より少ない場合には硬化が不十分となりやすく、線量が多い場合には感光体特性の劣化が起こりやすいので注意が必要である。
【００３８】
重合或いは架橋することで硬化させることの出来る硬化性化合物としては、反応性の高さ、反応速度の速さ、硬化後に達成される硬度の高さの点から、分子内に不飽和重合性官能基を持つものが好ましく、さらにその中でもアクリル基、メタクリル基及びスチレン基からなる群より選択される官能基を少なくとも有する化合物が特に好ましい。
【００３９】
本発明における不飽和重合性官能基を有する化合物とは、その構成単位の繰り返しより、モノマーとオリゴマーに大別される。モノマーとは、不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返しが無く、比較的分子量の小さいものを示し、オリゴマーとは不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返し数が２〜２０程度の重合体である。また、ポリマー又はオリゴマーの末端のみに不飽和重合性官能基を有するマクロノマーも本発明の表面層の形成するために用いられる硬化性化合物として使用可能である。
【００４０】
また本発明における不飽和重合性官能基を有する化合物は、表面層として必要な電荷輸送機能を満足するために、前記不飽和重合性官能基を有する化合物が電荷輸送化合物であると更に好ましい。中でも、正孔輸送機能をもった不飽和重合性化合物であることが更に好ましい。
【００４１】
以下に、不飽和重合性官能基を有する化合物の好ましい化合物例を挙げる。
【００４２】
【化１】
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【００４３】
【化２】
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【００４４】
【化３】
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【００４５】
【化４】
2006285168.tif 000007
【００４６】
【化５】
2006285168.tif 000008
【００４７】
【化６】
2006285168.tif 000009
【００４８】
【化７】
2006285168.tif 000010
【００４９】
【化８】
2006285168.tif 000011
【００５０】
【化９】
2006285168.tif 000012
【００５１】
【化１０】
2006285168.tif 000013
【００５２】
【化１１】
2006285168.tif 000014
【００５３】
【化１２】
2006285168.tif 000015
【００５４】
【化１３】
2006285168.tif 000016
【００５５】
【化１４】
2006285168.tif 000017
【００５６】
【化１５】
2006285168.tif 000018
【００５７】
【化１６】
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【００５８】
【化１７】
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【００５９】
【化１８】
2006285168.tif 000021
【００６０】
【化１９】
2006285168.tif 000022
【００６１】
感光体の支持体としては導電性を有するものであれば良く、例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレス等の金属や合金をドラム又はシート状に形成したもの、アルミニウム及び銅等の金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又は結着樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、又はプラスチックフィルム及び紙等が挙げられる。
【００６２】
本発明においては、支持体の上にはバリアー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることが出来る。
【００６３】
下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、また感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。下引き層の材料としてはポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチン等が使用可能である。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０．１〜２μｍが好ましい。
【００６４】
電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリピウム、チアピリリウム系染料、また各種の中心金属及び結晶系、具体的には例えばα、β、γ、ε、及びＸ型等の結晶型を有するフタロシアニン系化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、クナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコン等が挙げられる。
【００６５】
積層型感光層を有する感光体の場合、電荷発生層は前記電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの手段で良く分散し、分散液を塗布し、乾燥させて形成されるか、又は前記電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下であることが望ましく、特に０．１〜２μｍの範囲内であることが好ましい。
【００６６】
結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６７】
本発明における前記不飽和重合性官能基を有する正孔輸送性化合物は、前述した電荷発生層上に、電荷輸送層として、若しくは電荷発生層上に電荷輸送物質と結着樹脂からなる電荷輸送層を形成した後に、表面層として用いることも出来る。
【００６８】
感光体が表面層を有する場合、その下層にあたる電荷輸送層は適当な電荷輸送物質、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセン等の複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾール等の複素環化合物、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニレジンアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体等の低分子化合物等を適当な結着樹脂（前述の電荷発生層用樹脂な中から選択できる）と共に溶剤に分散／溶解した溶液を前述の公知の方法によって塗布、乾燥して形成することが出来る。この場合の電荷輸送物質と結着樹脂の比率は、両者の全質量を１００とした場合に電荷輸送物質の質量が３０〜１００が好ましく、より好ましくは５０〜１００の範囲で適宜選択される。電荷輸送物質の量がそれ以下であると電荷輸送能が低下し、感度低下、及び残留電位の上昇などの問題点が生ずる。この場合にも感光層の厚みは５〜３０μｍの範囲であり、この時の感光層の膜厚とは電荷発生層、電荷輸送層、及び表面層各々の膜厚を合計したものである。
【００６９】
表面層は、上述の方法で形成することができる。
【００７０】
また、表面層は導電性粒子を有していてもよい。導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、ステンレス及び銀等、またこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着した物などが挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることも出来る。２種以上を組み合わせる場合には、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。
【００７１】
本発明に用いられる導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の点で０．３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以下である。
【００７２】
また、本発明においては上述したような導電性粒子の中でも透明性等の点で金属酸化物を用いることが特に好ましい。
【００７３】
前記表面層中の導電性金属酸化物粒子の割合は、直接的に表面層の抵抗を決定する要因の１つであり、表面層の抵抗は１０10〜１０15Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。
【００７４】
本発明における表面層中にはフッ素原子含有樹脂粒子を含有することが出来る。
【００７５】
フッ素原子含有樹脂粒子としては、４フッ化チレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂及びこれらの共重合体の中から１種或いは２種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、４フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂粒子の分子量や粒径は適宜選択することが出来、特に制限されるものではない。
【００７６】
前記表面層中のフッ素原子含有樹脂の割合は、表面層全質量に対して５〜７０質量％が好ましく、より好ましくは、１０〜６０質量％である。フッ素原子含有樹脂粒子の割合が７０質量％より多いと表面層の機械的強度が低下し易く、フッ素原子含有樹脂粒子の割合が５質量％より少ない表面層の表面の離型性、表面層の対磨耗性や対傷性が充分ではなくなることがある。
【００７７】
本発明においては、分散性、結着性及び対候性を更に向上させる目的で、前記表面層中にラジカル捕捉剤や酸化防止剤等の添加物を加えても良い。
【００７８】
本発明に用いる表面層の膜厚は０．２〜１０．０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜６．０μｍの範囲である。
【００７９】
［現像剤］
本発明に用いられる現像剤は、トナーのみを有する一成分系現像剤であっても、トナーとキャリアを有する二成分系現像剤であってもよい。本発明においてトナーは、トナー粒子と無機微粒子とを少なくとも有するトナーである。トナー粒子に使用する着色剤としては、従来公知のトナーに使用されている染料や顔料の着色剤は何れも使用できる。本発明のトナー粒子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、混錬粉砕法が用いられる。
【００８０】
以下、懸濁重合法によるトナー粒子の製造方法について説明する。重合性単量体中に、着色剤、その他必要によりワックスの如き低軟化点物質、極性樹脂、荷電制御剤、重合開始剤を加え、ホモジナイザー又は超音波分散機によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に撹拌機、ホモジナイザー又はホモミキサーにより分散せしめる。この際、好ましくは単量体組成物の液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように、撹拌速度や時間を調整し、造粒する。その後は、分散安定剤の作用により、単量体組成物の粒子状態が維持され、且つ単量体組成物の粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行なえばよい。重合温度は４０℃以上、一般的には５０〜９０℃の温度に設定して行なうのがよい。重合反応後半に昇温してもよく、更に、トナーの定着時の臭いの原因になる未反応重合性単量体や副生成物を除去するために、反応後半又は反応終了時に一部の水又は一部の水系媒体を留去してもよい。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄及び濾過により回収し乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体組成物１００質量部に対して水３００〜３，０００質量部を分散媒体として使用するのが好ましい。
【００８１】
トナー粒子の粒度分布制御や粒径の制御は、造粒時の水系媒体のｐＨ調整、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量を変える方法や、機械的装置のローターの周速、パス回数及び撹拌羽根形状、撹拌条件、容器形状又は水溶液中での固形分濃度を制御することにより行なえる。
【００８２】
懸濁重合に用いられる重合性単量体としては、スチレン；ｏ−（ｍ−、ｐ−）メチルスチレン、ｍ−（ｐ−）エチルスチレンの如きスチレン誘導体；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルの如き（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、（メタ）アクリロニトリル、アクリル酸アミドが挙げられる。
【００８３】
重合時に添加する極性樹脂としては、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【００８４】
本発明で使用される低軟化点物質としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体、又はこれらのグラフト／ブロック化合物が挙げられる。
【００８５】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが使用できるが、重合阻害性がなく水系媒体への可溶成分のない荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸、それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸を側鎖に持つ高分子化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、珪素化合物、カリックスアレンが挙げられる。ポジ系としては４級アンモニウム塩、該４級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物が挙げられる。該荷電制御剤の使用量は重合性単量体１００質量部に対し０．２〜１０質量部が好ましい。
【００８６】
本発明で使用される重合開始剤としては、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチルニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチルニトリルの如きアゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロキシペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が用いられる。該重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には重合性単量体に対して０．５〜２０質量％（重合性単量体基準）の割合で用いられる。重合開始剤の種類は重合法により若干異なるが、１０時間半減期温度を参考に単独又は混合し利用される。
【００８７】
懸濁重合の分散剤としては、無機系酸化物として、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライトが挙げられる。有機系化合物としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンが挙げられる。これらの分散剤は、重合性単量体１００質量部に対して０．２〜２．０質量部の割合で使用するのが好ましい。
【００８８】
分散剤は市販のものをそのまま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて無機化合物を生成させて得ることもできる。例えば、リン酸カルシウムの場合は、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合法に好ましい分散剤を得ることができる。
【００８９】
これらの分散剤の微細化のために、懸濁液１００質量部に対して０．００１〜０．１質量部の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が使用できる。例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが挙げられる。
【００９０】
次に、混練粉砕法によるトナー粒子の製造方法について説明する。該混練粉砕法で用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらは、単独又は混合して使用される。中でもスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【００９１】
トナー粒子を正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩による変性物；トリブチルベンジジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き４級アンモニウム塩；トリブチルベンジルホスホニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレートの如きホスホニウム塩；アミン及びポリアミン系化合物；高級脂肪酸の金属塩；アセチルアセトン金属錯体；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレートをトナー粒子に添加する。トナー粒子を負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸の金属錯体を用いることができる。これらの荷電制御剤の使用量は結着樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部、好ましくは０．１〜１０質量部である。
【００９２】
トナー粒子には、必要に応じて低軟化点物質を添加することができる。低軟化点物質としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス又はその酸化物；カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス、又はその一部又は全部を脱酸化したものが挙げられる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸類；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類；ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如き飽和アルコール；ソルビトールの如き多価アルコール類；リノール酸アミドの如き脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド類；エチレンビスオレイン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類；Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族ビスアミド類；ステアリン酸亜鉛の如き脂肪酸金属塩；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンの如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物が挙げられる。低軟化点物質の添加量は結着樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。
【００９３】
次に、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤及び着色剤等をヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混合機により十分混合してから、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溶融混練して、樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤、着色剤を分散又は溶解せしめ、冷却固化後、機械的に所望の粒度に微粉砕し、更に分級によって微粉砕物の粒度分布をシャープにする。或いは、冷却固化後、ジェット気流下でターゲットに衝突させて得られた微粉砕物を、熱又は機械的衝撃力によって球形化する。
【００９４】
更に本発明においては、現像性や耐久性を向上させるために、更に次の如き無機微粒子を上記トナーに添加することもできる。例えば、珪素、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、錫、アンチモンの如き金属の酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウムの如き金属塩；カオリンの如き粘土鉱物；アパタイトの如きリン酸化合物；炭化珪素、窒化珪素の如き珪素化合物；カーボンブラックやグラファイトの如き炭素粉末が挙げられる。
【００９５】
同様の目的で以下の如き有機粒子や複合粒子をトナーに添加することもできる。ポリアミド樹脂粒子、シリコン樹脂粒子、シリコンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子の如き樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物又は樹脂と、金属、金属酸化物、カーボンブラックの無機粒子とからなる複合粒子；テフロン（登録商標）、ポリ弗化ビニリデンの如きフッ素樹脂；弗化カーボンの如きフッ素化合物；ステアリン酸亜鉛の如き脂肪酸金属塩；脂肪酸エステルの如き脂肪酸誘導体；硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体が挙げられる。
【００９６】
本実施形態の画像形成方法に用いた現像剤は、懸濁重合法により生成される非磁性の重合トナーと、樹脂磁性キャリアとの混合物である二成分系現像剤である。現像剤のトナーとキャリアの比率（Ｔ／Ｄ比：二成分系現像剤中におけるトナーの質量比）は８％であり、樹脂磁性キャリアとしては、１キロエルステッドの磁気中の磁化量が１００ｅｍｕ／ｃｍ3であり、且つ個数平均粒径が４０μｍであって、更に比抵抗が１０13Ω・ｃｍのものが使用される。
【００９７】
一般に、重合トナーは、粉砕トナーと比較して球形度合が高い。トナー粒子の形状の球形度合は、下記の式（３）から算出される形状係数ＳＦ−１とＳＦ−２を用いて表される。トナーの形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）によって解析し、下記の式（３）より算出される。
【００９８】
【数２】
2006285168.tif 000023
（ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長）
【００９９】
トナーの形状係数のうち、ＳＦ−１は球形度合を示し、ＳＦ−１が１００である場合には、トナーは真球であり、ＳＦ−１が１００〜１４０である場合には、トナーは略球形である。ＳＦ−１が１４０よりも大きい場合には、トナーは略球形から徐々に不定形になる。また、形状係数ＳＦ−２は、トナー粒子表面の凹凸度合を示し、ＳＦ−２が１００〜１２０の場合には、トナーの表面が円滑であることを示し、ＳＦ−２が１２０よりも大きい場合には、トナーの表面の凹凸が顕著になる。本実施形態の画像形成方法において用いられる重合トナーとしては、平均粒径が６μｍ以上１０μｍ以下であり、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０であり、ＳＦ−２が１００〜１２０である略球形トナーが、高転写効率を維持するためには好ましい。
【０１００】
本実施形態に用いているトナーは重合法によって製造され、環境変動に対する被帯電性能安定化や流動性の向上のために粒径２０ｎｍのシリカや酸化チタンなどを外添している。
【０１０１】
なお、本実施形態においては転写性の良好な球形トナーとして重合法によるものを記載したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば従来の機械的な粉砕分級法にて作成したものに熱的、若しくは機械的な後処理を施して丸くしたトナーを用いることでもよい。
【０１０２】
［研磨粒子］
次に本発明に用いられる研磨粒子について説明する。本発明では研磨粒子として無機微粒子を用いている。無機微粒子は硬度が高く優れた研磨性能を持つ。無機微粒子としてはチタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム及びチタン酸カルシウムからなる群より選ばれる無機微粒子であることが好ましい。研磨性能は無機微粒子の粒径に大きく関わり、粒径が大きいものほど研磨効果が大きくなる。形状に関しては優れた研磨性能を持つ物であれば用いることが可能であるが、立方体状の粒子形状及び／または直方体状の粒子形状を有し、且つ、ペロブスカイト型結晶を有するチタン酸ストロンチウムを用いるのが好ましい。研磨粒子が、立方体状の粒子形状及び／または直方体状の粒子形状を有し、且つ、ペロブスカイト型結晶であることで、像担持体表面の帯電生成物の除去を効率的に行うことができる。これは粒子形状が立方体状及び／または直方体状であることで、像担持体表面との接触面積を大きくすることができ、また立方体及び／または直方体の稜線が像担持体表面に当接することで良好な掻き取り性を得ることができるためであると考えられる。本発明において使用されるペロブスカイト型結晶のチタン酸ストロンチウムは一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ〜３００ｎｍ以下であるものが好ましく、より好ましくは、３０ｎｍ〜２００ｎｍである。平均粒径が３０ｎｍ未満ではクリーナー部における当該粒子の研磨効果が不十分であり、一方、３００ｎｍを超えると上記研磨効果が強すぎるため感光体表面でのキズの発生、接触式帯電ローラ損傷が発生する場合がある。
【０１０３】
上述のようにして得られたトナー粒子に、ペロブスカイト型結晶無機微粒子を外添して、現像することにより研磨粒子を供給することができる。このとき、トナー粒子に対するペロブスカイト型結晶無機微粒子の添加量は、トナー粒子１００質量部に対して０．０５〜２．００質量部が好ましく、０．２０〜１．８０質量部が更に好ましい。また、炭素数８乃至３５の脂肪酸またはその金属塩で表面処理したペロブスカイト型無機微粒子を外添する場合の添加量は、トナー粒子１００質量部に対して０．０５乃至３．００質量部が好ましく、０．２０乃至２．５０質量部が更に好ましい。
【０１０４】
また上述した現像剤の外添剤として用いているシリカや酸化チタンも無機微粒子であるが、この場合は粒径が２０ｎｍと小さいことと、形状が球状あるいは球状に近い多面体状であるため本発明で用いる高耐久感光体に対して、有効な研磨効果が発揮しにくい。
【０１０５】
［クリーニング装置］
次にクリーニング装置に関して説明する。図３、４及び５にクリーニングブレードに関する図を示す。クリーニングブレード８ａは板金８ｆの先端部に一体的に保持されたポリウレタンゴムからなり、感光体２に対して所定の侵入量δ、設定角ψの条件で当接されている。本発明では、クリーニングブレードのゴム硬度としては５０〜８５°（ＪＩＳ  Ａ）が好ましく、より好ましくは、６０〜８０°（ＪＩＳ  Ａ）である。本実施形態では７０°（ＪＩＳ  Ａ）のウレタンゴムを有するクリーニングブレードを用い、ψ＝２２°、δは０．５〜１．３ｍｍの範囲で、クリーニングブレードの感光体２への当接圧Ｂが１０〜５０ｇ／ｃｍの範囲となるようにした。該クリーニングブレードの当接圧Ｂは、１０〜５０ｇ／ｃｍであることが好ましい。該クリーニングブレードの当接圧が１０ｇ／ｃｍ未満である場合、トナーすり抜けによるクリーニング不良が発生しやすくなり、また、５０ｇ／ｃｍを超える場合、クリーニングブレード欠けにより満足な耐久性が得られにくくなった。
【０１０６】
本発明において研磨粒子はクリーニングブレードと像担持体との当接部に存在している。研磨粒子を該当接部に供給する方法としては、例えば、トナー粒子に研磨粒子を外添させて現像することにより供給する方法や、研磨粒子を供給部材により別途個別に供給する方法が用いられる。トナー粒子に外添して研磨粒子を供給する方法は、記録媒体へトナー像を転写した後、感光体表面に残留している転写残トナーに対して、転写残トナーと研磨粒子が例えば５質量％の比率で混合されるように外添する。具体的には、転写残トナー量は、形成される画像の濃度に応じて、変動するものであるので、前記の添加比率は、通常多く使用される画像濃度である、５〜２０％程度の濃度を有する画像を形成する際に発生する平均的な転写残トナー量を基準として、その転写残トナー中に、研磨粒子が所望の比率で混合されるように添加量を設定する。例えば、５〜２０％程度の濃度を有する画像を１００枚作成する際に、上記クリーニング装置で一旦回収される廃トナー中に、添加された研磨粒子の混入する比率が、廃トナー中において、５質量％の比率となるように、外添される研磨粒子の添加量を調整する手法を用いることができる。
【０１０７】
その際、転写過程において、記録媒体上へトナー粒子はより選択的に移行する結果、転写残トナー中において、研磨粒子の混合比率は相対的に増す。すなわち、現像に用いるトナー中に含まれる研磨粒子の混合比率に比較し、転写残トナー中における研磨粒子の混合比率は有意に高いものとなる。従って、上述する、多用される画像濃度の画像形成条件において、添加された研磨粒子の混入する比率が、廃トナー中において、所望の比率範囲となるように、予めトナーに外添される研磨粒子の添加比率を調整することが望ましい。
【０１０８】
一方、場合によっては、形成される画像濃度の平均値が、前記の２０％程度の濃度を有意に超える使用状況となる画像形成装置では、その平均値に応じて、外添される研磨粒子の添加量を増すように設定することができる。逆に、形成される画像濃度の平均値が、前記の５％程度の濃度を有意に下回る使用状況となる画像形成装置では、研磨粒子の添加量を減ずるように設定することもできるが、前記の５〜２０％程度の濃度に対する標準的な添加量を用いても、何ら問題を生じることはないことは勿論のことである。
【０１０９】
かかる研磨粒子の添加量の設定に際して、転写残トナー中における、添加された研磨粒子の混入する比率の評価は、研磨粒子に利用する無機微粒子に特有の蛍光Ｘ線を利用し、トナーと研磨粒子との混合比が既知の標準試料における単位質量試料当たりの蛍光Ｘ線強度を検量線として、実測する研磨粒子の転写残トナー中おける混入比率を求める手法を利用することができる。
【０１１０】
一方、研磨粒子の供給方法としてトナー粒子に外添する代わりに、研磨粒子供給装置を利用して、感光体表面に研磨粒子を直接供給する際には、転写部位を通過した後、感光体２とクリーニングブレード８ａとの当接部位に達するまでの間のいずれの位置にて行うことも可能である。例えば、図３に示すように、研磨粒子供給を行う回転ファーブラシ８ｄを、例えば、クリーニングブレード８ａの当接部位の直前において、研磨粒子の供給を行う形態に構成することもできる。
【０１１１】
その他、予めトナー粒子に研磨粒子を部分的に外添しておき、さらに、転写部位を通過した後、研磨粒子供給装置を設けて、感光体表面に補足的に研磨粒子を直接供給する構成とすることもできる。その際、予め現像用トナー中に外添されている研磨粒子と、研磨粒子供給装置から補足的に一定量供給される研磨粒子とを合計して、転写残トナー中に、研磨粒子が所望の比率範囲で混合されるように、それぞれの添加量を設定することもできる。
【０１１２】
通常、クリーニングブレードのエッジ先端は、感光体表面の移動方向に対して、カウンター方向から当接する際、その楔状の隙間には、より粒子径が細かく、また、付着力の劣る細かな粒子、例えばシリカ、酸化チタン、本発明の場合は研磨粒子等が集積され、トナー粒子がこの楔状の隙間に入り込み、その下をすり抜ける現象を防止する機能を果たす。
【０１１３】
図４に、本発明の画像形成方法に用いられるクリーニング装置８における、感光体表面に対するクリーニングブレード８ａのエッジ先端の当接状態を模式的に示す。感光体表面の移動方向Ａに対して、カウンター方向から当接されるエッジ先端が形成する楔状の隙間の内部には、より細かな粒子径のもの、本実施形態の場合、シリカ、酸化チタン、研磨粒子等が、分級されて集積している。
【０１１４】
［帯電］
図２に帯電部材と感光体との正面図、断面図、真上から見た図を示す。
【０１１５】
本実施例における帯電部材たる可撓性の接触帯電部材としての接触式帯電ローラ３は芯金上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層を形成することにより作成される。
【０１１６】
中抵抗層は、樹脂（本実施例ではウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金の上にローラ状に形成した。その後、表面を研磨した。
【０１１７】
ここで、帯電部材である接触式帯電ローラ３は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて感光体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する感光体を帯電するに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では感光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。十分な帯電性と耐リークを得るには接触式帯電ローラの抵抗値は１０4〜１０7Ωであることが好ましい。本実施形態では接触式帯電ローラの抵抗値は１０6Ωを用いている。接触式帯電ローラ３の抵抗値は以下のように測定した。プリンタの感光体２をアルミニウム製のドラムと入れ替える。その後に、アルミニウム製ドラムと接触式帯電ローラ３の芯金３ａ間に１００Ｖの電圧をかけ、その時に流れる電流値を測定することにより、接触式帯電ローラ３の抵抗値を求めた。また本抵抗測定は温度２５℃、湿度６０％の環境下で行った。
【０１１８】
接触式帯電ローラ３の硬度は、硬度が低すぎると形状が安定しないために感光体との接触性が悪くなり、高すぎると感光体との間に帯電ニップ部Ｎを確保できないだけでなく、感光体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で２０°以上６０°以下であることが好ましい。本実施形態では４０°のものを使用した。
【０１１９】
接触式帯電ローラ３の材質としては、弾性発泡体に限定するものでは無く、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。
【０１２０】
この接触式帯電ローラ３は、その長手方向両端部において芯金３ａが軸受２２により支持されつつ感光体２と図２に記載されているように配設されるととともに、軸受２２に付随する加圧部材としての加圧バネ２３により感光体２表面に対し圧接される。この時の接触式帯電ローラの感光体２表面に対する当接圧は、５０（ｇ／ｃｍ）以下が好ましい。５０（ｇ／ｃｍ）より大きいと本発明のように研磨粒子を供給する場合、クリーニングブレードをすり抜けてきた研磨粒子が接触式帯電ローラと感光体の間で摺擦され、接触式帯電ローラ若しくは感光体表面に損傷をもたらす。一方、当接圧の下限は帯電性により決められる。当接圧が低すぎると感光体２と接触式帯電ローラ３との当接ニップが不安定となり、安定した放電がし難くなる。本実施形態では接触式帯電ローラ３の感光体２表面に対する当接圧を３０〔ｇ／ｃｍ〕に設定している。この設定では感光体２と接触式帯電ローラ３の接触幅ｎ（ニップ幅）は、本発明のように感光体と接触式帯電ローラとの間の交差角を設けた場合でも長手方向で２ｍｍ以上確保でき安定した帯電性が得られた。当接圧は、接触式帯電ローラ３の長手方向における単位長さ当たりの線圧で表わしているが、接触幅が３ｍｍ以下程度では、接触面積が非常に小さいので単位面積当たりの圧力よりも線圧で表わす方が測定しやすさの点からみても適切である。
【０１２１】
この当接圧の測定方法としては、感光体２と接触式帯電ローラ３との当接ニップ領域にＳＵＳから成る２枚の薄板を挿入し、その幅が１〔ｃｍ〕である薄板を引き抜く際に要する力をバネばかりで計測することにより得るものとした。そして、接触式帯電ローラ３は、感光体２の回転とともに矢印の方向に従動回転する。
【０１２２】
本発明では接触式帯電ローラ３の回転軸には図２に示す様に感光体の回転軸に対し角度θ°の交差角を設けてある。本発明で交差角を設ける目的は、特許第０２７４５７２６号で開示されているように外添剤等からの接触式帯電ローラの汚染を出来るだけ拡散させ、局所的に発生する帯電不良を防ぐという目的である。また本発明では研磨粒子をクリーニングブレードに供給する構成であることから、研磨粒子による接触式帯電ローラの汚染、また局所的汚染による接触式帯電ローラや感光ドラムの損傷を防ぐというものである。
【０１２３】
上述の接触式帯電ローラは感光体の回転に伴って、従動で回転する。接触式帯電ローラには、帯電用高圧電源から周波数１．８ｋＨｚ、総電流２０００μＡの定電流制御され、重畳されるＤＣバイアスによって感光体電位が決定される。
【実施例】
【０１２４】
以下に、実施例を示して、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【０１２５】
（実施例１）
本実施例で用いた画像形成装置の概略は上述した実施形態のとおりである。研磨粒子としては、一次粒子の平均粒径が１００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／または直方体状の粒子形状を有し、且つ、ペロブスカイト型結晶を有するチタン酸ストロンチウムを用いた。なお、該研磨粒子は、６００ｎｍ以上の粒径を有する粒子及び凝集体の含有率が１個数％以下であった。本実施例で用いる研磨粒子は、立方体状の粒子形状及び／または直方体状の粒子形状を有し、且つ、ペロブスカイト型結晶であることで、感光体表面の帯電生成物の除去を効率的に行うことができる。また、研磨粒子の供給部材をクリーニング容器内に設けた。図３にその装置構成を示す。クリーニング装置８は板金８ｆに支持されたクリーニング手段としてのクリーニングブレード８ａ、トナー捕集シート８ｂ、廃トナー回収容器８ｃ、研磨粒子の供給部材であるファーブラシ８ｄ、スクレーパ部材であるブラシスクレーパ８ｅ、隔壁８ｋ、研磨粒子８ｊ等から構成されている。ここで研磨粒子８ｊは粉体であっても良いし、一度溶融させ固形化したものを用いても良い。ファーブラシの回転方向は感光ドラムとの当接部において同方向に移動するようにしてある。研磨粒子の供給量は例えばファーブラシの回転速度や、ファーブラシ繊維密度を変えることにより調整できる。
【０１２６】
本実施例で用いたファーブラシ８ｄは、導電性の繊維を基布に植え付け、それを直径６ｍｍの芯金８ｈ上に巻き付けて直径１６ｍｍのブラシ状に構成したものであり、芯金８ｈは接地されている。繊維としては、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリル等など様々な素材で適用できるが、本実施例では太さ０．７Ｔｅｘのナイロンの導電糸を用い、繊維密度が９３本／ｍｍ2となるように基布に植え込んだものをシート状に形成し、芯金８ｈとの導通を確保するようにして螺旋状に巻き付けていた。
【０１２７】
研磨粒子の供給量の調整はファーブラシ８ｄの回転速度を変えることで行った。
【０１２８】
またファーブラシ８ｄは長期間動作を繰り返し行うとブラシ繊維が目詰まりを起こして研磨粒子供給性能が低下してしまう。これを防止するためにブラシ繊維に溜まったトナー等を掻き落とす部材であるブラシスクレーパ８ｅを設けている。本実施例においては、ブラシスクレーパ８ｅとして可撓性を有する厚さ０．１ｍｍのＰＥＴシートを板金８ｇに貼り付け、その自由長を２ｍｍとし、ファーブラシ８ｄに対する侵入量β＝１．０ｍｍに設定している。
【０１２９】
クリーニング装置中に貯溜される廃トナーについて、含有されるチタン酸ストロンチウムの量（混合比率）は上述の蛍光Ｘ線分析により測定した。
【０１３０】
ドラム特性としてはＨＵが大きいものほど硬度が高くその表面は削れにくい。さらに弾性変形率Ｗｅもその数値が高いほど削れにくいという特性を持っている。すなわちＨＵ×Ｗｅは感光ドラム表面の削れにくさを表す指標であり、その値が大きいほど削れにくいことを意味している。
【０１３１】
本発明では、上述のような削れ量の小さい高耐久感光ドラムの表面をクリーニング部で研磨し、帯電により劣化した感光体をリフレッシュさせ、画像流れやクリーニング不良を防ぐことを目的としている。
【０１３２】
感光体表面に対するリフレッシュ効果は、研磨粒子とクリーニングブレードによって成される。上述したようにクリーニングブレードエッジ近傍は図４のようになっていて、ブレードエッジと感光体表面でつくられる楔状の隙間に粒径の細かい粒子が集積している。研磨粒子の供給量を増すほど、この楔状の隙間に集積する研磨粒子の量が増し、感光体表面に対する研磨力が増大すると考えられる。またクリーニングブレードの当接圧を上げることによっても研磨力は増大する。これはブレード自体の感光体に対する摺擦力が大きくなる事と、楔状の隙間に集積する研磨粒子の感光体表面に対する押圧が増すためだと考えられる。
【０１３３】
つまり感光体表面の研磨力は研磨粒子の供給量Ａ（本発明では転写残トナー中の研磨粒子比率Ａ質量％とする）とクリーニングブレード当接圧Ｂ（ｇ／ｃｍ）の積Ａ×Ｂで表される。
【０１３４】
一方、クリーニングブレードと感光体の当接部（ニップ部）では介在する粒子が存在し、潤滑性を維持している。もし介在する粒子がいない場合はクリーニングブレードの捲れが発生してしまう。介在する粒子としてはエッジ近傍の楔状の隙間に集積する細かな粒子が少しずつ入り込んできていると考えられる。またすり抜ける粒子量はクリーニングブレード当接圧Ｂにも依存し、圧が高いほどすり抜ける粒子量は少なくなる。つまりクリーニングブレードから研磨粒子がすり抜けて接触式帯電ローラを汚染するレベルはＡ／Ｂに比例して悪くなると考えられる。
【０１３５】
通常、帯電部材として接触式帯電ローラを用いる場合、ローラ表面をきれいに保つため、パッド状やブラシ状の清掃部材を設けている。しかし、長期間耐久した場合、清掃部材の接触状態が悪いような所や、クリーニングブレードから部分的にすり抜けやすい所ではローラ周方向にスジ状に汚染されてしまう。汚染された部分は接触式帯電ローラの表面抵抗が変化しているため帯電性が変わってしまう。特に接触式帯電ローラの汚染は上述したようにスジ状に汚染される場合が多いため、汚染されてない近接部位との差が大きくハーフトーン等の中間調で画に現れやすい。本実施例のようなフルカラー画像形成装置を用いる場合は、中間調の占める割合が多いため、より接触式帯電ローラの汚染ムラに対して厳しくなる。また本発明では研磨粒子を用いているため、局所的（スジ状）汚染は接触式帯電ローラ表面、感光体表面の損傷を引き起こす。そこで本実施例では接触式帯電ローラと感光ドラムに交差角θを設け、接触式帯電ローラ表面に付着した汚染物質を拡散させる構成としている。交差角を設けると接触式帯電ローラと感光ドラムの回転方向のベクトルが異なるため、そのニップ部において汚染物質が拡散される。交差角θが大きいほど拡散させる力は強くなり、より局所的（スジ状）な汚染が発生しにくくなる。
【０１３６】
上記構成で研磨粒子供給量Ａ（質量％）、クリーニングブレードの当接圧Ｂ（ｇ／ｃｍ）、交差角θ（°）、をそれぞれ振り、また上述した作成法で作製した感光体特性としてＨＵ、Ｗｅが異なる種々の感光体を用意し、画像流れ及びクリーニング性に関する実験を行った。
ここで用いた感光体の製造方法は以下の通りである。
【０１３７】
（感光体製造方法Ａ）
直径６０ｍｍ×３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを導電性支持体とし、それに、以下の材料より構成される塗布液を導電性支持体上に浸漬コーティング法で塗布し、１４０℃で３０分間熱硬化して、膜厚が１８μｍの導電層を形成した。
・導電性顔料：ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム １０部
・抵抗調節用顔料：酸化チタン      ２部
・結着樹脂：フェノール樹脂      ６部
・レベリング材：シリコーンオイル      ０．００１部
・溶剤：メタノール／メトキシプロパノール＝０．２／０．８      １５部
【０１３８】
次に、この導電層上にＮ−メトキシメチル化ナイロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール６５部／ｎ−ブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を塗布液として用い浸漬コーティング法で塗布して、膜厚が０．７μｍの中間層を形成した。
【０１３９】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折のブラック角（２θ±０．２°）の７．４°及び２８．２°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン４部、ポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）２部及びシクロヘキサノン８０部を、直径１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、酢酸エチル８０部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。これを浸漬コーティング法で塗布して、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１４０】
次いで、下記一般式（２）のスチリル化合物７部及びポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ８００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製）１０部をモノクロロベンゼン１０５部／ジクロロメタン３５部の混合溶媒中に溶解して調製した電荷輸送層用塗布液を用いて、前記電荷発生層上に電荷輸送層を形成した。このときの電荷輸送層の膜厚は１０μｍであった。
【化２０】
2006285168.tif 000024
【０１４１】
次いで、下記一般式（３）で示される正孔輸送性化合物４５部をｎ−プロピルアルコール５５部に溶解し、表面層用塗布液を調製した。
【化２１】
2006285168.tif 000025
【０１４２】
この塗布液を用いて、前記電荷輸送層上に表面層を塗布したのち、窒素中において加速電圧１５０ＫＶ、線量１．５×１０４Ｇｙの条件で電子線を照射した後、引き続いて電子写真感光体の温度が１５０℃になる条件で３分間加熱処理を行った。このときの酸素濃度は８０ｐｐｍであった。更に、電子写真感光体を大気中にて１４０℃で１時間の後処理を行って膜厚５μｍの表面層を形成し、感光体を得た。
【０１４３】
得られた電子写真感光体の一部は、２３℃／５０％ＲＨの環境下に２４時間放置した後、以下の硬度測定を行った。ユニバーサル硬さ値（ＨＵ）及び弾性変形率は、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる微小硬さ測定装置フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定することができる。圧子としては対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用することができる。具体的には、最終荷重６ｍＮまで段階的に（各点０．１ｓｅｃの保持時間で２７３点）測定する。
本製造方法で作成された感光体は、Ｗｅ＝５７、ＨＵ＝１８５であった。
【０１４４】
（感光体製造方法Ｂ）
感光体製造方法Ａにおいて、表面層用塗布液中に４５部のポリテトラフルオロエチレン微粒子を添加分散した塗布液を表面層用塗布液とした以外は、感光体製造方法Ａと同様にして感光体を作製した。
本製造方法で作成された感光体は、Ｗｅ＝４０、ＨＵ＝１５０であった。
【０１４５】
（感光体製造方法Ｃ）
感光体製造方法Ａにおいて、一般式（３）で示される正孔輸送性化合物４５部を３０部とし、下記一般式（１２）で示されるアクリルモノマーを１５部添加し、５部のポリテトラフルオロエチレン微粒子を添加分散した塗布液を表面層用塗布液とした以外は、感光体製造方法Ａと同様にして電子写真感光体を作製した。
本製造方法で作成された感光体は、Ｗｅ＝６５、ＨＵ＝２２０であった。
【化２２】
2006285168.tif 000026
【０１４６】
その他のＨＵ、Ｗｅを制御する手法として、電子線照射条件を変化させることも有効に用いることができる。例えば電子線照射条件を上記感光体製造方法Ａの１．５×１０４Ｇｙより落としてやれば、ＨＵ、Ｗｅの値として小さいものが作成できる。このようにしてＨＵ、Ｗｅの値をコントロールした感光体を作成した。
【０１４７】
図６にＡ×ＢとＨＵ×Ｗｅとの関係を示すグラフを示す。横軸の数値６０００は１５０≦ＨＵ≦２２０、４０≦Ｗｅ≦６５の範囲でのＨＵ×Ｗｅが最小となる値、すなわち感光体としては最も削れ易い条件である。削れ易い条件といっても、従来の有機感光体に比べるとその削れ量は小さいものである。このＨＵ×Ｗｅ＝６０００の条件で、研磨粒子供給量Ａ、クリーニングブレードの当接圧Ｂを振って、温度３０℃、湿度８０％の環境下で１万枚の耐久試験を行い評価した。結果を表１に示す。表１において、○は良好、×は不良を意味する。
【０１４８】
【表１】
2006285168.tif 000027
【０１４９】
次に、１５０≦ＨＵ≦２２０、４０≦Ｗｅ≦６５の範囲でＨＵ×Ｗｅが最大となる値、すなわち感光体としては最も削れにくい条件ＨＵ×Ｗｅ＝１４３００で、研磨粒子供給量Ａ、クリーニングブレードの当接圧Ｂを振って、温度３０℃、湿度８０％の環境下で１万枚の耐久試験を行い評価した。結果を表２に示す。表２において、○は良好、×は不良を意味する。
【０１５０】
【表２】
2006285168.tif 000028
【０１５１】
その他、様々なＨＵ×Ｗｅ値の条件で評価を行ったが、結果をまとめると、下記式（Ｉ）
１／６０００×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）
を満たす範囲では、画像流れ、クリーニングブレードの捲れ、ビビリ、欠けが発生しなかった。これは図６の斜線部の領域である。つまりＨＵ×Ｗｅの値が大きくなる（感光ドラムが削れにくくなる）ほど大きいＡ×Ｂの値が必要（強い研磨力が必要）という事である。これは、ドラム表面が削れにくいほど表面がリフレッシュされず、放電生成物の蓄積も多いためと考えられる。また、クリーニングブレードの当接圧Ｂ（ｇ／ｃｍ）は、１０≦Ｂ≦５０である必要がある。クリーニングブレードの当接圧Ｂが１０ｇ／ｃｍ未満である場合、トナーのすり抜けが生じやすくなり、５０ｇ／ｃｍ超えの場合、クリーニングブレードの欠けが生じやすくなる。
【０１５２】
次に接触式帯電ローラ汚染に関してであるが、上述したように汚染レベルはＡ／Ｂの値が大きくなるほど悪くなる。つまりＡ／Ｂ値の増大に伴い、より接触式帯電ローラ上のスジ状の汚染レベルが悪くなるため、より強い拡散性が必要となる。表３に研磨粒子供給量Ａ、クリーニングブレードの当接圧Ｂ、接触式帯電ローラ交差角θを振って、接触式帯電ローラ汚染起因の画像ムラが発生しやすい温度２３℃、湿度５％の環境下で耐久試験を行い評価を行った結果を示す。表３において、○は良好、×は不良を意味する。
【０１５３】
【表３】
2006285168.tif 000029
【０１５４】
表３は比較的Ａ／Ｂの値が大きい条件での結果をまとめたものであるが、小さい条件でも評価した結果をまとめると、下記式（ＩＩ）
Ａ／Ｂ≦θ      （ＩＩ）
を満たす範囲では接触式帯電ローラ汚染起因の画像不良は発生しなかった。図７にＡ／Ｂとθの関係を示すが、ここで斜線部の領域が良好な帯電性を得られる範囲である。θ＞５．００とすると帯電ローラ端部の感光体に対する接触が悪くなり良好な帯電性が得られなかった。なお、接触式帯電ローラの回転軸と像担持体の回転軸との交差角θ（°）は、０＜θ≦５．００であることが好ましく、より好ましくは０．１０乃至０．５０である。
【０１５５】
以上の結果をまとめると、本実施例の構成では、下記式（Ｉ）
１／６０００×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）
及び下記式（ＩＩ）
Ａ／Ｂ≦θ      （ＩＩ）
及び下記式（ＩＩＩ）
１０≦Ｂ≦５０      （ＩＩＩ）の条件を満たすことで、高湿下での画像流れ、低湿下での接触式帯電ローラ汚染起因による画像ムラが発生せず、良好なクリーニング性能が得られた。
【０１５６】
（実施例２）
本実施例では研磨粒子供給方法として現像トナーに外添し現像することにより供給する手法を用いた。クリーニング装置８の構成としては実施例１で用いたものから研磨粒子供給部材の回転ファーブラシ８ｄ、研磨粒子８ｊを取り除いたものを使用した。その他の構成は実施例１と同じである。
【０１５７】
表４に現像トナーに外添した研磨粒子比率と、転写残トナー（廃トナー）中に存在する研磨粒子混合率の関係を示す。
【０１５８】
【表４】
2006285168.tif 000030
【０１５９】
以上のような構成で、実施例１同様に研磨粒子供給量Ａ（質量％）、クリーニングブレードの当接圧Ｂ（ｇ／ｃｍ）、をそれぞれ振り、温度３０℃、湿度８０％の環境下での画像流れ、温度２３℃、湿度５％の環境下での帯電ムラ、クリーニング性を１万枚の耐久試験より評価した。
【０１６０】
結果は、下記式（Ｉ）
１／６０００×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）
及び下記式（ＩＩ）
Ａ／Ｂ≦θ
及び下記式（ＩＩＩ）
１０≦Ｂ≦５０      （ＩＩＩ）
を満たせば高湿下での画像流れ、低湿下での接触式帯電ローラ汚染起因による画像ムラが発生せず、良好なクリーニング性能が得られ、現像部より研磨粒子を供給する方法でも同様の効果が得られた。
【０１６１】
（実施例３）
本実施例では研磨粒子供給方法として現像トナーに外添し現像することにより供給する手法と研磨粒子供給部材をクリーニング容器内に設ける手法とを併用した。クリーニング装置８の構成としては実施例１と同じとした。実施例１、２と同様に研磨粒子供給量Ａ（質量％）、クリーニングブレードの当接圧Ｂ（ｇ／ｃｍ）、交差角θ、をそれぞれ振り、温度３０℃、湿度８０％の環境下での画像流れ、温度２３℃、湿度５％の環境下での帯電ムラ、クリーニング性を１万枚の耐久試験より評価した。
【０１６２】
結果は、下記式（Ｉ）
１／６０００×ＨＵ×Ｗｅ≦Ａ×Ｂ      （Ｉ）
及び下記式（ＩＩ）
Ａ／Ｂ≦θ      （ＩＩ）
及び下記式（ＩＩＩ）
１０≦Ｂ≦５０      （ＩＩＩ）
を満たせば高湿下での画像流れ、低湿下での接触式帯電ローラ汚染起因による画像ムラが発生せず、良好なクリーニング性能が得られた。本実施例の構成のように研磨粒子供給手段として２つ以上の手段を設けることにより、耐久を通じてより安定した研磨粒子の供給をすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明に好適な画像形成装置の概略構成断面図
【図２】本発明に用いられる接触式帯電ローラと感光体の概略構成図
【図３】本発明に好適な実施例１、３のクリーニング装置の概略構成断面図
【図４】クリーニングブレードエッジ近傍の拡大図
【図５】クリーニングブレードと感光体との概略構成図
【図６】実施例１のＡ×ＢとＨＵ×Ｗｅとの関係を示す図
【図７】実施例１のθとＡ／Ｂとの関係を示す図
【符号の説明】
【０１６４】
１  画像形成装置
２  像担持体（感光体）
３  帯電手段（接触式帯電ローラ）
４  静電潜像形成手段（レーザー発振器）
５  露光光（レーザービーム）
６  現像手段（回転現像装置）
６ｙ  第一の現像装置
６ｍ  第二の現像装置
６ｃ  第三の現像装置
６ｋ  第四の現像装置
７  中間転写体
７ａ  第一の転写部位
７ｂ  第二の転写部位
７ｃ  高圧電源
８  クリーニング装置
８ａ  クリーニングブレード
８ｂ  トナー捕集シート
８ｃ  廃トナー回収容器
８ｄ  ファーブラシ
８ｅ  ブラシスクレーパ
８ｆ  板金
８ｈ  芯金
８ｊ  研磨粒子
８ｋ  隔壁
９  カセット
１０  ピックアップローラ
１１  レジストローラ対
１２  転写手段（転写ベルト）
１２ａ  バイアスローラ
１２ｂ  テンションローラ
１２ｃ  高圧電源
１３  中間転写体クリーニング装置
１４  定着手段
１５  排出ローラ対
２２  軸受
２３  加圧バネ
３ａ  芯金
４１  微粒子
４２  トナー
Ｓ  記録媒体
【図１】
2006285168.tif 000031
【図２】
2006285168.tif 000032
【図３】
2006285168.tif 000033
【図４】
2006285168.tif 000034
【図５】
2006285168.tif 000035
【図６】
2006285168.tif 000036
【図７】
2006285168.tif 000037