(57)【要約】【課題】感光体表面とクリーニング部材との摩擦力の増大を防ぎ、画像流れを低減し、クリーニング不良やブレードの反転を発生せずに、耐久後も、融着が抑制された状態を維持して、信頼性向上を図りプロダクティビティの飛躍的な増加に対応可能とする。【解決手段】画像形成装置を、感光体ドラム２と一次帯電器１と光走査装置３とを有して構成する。現像器３３ａ〜３３ｃによってトナー像を中間転写ベルト４０に転写させ、二次転写ロール４８により、転写材Ｓに転写する。感光体ドラム２の残留トナーを除去するクリーニング装置７０を、クリーニングブレードおよび磁気ブラシから構成し、磁気ブラシに１０重量パーセント以上の研磨粒子を拘束させる。クリーニング装置７０によるクリーニングを繰り返し実行するのに伴って、感光体ドラム２の表面の平均粗さが減少するように構成する。【選択図】　　　　図１
2004021135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の像担持体と、上記第１の像担持体の外表面を帯電させる帯電手段と、上記第１の像担持体に光を照射する露光手段とを有し、上記帯電手段および上記露光手段により上記第１の像担持体の表面に形成された静電潜像に応じて、上記第１の像担持体表面にトナー像を形成する現像手段と、
上記トナー像を第２の像担持体に転写する転写手段と、
上記第１の像担持体の表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、
上記クリーニング手段が、少なくともクリーニングブレードおよび磁気ブラシから構成され、
上記磁気ブラシに、１０重量パーセント以上の研磨粒子が拘束されているとともに、上記第１の像担持体の表面が、上記クリーニング手段によるクリーニングが繰り返し実行されることにより上記第１の像担持体の表面の平均粗さが減少するように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記第２の像担持体が中間転写体であるとともに、上記中間転写体が樹脂ベルトからなり、
上記樹脂ベルトのヤング率が、２．５×１０３ＭＰａ以上であるとともに、引張強度が、１．０×１０５Ｎ／ｍ（１０００Ｎ／ｃｍ）以上である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記第１の像担持体が非晶質シリコン系感光体から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記第１の像担持体の少なくとも表面が、水素化アモルファスカーボンから構成される
ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記トナーがほぼ球形状であり、上記現像器の現像スリーブが、上記第１の像担持体に対してカウンター方向に回転可能で、かつ上記第１の像担持体表面を摺擦可能に構成された、二成分磁気ブラシ現像方式である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記トナーが磁性トナーであるとともに、上記トナーの平均粒径が６μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記トナーが、形状係数ＳＦ−１に関して１００以上１４０以下であるとともに形状係数ＳＦ−２に関して１００以上１２０以下である重合法により生成されたトナーを少なくとも有する
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】
少なくともモース硬度が６以上の研磨粒子が、上記トナー母体に対して０．０１重量パーセント以上５．０重量パーセント以下の範囲で外添されているとともに、上記研磨粒子の平均粒径が、０．５μｍ以上３．０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記第１の像担持体が、電子写真感光体である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式を採用した１ドラム回転現像器方式のフルカラー画像形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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る反面、大きな問題の一つとして本体の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（Ｄｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅ）とは、作業員によるメンテナンスを要することなく、本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことである。
【０００４】
このデューティサイクルを律速している最大の要因の一つに、感光体ドラムの寿命を挙げることができる。感光体ドラム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。
【０００５】
また、従来のアナログ式の画像形成装置からデジタル式の画像形成装置への移行が進み、本体のコストを、アナログ式のものと等価もしくは、それ以下にする技術の開発も熱望されている。
【０００６】
さらに、近年では、複写機およびプリンタにおいて、従来の白黒機、いわゆるモノクロ機が主流であったのに対し、オフィスにおいても原稿もしくは出力ファイルのフルカラー化が急増している。
【０００７】
そのため、上述したアナログ式と等価のデジタル機のみならず、本体コストおよびランニングコストにおいて、白黒のモノクロ機と等価なフルカラープリンタを実現可能な技術開発が望まれている。
【０００８】
このような、白黒のモノクロ機と等価なフルカラープリンタを実現するためには、ユーザ側の必要費用、いわゆるＴＣＯを大幅に低下することが可能な技術の開発が望まれている。
【０００９】
このような中、像担持体として、次第にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体が、多用されてきている。このアモルファスシリコン感光体は、そのビッカース硬度が１０００以上（１０００Ｋｇ／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。そのため、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。
【００１０】
また、このアモルファスシリコン感光体は、一般に使用されているＯＰＣ感光体に比して、交換寿命枚数が１桁以上高いという利点を有する。すなわち、本体寿命が等価であるため、廃棄物を削減することができるという利点を有する。さらに、ＯＰＣ感光体を用いたプロセスカートリッジのような、回収再生などの労力を要する必要もない。
【００１１】
そこで、本発明者は、このような高速機に搭載されているアモルファスシリコン感光体を用いた像担持体をフルカラープリンタに搭載することができれば、白黒プリントにおいて、高速機のデューティサイクル（Ｄｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅ）を向上することができるとともに、カラープリンタの場合にも低ランニングコストが実現可能であることを想起した。
【００１２】
そして、本発明者は、特に、白黒コピーの使用比率の高いユーザにおいて、高速機のデューティサイクル（Ｄｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅ）、低ランニングコストを実現させるためには、回転現像器を用いた１ドラム方式フルカラープリンタに、アモルファスシリコン感光体を搭載することが必要であることを想起するに至った。
【００１３】
しかしながら、本発明者の知見によれば、これらの装置において、像担持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。
【００１４】
すなわち、像担持体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのは、転写材として多くの場合利用される紙片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。
【００１５】
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、像担持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。
【００１６】
上述した画像の劣化現象は、シラン類のグロー放電分解によって成膜構成するアモルファスシリコン（非晶質シリコン）感光体の場合に発生しやすいことが知られている。
【００１７】
そこで、このようなアモルファスシリコン感光体における劣化現象を回避するために、特に一成分系磁性トナーを使用する場合において、クリーニング装置内における像担持体の走行方向に沿って、クリーニングブレードの上流側にマグネットローラを配設する方法が提案された。
【００１８】
すなわち、クリーニング装置によって回収されたトナーの一部を用いて磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを像担持体表面に接触させて磁性トナーを再供給することにより、ブレード部位のトナー粒における研磨作用を利用して、上述した各種異物を摺擦除去する方法が提案された。
【００１９】
この技術は、ウェッブやゴムローラなどの別に用意した研磨材を用いて像担持体表面を摺擦する方法に比して、研磨作用による像担持体の表面における局所的な偏りが少ないのみならず、像担持体の表面の劣化の抑制が可能であるという利点を有する。
【００２０】
また、この技術に、像担持体にヒータを配設し、夜間、スタンバイ中に周辺の湿度を低下させて像担持体の表面の低抵抗化を防止するなどの付帯手段を併用することにより、上述したような原因に基づく画像劣化の阻止に、一定の効果をあげている。
【００２１】
また、像担持体の表面に形成された可転写トナー像を、主に紙が用いられる転写材に転写する工程を繰り返す画像形成装置においては、転写の際、転写材に転移せずに像担持体に残留する残留トナーを、随時充分に除去する必要がある。
【００２２】
そのため、クリーニング手段としては、従来、種々の手段が提案されている。これらの手段のうちの代表的なものが、ウレタンゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードを用いて、上述した残留トナーを掻き落とすものである。
【００２３】
このクリーニングブレードを用いたクリーニング手段の構成は、簡単かつコンパクトであるのみならず低コストであり、しかもトナー除去機能もすぐれているため、広く実用化されている。
【００２４】
また、このクリーニングブレードのゴム材料としては、一般的に、硬度が高く弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、および耐オゾン性に卓越したウレタンゴムが用いられている。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したこれらの画像形成装置においては、６点にもわたる問題があった。
【００２６】
すなわち、まず第１に、アモルファスシリコン感光体は、表面抵抗が低抵抗化しやすいという問題がある。このように、アモルファスシリコン感光体の表面抵抗が低抵抗化しやすいことにより、上述したような、磁気ブラシを形成し、像担持体の表面に接触させ、磁性トナーを再供給することにより、ブレード部位のトナー粒による研磨作用を利用して各種異物を摺擦除去する装置は、磁性トナーにおいては有効な手段であったが、非磁性トナーにおいては、効果が低い。
【００２７】
また、画像流れを発生させる要因として次のものを挙げることができる。すなわち、トナー、ほとんどの場合に転写材として用いられる紙から発生する微細な紙粉、これから析出する有機質成分、装置内における高圧部材から発生する高エネルギーのコロナ放電時様々な金属酸化物や酸素化合物の発生とともに、空気中の窒素が酸化され硝酸イオンとなる成分などである。
【００２８】
そして、これらの異物が像担持体の表面に付着することにより、感光体表面に薄膜（以下、フィルミング層）が耐久により形成され、高湿環境化において吸湿し、低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨げる。これらが画質の劣化を招来する要因となっている。
【００２９】
このような耐久によるフィルミング層を除去するためには、感光体表面の摺擦能力を向上させる必要がある。具体的には、弾性ロールを感光体表面に周速差をつけて当接させて摺擦させた場合、局所的に感光体表面にトナーが付着してしまう。これにより、局所的に弾性ロールの表面にトナー融着が発生し、この部分が感光体の表面を削り、さらにムラ削れとなって画像不良の原因となってしまう。
【００３０】
このような画像不良を回避するためには、感光体表面の弾性ロールによる摺擦性をさらに向上させる必要がある。ところが、本発明者の知見によれば、たとえアモルファスシリコンから構成した像担持体であっても、摺擦性を向上させると、摩耗量が急激に増加して、その信頼性が低下してしまう。
【００３１】
また、上述したような設定では、弾性ロール自体も摩耗量が増大してしまい信頼性が低下してしまうという問題がある。
【００３２】
また、本発明者が、光学的手法により、上述の耐久により形成されたフィルミング層に関する実験を行ったところ、その膜厚が約３〜８ｎｍであることが確認された。
【００３３】
すなわち、本発明者が反射分光式干渉計（たとえば、大塚電子（株）製ＭＣＤＰ２０００）によって像担持体の測定を行ったところ、耐久初期であっても、上述した表面酸化層にフィルミング層が確認された。このフィルミング層は、約３〜８ｎｍに達し、この膜厚が形成された以後、膜厚の変化はほとんど生じないことが確認された。
【００３４】
ところが、本発明者が実験を進め、耐久が進行するにつれて、初期にあっては乾拭きや、水拭きや、アルコール拭きなどで画像劣化が解消されていたものが、解消されなくなることが判明した。
【００３５】
そして、本発明者による凝着摩耗が繰り返し行われ、このような状態で耐久が進んだドラム表面に対しては、粒径が０．３〜２μｍ程度の酸化セリウム（ＣｅＯ２）からなる砥粒を、アルコールなどに分散させた研磨剤を用いて研磨しなければ、画像劣化が解消されないことが判明した。
【００３６】
このようなことは、特にドラムヒータを装着しない場合に顕著に発生する。そこで、発明者は鋭意検討をさらに進めて、様々な表面形状の初期の感光体と耐久後の感光体表面を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：デジタルインスツルメンツ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）社製、ＮＡｎｏＳｃｏｐｅＩＩＩＡ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　３０００、走査モード：タッピングモード、走査範囲：２０μｍ×２０μｍ、探針：Ｓｉカンチレバー）により測定した。
【００３７】
この本発明者による測定においては、耐久後の感光体表面が初期に比して、摩耗により、外観上では、ほとんど平滑になっている。そこで、耐久後の感光体表面を、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ８）水溶液中において、７０〜８０℃の温度で３０分間加熱し、アセトン中で約１分間、超音波洗浄を行い、エタノールおよび純水によるリンスを行った後に観察したところ、特に感光体表面の凹部においてフィルミング量が多いことが確認された。
【００３８】
また、第２に、本発明者がさらなる実験を行ったところ、上述のように耐久によりクリーニングブレードによる転写残トナーとドラムとの間の摩擦力が増加していることを発見するに至った。
【００３９】
この点に関して、本発明者は、さらに検討を行い、この摩擦力の増加は、耐久により形成されたフィルミング層により生じたものであることを想起するに至った。
【００４０】
すなわち、耐久により形成されたフィルミング層により、クリーニングブレードとドラム表面との間、および転写残留トナーとドラム表面との間において、密着度および親和性が上昇され、その結果、摩擦力が増加していることを想起するに至った。
【００４１】
この摩擦力の増加により、クリーニングブレードのせん断応力、トナー間のせん断応力および、ドラム表面近傍のせん断応力が増加することが考えられる。これらのせん断応力が増加する結果、クリーニングブレードの局所的なエッジ欠け、いわゆるチッピング、永久ひずみせん断応力の増大による発熱量の増大によるトナーと融着の発生、ドラム内部応力増大による疲労摩耗の増大の発生につながっていると考えられる。
【００４２】
また、第３に、近年、上述のように、画像形成装置においては、複写機としてのみならず、プリンタとしての機能を有するものも広く使用されてきている。
【００４３】
さらに、フィーダ機能やソータ機能などのアプリケーションの充実も進み、１度のジョブが４０００枚以上の連続動作が可能となってきている。たとえば、Ａ４の紙面を５０枚／分で出力する場合においても、単純試算で８０分以上連続動作が実行される。
【００４４】
このような状況の下においては、感光体の近傍の雰囲気温度は、５０℃近傍まで達する。そして、クリーニングブレードと感光体との当接（ニップ）部においては、５０℃以上の温度に達していると思料される。これにより、感光体表面にトナー融着が発生する頻度が多くなる。
【００４５】
また、第４に、フルカラー用のトナーは一般的に非磁性体である。そのため、従来、白黒機において多用されている磁気ブラシクリーニング法は、あらかじめ磁性キャリアをクリーナーユニット内に保持しておく必要がある。この場合、信頼性および耐久性にそれぞれ問題が生じてしまう。
【００４６】
また、第５に、球形トナーの使用を挙げることができる。具体的には、近年、転写効率の向上を図りつつ、定着の離型材を要しないという理由により、重合トナーが多用化されつつある。
【００４７】
ところが、重合法により製造されるトナーは、一般的に真球度が高い。このようにトナーの真球度が高い場合、従来、一般に使用されているカウンターブレード方式においては、トナーのすり抜けが多くなる。また、転写効率が９７％以上維持可能でありクリーニングブレードと感光体ドラムとの間に潤滑機能を発揮するトナーが存在する確率も極めて小さくなる。
【００４８】
これらの理由により、上述したフィルミング層が形成されてくると、クリーニングブレードに局所的なせん断力がかかるため、エッジ欠けが発生してしまう。
【００４９】
そこで、この問題に関して本発明者が鋭意検討を行ったところ、表面硬度が高く、表面の平滑なａ−Ｓｉ感光体においては、真球度の高く、重合法により製造されたトナーにおいては、表面硬度が比較的低く表面が擦過しやすいＯＰＣ感光体に比して、クリーニング性が極めて良好であることを知見するに至った。
【００５０】
ところが、他方、上述したようにフィルミング層が形成されると、クリーニングブレードに局所的なせん断力が及ぼされ、エッジ欠けが発生することが確認された。
【００５１】
また、第６に、中間転写ベルトを用いた場合に、この中間転写ベルトの表面の劣化が早期に到来すると、一次転写部の接触部を介して中間転写ベルト表面の周傷や融着などが感光体表面に転移してしまい、感光体表面の信頼性を低下させる一因になってしまう。
【００５２】
したがって、この発明の目的は、非磁性トナーを使用する場合においても、画像流れの発生を防止することができ、融着を発生させない感光体の表面状態を維持可能なクリーニング部材を用いて、電子写真装置などの画像形成装置の信頼性を飛躍的に向上させるとともに、電子写真装置のプロダクテビィティの画期的な飛躍に対して対応可能な、電子写真装置などの画像形成装置を提供することにある。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、この発明は、
第１の像担持体と、上記第１の像担持体の外表面を帯電させる帯電手段と、上記第１の像担持体に光を照射する露光手段とを有し、上記帯電手段および上記露光手段により上記第１の像担持体の表面に形成された静電潜像に応じて、上記第１の像担持体表面にトナー像を形成する現像手段と、
上記トナー像を第２の像担持体に転写する転写手段と、
上記第１の像担持体の表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、
上記クリーニング手段が、少なくともクリーニングブレードおよび磁気ブラシから構成され、
上記磁気ブラシに、１０重量パーセント以上の研磨粒子が拘束されているとともに、上記第１の像担持体の表面が、上記クリーニング手段によるクリーニングが繰り返し実行されることにより上記第１の像担持体の表面の平均粗さが減少するように構成されている
ことを特徴とするものである。
【００５４】
この発明において、典型的には、平均粗さとしては、十点平均粗さを表すが、その他の平均粗さであっても、同様の効果を得ることが可能である。
【００５５】
この発明において、典型的には、画像形成装置は、残余した静電潜像を除去する除電手段をさらに有する。
【００５６】
この発明において、典型的には、第２の像担持体が中間転写体であるとともに、この中間転写体が樹脂ベルトからなり、この樹脂ベルトのヤング率が２．５×１０３ＭＰａ以上であるとともに、引張強度が１０５Ｎ／ｍ（１０００Ｎ／ｃｍ）以上である。
【００５７】
この発明において、典型的には、第１の像担持体は非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）系感光体から構成される。また、この発明において、好適には、第１の像担持体の少なくとも表面は、水素化アモルファスカーボンから構成される。また、この発明において、典型的には、第１の像担持体は、感光体であり、好適には、電子写真感光体である。
【００５８】
この発明において、典型的には、トナーはほぼ球形状であり、現像器の現像スリーブが、第１の像担持体に対してカウンター方向回転可能で、かつ第１の像担持体表面を摺擦可能に構成された、二成分磁気ブラシ現像方式である。また、この発明において、好適には、トナーが非磁性トナーであるとともに、トナーの平均粒径が６μｍ以上１０μｍ以下である。また、このトナーは、好適には、形状係数ＳＦ−１が１００以上１４０以下であるとともに形状係数ＳＦ−２が１００以上１２０以下である重合法により生成されたものを少なくとも有する。
【００５９】
この発明において、典型的には、少なくともモース硬度が６以上の研磨粒子が、トナー母体に対して０．０１重量パーセント以上５．０重量パーセント以下の範囲で外添されているとともに、研磨粒子の平均粒径が、０．５μｍ以上３．０μｍ以下である。
【００６０】
この発明は、上述した発明の技術的思想のあらゆる組み合わせを含むものであり、上述した技術的思想は、適宜組み合わせるようにすることができる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００６２】
まず、この発明の第１の実施形態による画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態による画像形成装置を示す。
【００６３】
（第１の実施形態）
図１に示すように、この第１の実施形態による画像形成装置においては、原稿台ガラス１０上に載置された原稿（図示せず）に光が照射され、その反射光が、露光光学系１１を介して、固体撮像素子（ＣＣＤ）１２に到達する。
【００６４】
そして、このＣＣＤ１２により、反射光が、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の電気信号に変換される。イメージプロセッシングシステム（ＩＰＳ）は、ＣＣＤ１２から入力される上述したＲＧＢの電気信号を、Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の画像データに変換して一時的に記憶する。上述した画像データは、所定のタイミングを計られて、潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路（図示せず）に出力される。
【００６５】
この画像データが供給されたレーザ駆動回路は、供給された画像データに応じて、潜像書込装置（ＲＯＳ）にレーザ駆動信号（図示せず）を出力する。
【００６６】
他方、第１の像担持体としての感光体ドラム２は、図１中矢印Ｄａの方向に回転している。また、感光体ドラム２の表面は、帯電手段としての一次帯電器１により一様に帯電された後、潜像書込位置Ａにおいて、露光手段としての上述した潜像書込装置（ＲＯＳ）のレーザビームＬ（主波長６５５ｎｍ）により露光走査される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００６７】
他方、フルカラー画像を形成する場合においては、Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の４色の画像に対応した静電潜像が順次形成される。なお、モノクロ画像の場合はＫ（黒）画像に対応した静電潜像のみが形成される。
【００６８】
そして、上述した像担持体表面に対する、レーザビームＬによる潜像書込は、樹脂ベルトからなる中間転写体としての中間転写ベルト４０の非画像部に設けられたホームポジションをベルト位置センサ４１が検知してから、所定の時間経時後に開始される。
【００６９】
具体的に、フルカラー画像の場合、それぞれの色を重畳形成するため、上述したベルト位置センサ４１がホームポジションを検知してから、レーザビームＬによる潜像書込が開始されるまでの時間は、それぞれの色において同一である。
【００７０】
次に、この静電潜像が形成された感光体ドラム２の表面は、回転移動されて現像領域Ｂ、一次転写領域Ｃを順次通過する。また、ロータリ式の現像装置３においては、回転軸３１の回転に伴って現像領域Ｂを順次回転移動するＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色の現像器３３ａ，３３ｂ，３３ｃがさらに設けられている。
【００７１】
これらの現像器３３ａ，３３ｂ，３３ｃには、それぞれ上述した現像領域Ｂに現像剤を搬送する現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃが設けられており、現像領域Ｂを通過する感光体ドラム２の表面の静電潜像をトナー像とする。ここで、この静電潜像をトナー像とする現像工程について説明する。
【００７２】
すなわち、現像剤を現像スリーブ表面に薄層形成するために配置された規制ブレード３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、現像容器である。現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、少なくとも現像時においては、感光体ドラム２に対し最近接領域が約４００μｍになるように配置されている。また、現像剤が感光体ドラム２に対して接触する状態で現像可能に設定されている。
【００７３】
この第１の実施形態において用いられる二成分現像剤としては、重合法によって製造されたトナー粒子の平均粒径が６〜１０μｍの範囲内の、たとえば７μｍのネガ帯電トナーに対して、平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したものが用いられる。また、キャリアとしては、飽和磁化が２．０５×１０５Ａ／ｍ（２０５ｅｍｕ／ｃｍ３）で、平均粒径が３５μｍの磁性キャリアを用いた。また、このトナーを、キャリアを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いた。
【００７４】
ここで、現像装置３を用いた二成分磁気ブラシ法により、静電潜像を顕像化する現像工程と現像剤との循環系について説明する。
【００７５】
まず、現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃの回転に伴いＮ２極で汲み上げられた現像剤は、Ｓ２極からＮ１極と搬送される過程において、現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃに対して垂直に配置された規制ブレード３６ａ，３６ｂ，３６ｃによって規制される。これによって、現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に薄層が形成される。
【００７６】
ここで、薄層形成された現像剤は、現像主極Ｓ１極に搬送されてくると磁気力によって穂立ち状が形成される。この穂立ち状に形成された現像剤により、静電潜像が現像され、その後、Ｎ３極およびＮ２極の反発磁界によって、現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上の現像剤が、現像容器内に戻される。
【００７７】
現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃには、電源（図示せず）から直流電圧および交流電圧が印加される。この第１の実施形態においては、感光体の表面電位Ｖｄ＋４５０Ｖ、Ｖｌ＋５０Ｖに対して、直流電圧として＋３００Ｖ、交流電圧としてＶｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｆ＝２０００ｓ−１が印加される。
【００７８】
一般に、二成分現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、反対に「かぶり」が発生しやすくなるという問題も生じる。そのため、通常、現像装置３に印加する直流電圧と感光体ドラム２の表面電位との間に電位差を設けることによって、「かぶり」の発生を防止することを実現している。
【００７９】
また、現像スリーブ３７は、感光体周速３００ｍｍ／ｓに対して、カウンター方向に４５０ｍｍ／ｓの周速で配設される。そして、感光体表面に対する、現像ロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃの回転負荷トルクは、３．７×１０−２Ｎ・ｍ（０．３８ｋｇｆ・ｃｍ）であった。感光体に対しての現像スリーブ上の、磁気ブラシによる摺擦機能としての回転負荷トルクは、１．９６×１０−２〜５．８８×１０−２Ｎ・ｍ（０．２〜０．６ｋｇｆ・ｃｍ）が好ましい。
【００８０】
次に、非磁性トナーについて説明する。まず、二成分系現像剤としては、懸濁重合法により作製した重合トナーと、重合法により作製した樹脂磁性キャリアとの混合物を使用した。得られた現像剤のＴ／Ｄ比は、８％であった。
【００８１】
また、磁性キャリアとしては、比抵抗が１０１３Ω・ｃｍのものを使用した。また、非磁性重合トナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１１５、ＳＦ−２が１１０である表面が滑らかな略球状のトナーであって、重量平均粒径が８μｍであって、比重が１．０５ｇ／ｃｍ３の単位質量当たりの平均電荷量が２５μＣ／ｇであるトナーを用いた。
【００８２】
この発明で用いられる重合トナーとしては、その形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０およびＳＦ−２が１００〜１２０の範囲内であるほぼ球形状トナーものが高転写効率を維持するためには好ましい。
【００８３】
この第１の実施形態においては、形状係数ＳＦ−１およびＳＦ−２を、走査型電子顕微鏡（たとえば日立製作所製、ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００））を用い、１００個のトナー粒子を無作為に抽出して、その画像情報を、インターフェースを介して画像解析装置（たとえばニレコ（株）製、Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行う。
【００８４】
また、下式により算出された値を形状係数ＳＦ−１およびＳＦ−２と定義した。
【数１】
2004021135.tif 000003
【００８５】
このような球形トナーを用いることにより、常時、一次転写効率を９５％以上に確保することが可能となる。また、この第１の実施形態において感光体の表面のＳｉＣ層のモース硬度が８程度であるため、外添剤として、モース硬度が９の微粒子、具体的には平均粒径が１．２μｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１重量％外添した。
【００８６】
次に、モノクロ用の一成分現像剤について説明する。すなわち、この第１の実施形態においては、次に挙げる原料を用いてモノクロ用の磁性トナーを製造した。
ポリエステル樹脂とビニル系共重合体を混合した樹脂：１００重量部
磁性酸化鉄：９０重量部（Ｓｉ含有率：１．５重量％、平均粒径：０．２μｍ、Ｈｃ：９．５ｋＡ／ｍ、σｓ：６５ｍ２／ｋｇ、σｒ：７Ａｍ２／ｋｇ）
有機ジルコニウム化合物：２重量部
パラフィンワックス：５重量部
チタン酸ストロンチウム微粉体：４．０重量部
【００８７】
そして、上述した材料をヘンシェルミキサーにより前混合した後、１３０℃の温度に設定された二軸混練押し出し機（たとえば、池貝鉄工所社製、ＰＣＭ−３０）によって、溶融混練した。
【００８８】
その後、得られた混練物を冷却し、カッターミルで粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕し、得られた微粉砕粉末を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径７．５μｍの磁性トナーを得た。
【００８９】
得られた磁性トナーは、体積平均粒径が７μｍのトナーに関して、体積平均粒径＝４μｍ以下の微粉トナーの割合が２０％以下であり、体積平均粒径＝１５μｍ以上の粗粉トナーの割合が５％以下であった。
【００９０】
研磨粒子としては、ダイヤモンド（モース硬度（以下同様）：１５）、炭化ホウ素（１４）、炭化珪素（１３）、チタンカーバイド（１３）、酸化アルミニウム（１２）、サファイヤ（１２）、ルビー（１２）　、コランダム（１２）などの、モース硬度が高い粒子が望ましい。
【００９１】
また、研磨粒子の寸法は、感光体ドラム２の表面を研磨する際に擦過痕が入らずに鏡面となるように決定される。具体的には、その砥粒サイズの上限は、擦過痕の大きさが画像認識サイズの数十μｍに比して十分小さくなるように、設定されている。そして、この設定によれば、砥粒サイズは、ＪＩＳ−Ｒ−６００１の規格による＃８００以上のものが好適である。
【００９２】
黒トナー用の現像手段を構成する部分としての一成分磁性現像装置５０は、図１に示すように、例えば感光体ドラム２と同極性のネガトナーを収容する。また、マグネットの磁力は、現像スリーブ５１の表面上において、磁極Ｎ１：８６ｍＴ（８６０ガウス）、磁極Ｓ１：９５ｍＴ（９５０ガウス）、磁極Ｎ２：７５ｍＴ（７５０ガウス）、磁極Ｓ２：６６ｍＴ（６６０ガウス）となるものが採用される。
【００９３】
また、一方の現像処理を担う磁極Ｓ１は、現像スリーブ５１を介して感光体ドラム２に対面配置される。他方のトナー層規制を担う磁極Ｎ１は、現像スリーブ５１を介して規制ブレードに対面配置されている。
【００９４】
この第１の実施形態においては、一方の現像スリーブ５１および感光体ドラム２の最近接間隔は、１５０〜３００μｍとすることが望ましい。他方、現像スリーブ５１および規制ブレードの間隙は、１５０〜３００μｍとすることが望ましい。
【００９５】
さらに、現像スリーブ５１の周速度は、感光体ドラム２の周速度の１２０〜１９０％程度に設定するのが望ましい。
【００９６】
また、電源（図示せず）から現像スリーブ５１に印加される現像バイアスとしては、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．０〜２．０ｋＶ、周波数ｆ＝１．０〜２．０ｋｓ−１、およびＤｕｔｙ＝２０〜５０％の交流電圧に１００〜４００Ｖの直流電圧が重畳されたバイアスが好ましい。
【００９７】
なお、Ｋトナーは、上述のように磁性トナーであることが好ましい。そして、この磁性トナーは、ガラス転移温度４０〜６０℃を有する結着樹脂を１００重量部とし、これに少なくとも、固体ワックスを０．２〜２０重量部および磁性体を１０〜２００重量部有して構成される。
【００９８】
ガラス転移温度が４０〜６０℃である結着樹脂としては、スチレン系のスチレンアクリル共重合体、スチレンブタジエン共重合体などの、フェノール樹脂およびポリエステルなどを挙げることができる。
【００９９】
また、ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定方法は、示差走査熱量計（ＤＳＣ測定装置）（たとえば、パーキンエルマー社製、ＤＳＣ−７）を用いて、ＡＳＴＭ　Ｄ３４１８−８２に準じて測定されるものである。
【０１００】
具体的には、測定試料を５ｍｇ精秤してアルミパンに入れ、リファレンスとしての空のアルミパンを用い、温度範囲を３０〜２００℃としつつ昇温速度を１０℃／ｍｉｎとして測定を行う。この昇温過程において、４０〜１００℃の温度範囲におけるＤＳＣ曲線にメインピークの吸熱ピークが得られる。
【０１０１】
このときの吸熱ピークが現れる前後のベースラインの中間点の線とＤＳＣ曲線との交点をガラス転移温度（Ｔｇ）とする。また、この第１の実施形態においては、磁性トナーとして平均粒径が６〜１０μｍ、好適には、６〜８μｍであるのが望ましい。
【０１０２】
さらに、この第１の実施形態による磁性トナーは、体積平均粒径が７μｍのトナーに関して、体積平均粒径が４μｍ以下の微粉トナーの割合が２０％以下であり、また、体積平均粒径１５μｍ以上の粗粉トナーの割合が５％以下であるのが望ましい。
【０１０３】
上述した第１の像担持体としての感光体ドラム２の表面の下方には、第２の像担持体としての中間転写体としての中間転写ベルト４０と、ベルト駆動ロール４５、テンションロール４３、アイドラロール４６、二次転写用バックアップロール４４を含む複数のベルト支持ロールと、第一転写手段としての一次転写ロール４２と、図示省略したが、それらを支持するベルトフレームとが設けられている。そして、中間転写ベルト４０は、上述のベルト支持ロールにより回転移動可能に支持されている。
【０１０４】
そして、フルカラー画像を形成する場合、潜像書込位置Ａにおいて第１色目の静電潜像が形成され、現像領域Ｂにおいて１色目のトナー像が形成される。このトナー像は、一次転写領域Ｄを通過する際に、一次転写ロール４２によって中間転写ベルト４０上に静電的に一次転写される。
【０１０５】
その後、同様にして、第１色目のトナー像を担持した中間転写ベルト４０上に、第２色目、第３色目および第４色目のトナー像が順次重ね合わされて一次転写が行われる。そして、最終的に、フルカラーの多重トナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。
【０１０６】
なお、単色の白黒画像を形成する場合においては、一成分磁性現像装置５０のみが使用され、単色トナー像が中間転写ベルト４０上に一次転写される。
【０１０７】
この一次転写の後、感光体ドラム２の表面における残留トナーは、クリーニング装置７０によりクリーニングされる。
【０１０８】
また、給紙トレイ６０に収容された記録シートＳは、所定のタイミングを計られてピックアップロール６１により取り出され、レジロール６２に搬送される。
【０１０９】
このレジロール６２により搬送された記録シートＳは、上述の一次転写された多重トナー像または単色トナー像が二次転写領域Ｅに移動するときのタイミングに合わせられて、二次転写領域に搬送される。
【０１１０】
その後、この二次転写領域Ｅにおいて、第二転写手段としての二次転写ロール４８は、中間転写ベルト４０上のトナー像を、一括して記録シートＳに静電的に二次転写する。二次転写後、ベルトクリーナ４７によって中間転写ベルト４０から、ここに残留した残留トナーが除去される。
【０１１１】
なお、上述した二次転写ロール４８およびベルトクリーナ４７は、中間転写ベルト４０と、離隔自在および接触自在（離接自在）に配設されている。また、カラー画像が形成される場合においては、最終色の未定着トナー像が中間転写ベルト４０に一次転写されるまで、中間転写ベルト４０から離隔している。
【０１１２】
トナー像が二次転写された記録シートＳは、シート搬送ベルト６３によって、加熱ロール６４ａおよび加圧ロール６４ｂにより構成される一対の定着ロールを有する定着器６４に搬送され、加熱定着される。トナー像が定着された記録シートＳは、記録シート排出トレイ６５から装置外に排出される。
【０１１３】
中間転写ベルト４０は、ポリイミド層およびシアノレジン層（高誘電率層）の２層構造を有する。そして、この中間転写ベルト４０は以下のようにして製造される。
【０１１４】
すなわち、基層のカーボンブラックを分散した熱硬化性シームレスベルトは、カーボンブラックを耐熱皮膜用ポリイミドワニスＵ（宇部興産（株）社製）に混ぜてミキサーなどにより混合されて構成される。その後、この原液を円筒の型に注入した後、加熱を行いつつ遠心成形する。
【０１１５】
続いて半硬化した状態で脱型し、脱型したベルトを鉄芯に被せて、４００℃〜４５０℃の温度で加熱し、イミド化反応による本硬化が行われる。これにより、表面抵抗率が１０１２Ω／□、体積抵抗率が１０１０Ωｃｍで、厚さが７５μｍのシームレスベルトが製造される。
【０１１６】
ここで、この第１の実施形態による画像形成装置に用いられる中間転写ベルト４０は、ヤング率が２．５×１０３ＭＰａ以上、引張強度が１．０×１０５Ｎ／ｍ（１０００Ｎ／ｃｍ）以上であることが好ましく、ヤング率や引張強度などが高い、たとえばポリイミドのような樹脂が好ましい。
【０１１７】
一方、中間転写ベルト４０の支持ロールであるとともに、二次転写ロール４８の対向電極をなす二次転写用バックアップロール４４の層構成は、単層構造または多層構造のいずれでもよい。
【０１１８】
具体的には、層構成がたとえば単層構造の場合、二次転写用バックアップロール４４は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などにカーボンブラックなどの導電性微粉末が適量配合されたロールから構成される。
【０１１９】
２層構造の場合における二次転写用バックアップロール４４は、コア層とスキン層とから構成される。
【０１２０】
これらのうちのコア層は、体積抵抗率を適宜調節したシリコーンゴム、ウレタンゴムまたは、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などの発泡体で構成される。
【０１２１】
また、スキン層は、導電性のシリコーンゴム、ウレタンゴムまたは、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などにカーボンブラックなどの導電剤を配合して構成され、コア層の外周面に設けられる。
【０１２２】
そして、この第１の実施形態による二次転写用バックアップロール４４の体積抵抗率としては、１０７〜１０９Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。
【０１２３】
また、上述した二次転写ロール４８は、種々の膜構成を採用することができ、特に限定されるものではない。この第１の実施形態においては、例えば、２層構造の場合に、コア層と、このコア層の表面を被覆するコーティング層とから構成されるものが用いられる。
【０１２４】
これらのうちのコア層は、導電性粉末を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴムまたは、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などから構成されるか、またはこれらの発泡体から構成される。
【０１２５】
他方、コーティング層は、導電性粉末が分散されたフッ素樹脂系の材料から構成することが好ましい。このフッ素樹脂の例を挙げると、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、またはパーフロロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）などである。また、二次転写ロール４８の体積抵抗率は、１０６〜１０９Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。
【０１２６】
また、この第１の実施形態による電子写真複写機における最大画像幅は、Ａ４横とノビ対応との約３２０ｍｍとし、ドラム周速は３００ｍｍ／ｓとする。
【０１２７】
また、感光体ドラム２は、非晶質シリコン系感光体、具体的にはシリコン原子を母体とする非単結晶材料（アモルファスシリコン、ａ−Ｓｉ）によって形成される感光層を有する感光体から構成される。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）には、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子、酸素原子、ホウ素などの、いわゆる周期表第３Ｂ族に分類される原子や、および窒素（Ｎ）などの、いわゆる周期表第５Ｂに分類される原子などの他の原子を含むものも可能である。
【０１２８】
また、感光層は、機能の異なる層を複数積層させた積層膜が好ましい。このような積層膜としては、下部阻止層、電荷輸送層、または電荷発生層などから構成される、光導電層、バッファ層および、表面層などを挙げることができる。
【０１２９】
また、非晶質シリコン系感光体は、感光体表面の硬度の向上および感光体表面の潤滑性の向上などの観点から、最表面に水素化アモルファスカーボンから構成される表面層を有するのが、より好ましい。
【０１３０】
この水素化アモルファスカーボンは、炭素原子を母体とする非単結晶材料に水素原子が含まれた構成（ａ−Ｃ：Ｈ）を有し、上述のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）と同様の他の原子を含むものも可能である。なお、この「ａ−Ｃ：Ｈ」とは、グラファイトとダイヤモンドとの中間的な性質を有する、主としてアモルファス状炭素を表すが、微結晶や多結晶を部分的に含むものも可能である。
【０１３１】
また、表面層が形成された非晶質シリコン系感光体は、従来公知の方法によって製造することが可能である。すなわち、この非晶質シリコン系感光体の製造方法としては、たとえばプラズマ化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法）などを利用することが可能である。
【０１３２】
このプラズマＣＶＤ法においては、まず、導電性基体を系内に設置し、この系内に、上述した原子を含む原子供給ガス（原料ガス）を導入する。その後、系内において、プラズマを発生させることにより原料ガスを分解する。そして、この分解された原料ガスの原子を反応させつつ導電性基体に気相成長させる方法である。
【０１３３】
また、このプラズマＣＶＤ法により形成される、表面層を含む感光層の膜厚や強度は、原料ガスの濃度や放電などに用いられる高周波電力により調整可能である。ここで、原料ガスとしては、水素や不活性ガス（希ガスや窒素ガス）を混合したガスを用いることが可能である。
【０１３４】
また、感光体ドラム２は、正帯電のアモルファスシリコン感光体を有して構成される。また、この感光体を有する感光体ドラム２の寸法の一例を挙げると、直径が８０ｍｍ、厚さが約３ｍｍのアルミニウムシリンダ表面に、たとえばグロー放電などによって、たとえば３０μｍの膜厚のアモルファスシリコン感光層を形成することによって構成される。なお、感光体ドラム２の表層としては、膜厚がたとえば８００ｎｍの水素化シリコンカーバイト（ＳｉＣ：Ｈ）膜を用いた。
【０１３５】
次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置７０について説明する。すなわち、クリーニング装置７０のクリーニング容器７１には、上述した感光体ドラム２の表面に当接されたクリーニングブレード７２が保持されている。
【０１３６】
このクリーニングブレード７２は、ＪＩＳ規格において、ウレタンを主体とした弾性ブレードでモース硬度が７０度（Ｈｓ）、反発弾性率が１５％（４０℃での反発弾性率２５％）、３００％モジュラスが２００ｋｇ／ｃｍ２の材料から構成される。また、このクリーニングブレード７２は、その板厚がたとえば２ｍｍであり、背板としてたとえば２０ｃＳＵＳ（板厚１．０ｍｍ）の部材が配設されている。
【０１３７】
また、クリーニングブレード７２は、当接角度を２４゜、当接圧を１９．６Ｎ／ｍ（２０ｇ／ｃｍ）として、感光体ドラム２に配設されている。また、クリーニングブレード７２の自由長は、たとえば３ｍｍである。
【０１３８】
また、クリーニング容器７１内の上述したクリーニングブレード７２の上流側、すなわち感光体ドラム２の回転方向に対する上流側には、磁性体保持手段としてのマグネットローラ７３が設けられている。このマグネットローラ７３は、図１中、紙面垂直方向に感光体ドラム２との間で所定間隔を隔てて設けられている。
【０１３９】
このマグネットローラ７３の表面には、磁性トナーが磁界（８極１００ｍＴ（１０００ガウス））により捕集されることにより、磁気ブラシが形成されている。また、マグネットローラ７３は、感光体ドラム２の回転方向に対する順方向に沿って、相対速度１０％の周速で回転することにより、感光体表面を摺擦可能に構成されている。
【０１４０】
また、露光走査装置１３においては、６６０ｎｍのピーク波長を主体とした、たとえばＡｌＧａＡｓ化合物素子から構成される発光ダイオードが用いられる。この発光ダイオードは、そのピーク波長の１／２になる半値幅が、たとえば約２５ｎｍであり、露光量は、たとえば２０μＪ／ｃｍ２である。
【０１４１】
また、露光走査装置１３による前露光から一次帯電器１までの感光体表面の移動時間は、たとえば約５０ｍｍ／ｓである。
【０１４２】
さて、上述したように、感光体ドラム２は、直径が８０ｍｍ、厚さが約３ｍｍのアルミニウムシリンダ上に、グロー放電などによって厚さが３０μｍのアモルファスシリコン感光層が設けられている。さらに、この感光体ドラム２の表層として、膜厚がたとえば８００ｎｍのＳｉＣ：Ｈを積層したものが用いられる。また、そのビッカース硬度は、たとえば１１００ｋｇ／ｍｍ２である。
【０１４３】
本発明者は、上述した非晶質シリコン系感光体を有する感光体ドラム２を用いて、高温高湿（温度が３２．５℃、湿度が８５％）の環境下において、耐久検査を行った。その結果、３００万枚の耐久後であっても画像流れの発生は生じなかった。さらに、クリーニングブレードエッジ部においても、チッピングなどの発生は見られなかった。
【０１４４】
そして、感光体ドラム２自体においても、３００万枚耐久後も融着や部分的なフィルミング層の発生や摺擦傷などの、従来発生するような問題は全く生じなかった。
【０１４５】
また、感光体ドラム２の初期の表面粗さＲｚが、０．３６μｍ（上述したＡＦＭ：捜査範囲２０μｍ×２０μｍ）であったのに対し、３００万枚の耐久後の感光体の表面粗さＲｚは、０．０８μｍであった。
【０１４６】
また、クリーニング装置のマグネットローラ上の磁気ブラシに拘束されている、たとえばアルミナ／チタン酸ストロンチウムからなる研磨粒子は、１６重量％であった。磨耗量に関しては、１０００回転当たり０．１２ｎｍ程度であった。
【０１４７】
さらに、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ８）水溶液中で、７０℃〜８０℃の温度で３０分間加熱した後、アセトン中で超音波洗浄（約１分）エタノール／純水で、リンス前後で反射分光式干渉計（大塚電子（株）製ＭＣＤＰ２０００）により、膜厚測定を行ったところ、フィルミング層は確認されなかった。
【０１４８】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態による画像形成装置について説明する。この第２の実施形態における画像形成装置においては、第１の実施形態におけると異なり、黒トナーに平均粒径１．５μｍのＳｉ−Ｃを３．０重量％外添したものを用いる。そのほかの基本構成は、第１の実施形態におけると同様であるので、説明を省略する。なお、クリーニング装置におけるマグネットローラ上の磁気ブラシに拘束されている研磨粒子（アルミナ／Ｓｉ−Ｃ）は、１２重量％であった。
【０１４９】
そして、この第２の実施形態においては、高温高湿（温度が３２．５℃、湿度が８５％）の環境下で、３００万枚の耐久検査を行った後においても、画像流れの発生は生じなかった。また、クリーニングブレードエッジ部にチッピングなどの問題は発生しなかった。
【０１５０】
また、感光体ドラム２においても、３００万枚耐久後であっても、融着や、部分的なフィルミング層の発生や、摺擦傷などの画像に発生するような問題は全く生じなかった。また、３００万枚耐久後の表面粗さＲｚは、耐久検査前に対して減少し、０．１５μｍであった。
【０１５１】
この第２の実施形態による画像形成装置によれば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ることができる。
【０１５２】
（第３の実施形態）
次に、この発明の第３の実施形態による画像形成装置について説明する。この第３の実施形態による画像形成装置においては、第１の実施形態における床となり、感光体として表面層にａ−Ｃ：Ｈ（水素化アモルファスカーボン）を１００ｎｍ積層したものを用いる。また、そのほかの基本構成は、第１の実施形態におけると同様であるので、説明を省略する。また、本発明者の実験およびそれに伴う検討によれば、水素化アモルファスカーボン（ａ−Ｃ：Ｈ）は、第２の実施形態において用いた、ＳｉＣ：Ｈからなる表面層に比して摩擦係数が小さいことが確認されている。
【０１５３】
そして、本発明者による実験によれば、高温高湿（温度が３２．５℃、湿度が８５％）環境下における、３００万枚の耐久検査の後であっても、画像流れの発生が生じないことが確認された。
【０１５４】
また、感光体ドラム２自体に関しては、３００万枚の耐久検査後においても、融着、部分的なフィルミング層の発生、クリーニング不良、摺擦傷などの、画像に発生するような問題は、全く生じなかった。なお、その際の摩耗量は、１０００回転当たり０．０２ｎｍであった。
【０１５５】
また、耐久後の摩擦係数は、低い値で維持されていることも確認された。本発明者の鋭意検討によれば、この摩擦係数が低い値で維持される理由は、水素化アモルファスカーボン（ａ−Ｃ：Ｈ）の表面自由エネルギーが、水素化シリコンカーバイト（ＳｉＣ：Ｈ）に比して小さいことにより、オゾン生成物やトナー紙粉などの有機物が、感光体の表面に付着凝着しにくくなったため、フィルミング層の形成が抑制されたことである。
【０１５６】
また、初期の表面粗さＲｚが０．２７μｍであったのに対し、３００万枚の耐久後の表面粗さＲｚは、０．１２μｍであった。また、摩耗量は１０００回転当たり５×１０−３ｎｍであり、これも凝着摩耗が発生しにくいことに起因すると推定される。
【０１５７】
また、この第３の実施形態においては、３００万枚の耐久後であっても、高温高湿（温度が３２．５℃、湿度が８５％）の環境下であっても、画像流れの発生は生じなかった。また、クリーニングブレードエッジ部にチッピングなどの問題は、発生しなかった。
【０１５８】
そして、感光体ドラム２自体も、３００万枚耐久後であっても、融着や、部分的なフィルミング層の発生や、摺擦傷などの、画像に発生するような問題は全く生じなかった。
【０１５９】
したがって、この第３の実施形態による画像形成装置においては、第１の実施形態におけると同様の効果を得ることができる。
【０１６０】
次に、上述した第１〜第３の実施形態における画像形成装置と比較するための、従来技術に基づいた比較例について説明する。
【０１６１】
（第１の比較例）
この第１の比較例による画像形成装置においては、第１の実施形態と異なり、感光体として、表層に２０μｍの膜厚のポリカーボネイトが設けられた従来のＯＰＣ感光体を用いる。そのほかの基本構成は、第１の実施形態におけると同様である。
【０１６２】
また、クリーニングの線圧としては、初期の段階で５５ｇ／ｃｍ（５３．９Ｎ／ｍ）必要であり、初期の表面粗さＲｚは、１．０であった。また、約１００００枚の耐久後に表面粗さＲｚが３．０μｍに達し、この段階からクリーニング不良が発生してしまった。
【０１６３】
（第２の比較例）
この第２の比較例による画像形成装置においては、第１の実施形態と異なり、現像スリーブの回転方向を感光体回転方向に対して、４００ｍｍ／ｓ（０．４ｍ／ｓ）の速さで順方向とする。そのほかの基本構成は、第１の実施形態におけると同様である。
【０１６４】
この第２の比較例において、本発明者が耐久検査行ったところ、３００００枚程度実行した後に画像流れが発生することが確認された。また、５００００枚程度実行した後に、クリーニング不良が発生したため、クリーニングブレードエッジを観察したところ、約３０〜５０μｍ程度の欠けが、数箇所に認められた。
【０１６５】
（第３の比較例）
この第３の比較例による画像形成装置においては、第１の実施形態と異なり、従来公知の粉砕法により製造されたトナーを用いる。なお、このトナーにおいて、その平均粒径や外添処方などは、第１の実施形態によるトナーと同様である。そのほかの基本構成は、第１の実施形態におけると同様である。
【０１６６】
この第３の比較例において、本発明者は、まず初期の段階で、クリーニングブレードのすり抜けとビビリ許容範囲とを検討した。その結果、許容範囲が、第１の実施形態によるアモルファスシリコン感光体に比して球形に近い重合トナーの許容範囲と比較して、明らかに少なくなったことが確認された。
【０１６７】
また、耐久検査を５００００枚程度行った後、クリーニングブレードのビビリが発生したことが確認された。そして、さらに耐久検査を続けたところ、所定時間が経過した後、クリーニングブレードめくれが発生してしまった。
【０１６８】
（第４の比較例）
この第４の比較例による画像形成装置においては、第１の実施形態と異なり、中間転写体を、ヤング率が１．０×１０３ＭＰａで、引張強度が８０Ｎ／ｃｍのふっ化ビニリデン、２ふっ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ　ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）樹脂を用いる。そのほかの基本構成は、第１の実施形態におけると同様である。
【０１６９】
この第４の比較例において、本発明者が耐久検査を行ったところ、１０５枚程度において、中間転写ベルト表面に周傷が発生し、さらにこの周傷部からのクリーニング不良や、フィルミング融着が発生したことが確認された。この不良発生の結果、感光体表面においても、フィルミング融着が転移していることが確認された。
【０１７０】
以上説明したように、この発明による第１から第３の実施形態による画像形成装置においては、画像流れの発生を防止するとともに、融着の発生を抑制可能な状態に、感光体表面を維持することができ、この表面状態をクリーニング部材等により、電子写真装置の信頼性を大きく向上させることができる。また、電子写真装置などの画像形成装置において、プロダクテビィティが大幅に飛躍した場合であっても対応することができる１ドラム回転現像器のフルカラー画像形成装置を得ることができる。
【０１７１】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０１７２】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、材料、混合比はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値、材料、混合比を用いてもよい。
【０１７３】
なお、上述の実施形態においては、画像形成装置の構成例としてフルカラー複写機が挙げられているが、これに限定する趣旨ではなく、プリンタ、ファクシミリ、モノクロ複写機などの感光体ドラムを有する、あらゆる装置に適用することが可能である。
【０１７４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、像担持体と、感光体の外表面を帯電させる帯電手段と、感光体に光を照射する露光手段とを有し、帯電手段および露光手段により感光体の表面に形成された静電潜像に応じて、感光体表面にトナー像を形成する、少なくとも２種類以上の現像器を有する現像手段と、トナー像を中間転写体に接触転写する第一転写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する第二転写手段と、感光体の表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、クリーニング手段が、少なくともクリーニングブレードおよび磁気ブラシから構成され、磁気ブラシに、１０重量パーセント以上の研磨粒子が拘束されているとともに、像担持体の表面が、クリーニング手段によるクリーニングが繰り返し実行されることにより感光体の表面の平均粗さが減少するように構成していることにより、画像流れの発生を抑制することができるとともに、融着の発生が抑制された感光体表面状態を維持することができ、電子写真装置に代表される画像形成装置の信頼性を大きく向上させることができ、将来にわたって画像形成装置のプロダクテビィティが飛躍的に向上した場合であっても、そのプロダクテビィティに対応することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置を示す略線図である。
【符号の説明】
１　一次帯電器
２　感光体ドラム
３　現像装置
１０　原稿台ガラス
１１　露光光学系
１３　露光走査装置
３１　回転軸
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ　現像器
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ　現像ロール
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ　規制ブレード
３７　現像スリーブ
４０　中間転写ベルト
４１　ベルト位置センサ
４２　一次転写ロール
４３　テンションロール
４４　二次転写用バックアップロール
４５　ベルト駆動ロール
４６　アイドラロール
４７　ベルトクリーナ
４８　二次転写ロール
５０　一成分磁性現像装置
５１　現像スリーブ
６０　給紙トレイ
６１　ピックアップロール
６２　レジロール
６３　シート搬送ベルト
６４　定着器
６４ａ　加熱ロール
６４ｂ　加圧ロール
６５　記録シート排出トレイ
７０　クリーニング装置
７１　クリーニング容器
７２　クリーニングブレード
７３　マグネットローラ
【図１】
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