(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、該支持体上に少なくとも感光層を有し、かつ最表層がフッ素樹脂微粒子を含有する像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を体積平均粒径が３〜８μｍであり、かつ平均円形度が０．９５以上であり、ポリエステル樹脂と、離型剤と、着色剤とを含む重合トナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留した前記トナーを除去するクリーニング手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
オイラー・ベルト方式（荷重：１００ｇ、ベルト：紙すきが長手方向になるようにした中厚の上質紙）により測定される前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たすことを特徴とする画像形成装置。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつ前記トナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
【請求項２】
像担持体がドラム状であり、かつ駆動軸に対する像担持体表面の全振れが０．０８０ｍｍ以下である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
クリーニングブレードの像担持体に接触するブレードエッジの真直度が０．１ｍｍ以下である請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体の最表層のフッ素樹脂微粒子の最表層表面に露出した部分の投影像の平均直径をＤとした場合、次式、０．１５μｍ≦Ｄ≦３μｍを満たし、かつ前記最表層表面に占めるフッ素樹脂微粒子の投影像の面積の合計が、最表層の全表面積に対し１０％以上である請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
フッ素樹脂微粒子の最表層における含有量が、２０〜６０ｖｏｌ％である請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
離型剤が、ライスワックスである請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光層が単層型感光層であり、該単層型感光層が最表層である請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
感光層が、支持体上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とをこの順に有する積層型感光層であり、該電荷輸送層が最表層である請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
感光層上に保護層を有し、該保護層が最表層である請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置が、少なくとも像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、及び転写手段を有する画像形成要素を複数備えたタンデム型である請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成装置が、像担持体上に形成された可視像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持された可視像を記録媒体に二次転写する転写手段とを備えてなり、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録媒体上に一括で二次転写する請求項１から１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
支持体と、該支持体上に少なくとも感光層を有し、かつ最表層がフッ素樹脂微粒子を含有する像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を体積平均粒径が３〜８μｍであり、かつ平均円形度が０．９５以上であり、ポリエステル樹脂と、離型剤と、着色剤とを含む重合トナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留した前記トナーを除去するクリーニング工程を少なくとも含む画像形成方法であって、
オイラー・ベルト方式（荷重：１００ｇ、ベルト：紙すきが長手方向になるようにした中厚の上質紙）により測定される前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たすことを特徴とする画像形成方法。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつ前記トナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
【請求項１３】
支持体と、該支持体上に少なくとも感光層を有し、かつ最表層がフッ素樹脂微粒子を含有する像担持体と、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留した体積平均粒径が３〜８μｍであり、かつ平均円形度が０．９５以上であり、ポリエステル樹脂と、離型剤と、着色剤とを含む重合トナーを除去するクリーニング手段と、帯電手段、現像手段、転写手段、及び除電手段から選択される少なくとも一つの手段を有し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
オイラー・ベルト方式（荷重：１００ｇ、ベルト：紙すきが長手方向になるようにした中厚の上質紙）により測定される前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たすことを特徴とするプロセスカートリッジ。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつ前記トナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成に用いられ、特に、像担持体表面に残留したトナーを除去するブレードクリーニング方式の画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方法としては、カールソンプロセスやその種々の変形プロセスなどが知られており、複写機やプリンターなどに広く使用されている。近年、電子写真方式の画像形成装置では、カラー化、高画質化、高速化が進んでいる。
カラー画像形成装置には、１つの像担持体（「静電潜像担持体」、「電子写真感光体」、「感光体」と称することもある）のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものがある。また、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものがある。
【０００３】
このような画像形成装置では、像担持体表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段として、一般的に低コストで、コンパクトなブレードクリーニング方式が用いられている。このブレードクリーニング方式には、カウンター当接とトレーリング当接の２通りの方式が有るが、現在ではカウンター当接方式が主流である。画像形成装置用のクリーニングブレードとしては、クリーニング性、耐オゾン性、機械的耐久性、耐候性、耐摩耗性、反発弾性等の特性に特に優れたポリウレタンゴムが用いられている。
【０００４】
一方、画像形成装置では、カラー化、高速化が進み、タンデム型の画像形成装置が主流になってきている。また、高画質化に有利な小粒径でかつ粒径の揃った重合トナーの適用が進められている。このような重合トナーは高画質化には有利であるが、その形状は球状に近く、小粒径で粒径が揃っているため、ブレードと像担持体との間をトナーがすり抜けやすく、ブレードクリーニング方式ではクリーニングが困難であることが知られている。
そこで、重合トナーのクリーニング性を向上させるため、クリーニングブレード当接圧を従来よりも大きくすることが検討されている。
【０００５】
しかし、クリーニングブレードの当接圧を大きくすると、トナーすり抜けの低減には繋がるが、結果として像担持体へ必要以上にトナーを押し付けることになり、像担持体にフィルミングを発生させてしまう副作用が発生しやすい。また、クリーニング性を向上させるために、ブレード当接圧を大きくすると、像担持体やブレードエッジの摩耗が促進されやすく、それらの寿命を短くする要因にもなるという課題がある。更に、ブレード当接圧を大きくすると、像担持体の駆動トルクの上昇を招き、画像形成装置の消費電力を増大させる要因となる。
また、ブレード当接圧が適切でない場合、像担持体にフィルミングが発生し、画像形成プロセスを経るごとにフィルミングが成長し、フィルミング部に異常画像が発生し始め、更に成長するとブレードと像担持体の接触部に僅かな隙間を生じさせ、スジ状のクリーニング不良（トナーすり抜け）を招くことが多い。
【０００６】
以上のようにブレード当接圧が適切でない場合に、発生しやすくなるフィルミングの対策として以下のような例が認められる。
例えば、像担持体を研磨する研磨ブレードを備えた画像形成装置（特許文献１及び特許文献２参照）、研磨剤を有するローラで像担持体表面を摺擦する方法（特許文献３参照）などがある。
しかし、これらは、フィルミングのみならず、像担持体自体を研磨してしまうため、像担持体の摩耗が促進され、像担持体の寿命が短くなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、トナーに無機微粒子、及び有機微粒子を添加し、トナー自身によって像担持体表面を研磨する技術が提案されている（特許文献４参照）。また、トナーに添加した研磨微粒子によって像担持体表面を研磨する技術が提案されている(特許文献５参照)。しかし、前者の場合には、研磨のためにトナー消費量が多くなってしまうという問題があり、後者の場合には、トナーに含まれる研磨微粒子により像担持体やクリーニングブレードが摩耗しやすくなって、寿命が短くなってしまうという問題がある。
また、フィルミング物の除去が容易になるように像担持体に潤滑剤を塗布することが提案されている（特許文献６及び特許文献７参照）。このように潤滑剤を像担持体に塗布すると、クリーニング性も向上するが繰返し使用により、潤滑剤とともにトナーや外添剤が僅かにすり抜けることによりクリーニングブレードの摩耗が大きくなって、ブレード寿命が短くなったり、また、潤滑剤の塗布量によっては潤滑剤自体がトナー外添剤のバインダーとなり、フィルミングを起こしてしまう場合がある。更に、像担持体に塗布された潤滑剤が、他のプロセスパーツを汚染し、その機能低下に繋がる場合もある。
また、クリーニング性や転写効率を向上させるため、トナーに潤滑剤を内添、又は外添することが提案されている（特許文献８参照）。しかし、この提案では、画像面積率によって、像担持体の潤滑剤の塗布状態や塗布量が変化しやすく、低画像面積率においては、クリーニング不良やフィルミングが発生しやすくなるという問題がある。
【０００８】
また、像担持体最表層に潤滑性材料を添加し像担持体の摩擦係数を低減することによりクリーニング性を向上させることが提案されている（特許文献９参照）。この提案では、像担持体の最表層にフッ素樹脂微粒子を含有させて、像担持体の摩擦係数を０．２〜０．３とすることが開示されている。しかし、従来のクリーニングブレードの当接条件では、柔らかい潤滑性材料を最表層に含有するため、像担持体自体が削れやすくなり、このようなブレード当接条件では像担持体の耐久性に課題が残されている。
【０００９】
そこで、前記課題を解決するため、フッ素樹脂等を感光体表面に添加した低摩擦係数の像担持体（μ＝０．４〜０．６）を用い、ブレード当接圧を低減（５〜１５ｇ／ｃｍ）することにより摩耗量を低減させることが提案されている（特許文献１０参照）。しかし、この提案には、低摩擦係数（μ＝０．４〜０．６）の領域の像担持体では、低当接圧時に除去されないトナーが残存するという課題があることが記載されている。
【００１０】
以上のように、クリーニング性及びフィルミングと、像担持体やクリーニングブレードの長寿命化の両立を考慮すると、小粒径の重合トナーのブレードクリーニング技術においては、十分満足できる性能を有する画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジは未だ得られていないのが現状である。
【００１１】
【特許文献１】特開平０５−３２３８３３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９６７８１号公報
【特許文献３】特開平１０−１１１６２９号公報
【特許文献４】特開平０６−６７５００号公報
【特許文献５】特開２００１−８３７３４号公報
【特許文献６】特許第３４０６０９９号公報
【特許文献７】特許第３５１４５９１号公報
【特許文献８】特開２０００−７５５２７号公報
【特許文献９】特開２００５−６２８３０号公報
【特許文献１０】特開平１１−３２７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記要望に応え、従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、像担持体及びクリーニングブレードの耐久性が向上し、長期間に亘る画像形成の繰返しにおいても、クリーニング性を維持し、像担持体フィルミングの発生がない画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、ブレードのゴム物性の温度変化、像担持体の表面性の変化等に対するクリーニング性の余裕度を保つため、従来はブレード当接圧の範囲（２０〜４０ｇ／ｃｍ）が適用されてきたが、小粒径、重合トナーのブレードクリーニングにおいて摩擦係数が０．１〜０．３の低摩擦係数の像担持体を使用し、トナークリーニング時にトルク上昇が起こるようにブレード条件を設定することにより、クリーニング性を犠牲にすることなくブレード当接圧を低減できることが判明した。その結果、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が可能となり、また、像担持体の低回転トルク化が可能となり、従来よりも消費電力を削減でき、長期間に亘って安定したクリーニング性を維持可能な画像形成装置が提供できることを知見した。
【００１４】
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
＜１＞  像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たすことを特徴とする画像形成装置である。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
＜２＞  像担持体がドラム状であり、かつ駆動軸に対する像担持体表面の全振れが０．０８０ｍｍ以下である前記＜１＞に記載の画像形成装置である。
＜３＞  クリーニングブレードの像担持体に接触するブレードエッジの真直度が０．１ｍｍ以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜４＞  像担持体の最表層がフッ素樹脂微粒子を含有し、該フッ素樹脂微粒子の最表層表面に露出した部分の投影像の平均直径をＤとした場合、次式、０．１５μｍ≦Ｄ≦３μｍを満たし、かつ前記最表層表面に占めるフッ素樹脂微粒子の投影像の面積の合計が、最表層の全表面積に対し１０％以上である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜５＞  フッ素樹脂微粒子の最表層における含有量が、２０〜６０ｖｏｌ％である前記＜４＞に記載の画像形成装置である。
＜６＞  像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも感光層を有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜７＞  感光層が単層型感光層であり、該単層型感光層が最表層である前記＜６＞に記載の画像形成装置である。
＜８＞  感光層が、支持体上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とをこの順に有する積層型感光層であり、該電荷輸送層が最表層である前記＜６＞に記載の画像形成装置である。
＜９＞  感光層上に保護層を有し、該保護層が最表層である前記＜６＞に記載の画像形成装置である。
＜１０＞  画像形成装置が、少なくとも像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、及び転写手段を有する画像形成要素を複数備えたタンデム型である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜１１＞  画像形成装置が、像担持体上に形成された可視像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持された可視像を記録媒体に二次転写する転写手段とを備えてなり、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録媒体上に一括で二次転写する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜１２＞  トナーが、重合トナーである前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜１３＞  トナーの体積平均粒径が３〜８μｍであり、かつトナーの平均円形度が０．９５以上である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜１４＞  像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング工程を少なくとも含む画像形成方法であって、
前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たすことを特徴とする画像形成方法である。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
＜１５＞  像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段及び除電手段から選択される少なくとも一つの手段を有し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たすことを特徴とするプロセスカートリッジである。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
【００１５】
本発明の画像形成装置においては、ブレード当接圧を従来から予測できないレベル（１．５〜１０ｇ／ｃｍ）まで小さくしても、小粒径重合トナーを長期に渡りクリーニングできること、また、ブレード当接圧を極端に低減できるため、像担持体及びクリーニングブレードのクリーニング時の摩耗量を飛躍的に低減でき、両者の高耐久化に繋がる。
このように像担持体及びブレードエッジの摩耗を抑え、良好なクリーニング性を維持し、かつフィルミングの発生を防止できるのは、本発明に到達するまでに得られた結果から、次のような理由によるものと想定される。
画像形成時の像担持体の回転トルクが１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８を満たすことは、良好なブレードクリーニングが行われている場合、画像形成後の残留トナー掻き取りのためにエネルギーが消費されるため、結果として、像担持体の回転トルクが上昇することを物理的に意味している。次に、非画像形成時のブレード当接による像担持体の回転トルクを（０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ）となるようにブレード当接圧を低減する（１．５〜１０ｇ／ｃｍ）ことは、クリーニングブレードによる像担持体摺擦時にエネルギーが無駄に使用されない条件を示しており、像担持体とブレードの摺擦による両者の摩耗量低減に繋がると考えられる。更に、これらの条件を静止摩擦係数０．１〜０．３の像担持体と併せることにより、本発明の課題が解決されることが判明した。
低摩擦係数の像担持体は、本来、良好な離型性を併せ持つことから、クリーニング性に優れ、低ブレード当接圧の効果と、良好な離型性効果の相乗効果により顕著なフィルミング防止効果が得られるものと考えられる。特にこのような低い摩擦係数を有する像担持体は、最表層に柔らかい潤滑性材料を含有するため従来の像担持体よりも削れやすく、像担持体のみの構成手段よる高耐久化には限界があったが、本発明の構成を取ることにより、実施例に示すように飛躍的な高耐久化が可能となることが判明した。
更に、フィルミングに関しては、ブレード当接圧が小さいため、像担持体とブレードとの当接部で無駄な力によってトナーが像担持体やブレードエッジへ押しつけられないことがフィルミング防止要因になっているものと考えられる。なお、得られた結果、及び結果から推測されるフィルミング防止機構であって、トナーをせき止める（すり抜け防止）のに必要な最小限の当接圧でクリーニングすること、即ち、無駄な力によってフィルミング成分を像担持体及びブクリーニングレードに押しつけないことによりフィルミング防止が可能になることを現しているが、その詳細な理由はよく分かっていない。
いずれにしても、ブレードクリーニング方式の画像形成装置において、本発明の構成を取ることにより、長期にわたる画像形成の繰返しにおいても、クリーニング性を維持し、像担持体にフィルミングを発生させない画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することが可能なる。
また、画像形成装置としては、従来のようなマルス塗布機構を必要としないためコンパクト化が可能であり、また、像担持体の回転トルクが小さいため、特に４連タンデム型のカラー画像形成装置において消費電力が顕著に低減可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、重合トナーのクリーニング性を犠牲にすることなく、像担持体及びクリーニングブレードの耐久性が向上し、長期間に亘る画像形成の繰返しにおいても、クリーニング性を維持し、像担持体にフィルミングを発生させず、高画質で安定した画像形成可能な画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（画像形成装置及び画像形成方法）
本発明の画像形成装置は、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他による手段、例えば、定着手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
本発明による画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、クリーニング工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば定着工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
【００１８】
本発明による画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【００１９】
−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成工程は、像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
【００２０】
＜像担持体＞
前記像担持体は、支持体と、該支持体上に少なくとも感光層を有してなり、保護層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
【００２１】
前記像担持体は、第一の形態では、支持体上に単層型感光層を有してなり、保護層、更に必要に応じて、中間層、下塗り層等のその他の層を有してなる。
また、前記像担持体は、第二の形態では、支持体と、該支持体上に電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有する積層型感光層を有してなり、保護層、更に必要に応じて、中間層、下塗り層等のその他の層を有してなる。なお、前記第二形態では、電荷発生層、及び電荷輸送層は逆に積層しても構わない。
【００２２】
ここで、図１は、本発明の像担持体の一例を示す模式断面図であり、支持体２０１上に感光層２０２を設けた構成のものである。また、図２、図３、及び図４は、各々本発明の他の像担持体の層構成例を示すものであり、図２は、感光層が電荷発生層（ＣＧＬ）２０３と、電荷輸送層（ＣＴＬ）２０４より構成される機能分離型タイプのものである。図３は、支持体２０１と、機能分離型タイプの感光層の電荷発生層（ＣＧＬ）２０３と、電荷輸送層（ＣＴＬ）２０４の間に下引き層２０５を入れたものである。図４は、電荷輸送層２０４の上に保護層２０６を積層したタイプのものである。なお、本発明の像担持体は、支持体２０１上に感光層２０２を少なくとも有していれば、上記のその他の層、及び感光層のタイプは任意に組み合わされていても構わない。
【００２３】
前記像担持体の静止摩擦係数（μ）は０．１〜０．３が好ましい。前記摩擦係数が０．３を超えると、良好なクリーニング性が得られるクリーニングブレードの設定範囲が狭まり、ブレード当接圧の低減が困難になり、像担持体やクリーニングブレードの削れ量が増大してしまうことがあり、０．１未満であると、トナーと像担持体の付着力が低下し、現像されたトナーが像担持体上に保持されにくくなり、解像度の低下や濃度低下を招いてしまうことがある。
ここで、前記像担持体の静止摩擦係数（μ）は、例えば、特開平９−１６６９１９号公報に開示されているオイラー・ベルト方式などにより測定することができる。
【００２４】
前記像担持体においては、最表層がフッ素樹脂微粒子（一次粒子及び二次粒子を含む）を含有し、該フッ素樹脂微粒子の最表層表面に露出した部分の投影像の平均直径をＤとした場合、次式、０．１５μｍ≦Ｄ≦３μｍを満たし、かつ前記最表層表面に占めるフッ素樹脂微粒子の投影像の面積の合計が、最表層の全表面積に対し１０％以上であることが好ましい。
ここで、投影像の平均直径とは、最表層表面を略垂直方向から観察した時に見られる粒子又は粒子の凝集体を１つの粒子とみなし、その投影像について、重心を通る内径を角度２度刻みで測定した平均値である。このような構成の最表層を有する像担持体は、該像担持体表面の摩擦係数が非常に小さく、しかも、繰り返し使用してもその低い摩擦係数が維持される。
【００２５】
前記フッ素樹脂微粒子が露出している最表層をクリーニングブレードが摺擦することにより、フッ素樹脂微粒子の露出部分が摺擦方向に延びて、フッ素樹脂微粒子が存在しない像担持体表面も被覆する。この時、前記像担持体の最表層表面のように、好適な大きさの粒子が好適な範囲で略均一に存在することによって、フッ素樹脂微粒子の含有量を増加させることなくフッ素樹脂微粒子が存在しない表面をほぼ全域にわたって被覆し、像担持体表面の全域に置いて、ほぼ均一に、かつ低い摩擦係数を発現することができる。更に、最表層が摩耗しても、内在するフッ素樹脂微粒子が析出してくるので、長期間にわたって、低摩擦係数な表面を持続することが可能となり、高いレベルでのクリーニング性を維持し、像流れなどの異常画像のない高品質な画像を長期にわたって得ることができる。
【００２６】
上記一次粒子、及び一次粒子が複数個凝集して形成された二次粒子の表面に露出した部分の投影像の平均直径をＤとした場合、０．１５≦Ｄ≦３μｍの範囲にある粒子の表面にしめる投影面積比の合計が塗膜表面に対して１０％より小さい場合では、次のような形態が考えられる。
第１の形態としては、表面層中のフッ素樹脂微粒子の含有量が少ない場合である。
第２の形態としては、表面に露出しているフッ素樹脂微粒子（二次粒子も含む）のほとんどが０．１５μｍより小さい場合である。
第３の形態としては、表面に露出しているフッ素樹脂微粒子のほとんどが３μｍより大きい場合である。
【００２７】
前記第１の形態では、最表層のバインダー樹脂にくらべ潤滑性材料であるフッ素樹脂が最表層に少ないため、表面の低摩擦係数が維持できない。
前記第２の形態では、塗膜表面に露出している部分の平均直径が０．１５μｍ未満であると、あまり微小なフッ素樹脂粒子ばかりが分散している塗膜表面であるため、低摩擦係数化に対する効果が不十分となってしまうことが考えられる。即ち、像担持体表面を低摩擦係数とすることでトナーが滑りクリーニング性が向上するという機構を考えた時に、フッ素樹脂微粒子の一次粒子及び二次粒子とトナーが接する面積が小さくなってしまう。そのため、トナーが像担持体表面を滑るという効果が半減してしまい、クリーニング不良を引き起こすことが考えられる。
前記第３の形態では、平均直径が３μｍよりも大きな粒子が多数表面に露出しているので、前述のように表面粗さが大きくなり、クリーニング不良を引き起こしたり、レーザ光を散乱して静電潜像のシャープネスの劣化、電位コントラストの減少などによる異常画像の発生が考えられる。
したがって、フッ素樹脂微粒子の最表層表面に露出した部分の投影像の平均直径をＤとした場合、次式、０．１５μｍ≦Ｄ≦３μｍを満たし、かつ前記最表層表面に占めるフッ素樹脂微粒子の投影像の面積の合計が、最表層の全表面積に対し１０％以上であることが好ましく、１２〜５０％がより好ましい。
【００２８】
また、前記フッ素樹脂微粒子の最表層における含有量は、２０〜６０ｖｏｌ％が好まし２１〜５０ｖｏｌ％がより好ましい。前記フッ素樹脂微粒子含有量が２０ｖｏｌ％未満であると、表面に露出する微粒子の投影面積比が小さくなってしまい、低摩擦係数の持続性が低下してしまうことがあり、６０ｖｏｌ％を超えると、必然的にバインダー樹脂の含有量が小さくなり、塗膜の機械的強度が低下してしまうことがある。
前記フッ素樹脂微粒子の含有率が上記範囲であり、かつ二次粒子が最表層中に非局在化するように塗膜を形成することで、摩耗により最表層が減少しても、内在する二次粒子が順次露出して、常にその表面にしめる投影面積比の合計が好適な範囲となり、また、必要以上にフッ素樹脂微粒子が存在しないために、最表層の機械的強度も好適な範囲に保たれるので耐摩耗性の低下も抑制される。
【００２９】
前記像担持体の最表層中のフッ素樹脂微粒子の二次粒子径の大きさは０．３〜４μｍのものが最表層表面を１０％以上被覆していることが好ましく、更に好ましくは、二次粒子の大きさが０．３〜１．５μｍである。二次粒子がこの範囲を超えると、前述のトナー接触面不足が生じたり、レーザー光の散乱による異常画像の原因となる。また、表面の被覆率が１０％未満であると、ミクロに見たときの低表面摩擦係数が不十分となってしまうことがある。
【００３０】
ここで、前記フッ素樹脂微粒子が表面に露出している部分の投影像の平均直径、面積比の算出方法の例として、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察について説明するが、フッ素樹脂微粒子の露出状態が観察できるものであれば、この限りではない。
フッ素樹脂微粒子が分散された像担持体の表面をＳＥＭによって撮影し、得られたＳＥＭ像に映し出されているフッ素樹脂微粒子像を画像解析装置を用いて解析することで、微粒子の平均直径、個数、面積比等を得ることができる。この時、ＳＥＭ像として得られる画像は表面の略垂直方向より投影したものであるので、映し出されるフッ素樹脂微粒子の像も垂直方向の投影像である。ここで投影像の平均直径とは、観察した時に見られる粒子又は粒子の凝集体を１つの粒子とみなした投影像について、重心を通る内径を角度２度刻みで測定した平均値である。
画像解析装置は、このフッ素樹脂微粒子の投影像と、その周りのバインダー樹脂とが二値的に区別でき、その中で複数の一次粒子が凝集した二次粒子を大きな粒子として近似できるような条件を選択できることが必要である。更に、該フッ素樹脂微粒子の投影像一つ一つについて、少なくとも平均直径、面積比が算出できるようなプログラムが備わっていることが必要である。そのような画像解析装置としては、高詳細画像解析システムＩＰ−１０００（旭エンジニアリング社製）のような専用装置や、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ-Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ、プラネトロン社製）を導入したコンピュータ等を用いることができる。
ＳＥＭ像は、加速電圧が高いと、表面付近の内部の様子までが画像情報として得られる場合がある。バインダー樹脂にフッ素微粒子を分散した系においては、加速電圧が高いと表面に露出していない、表面近傍に内在するフッ素樹脂微粒子まで透過して観察される場合があるため、該加速電圧の設定は、表面に露出したフッ素樹脂微粒子が映し出されるように調整することが好ましい。
例えば、ＳＥＭとして電界放出型走査電子顕微鏡（Ｓ−４２００、日立製作所製）を用いた場合、加速電圧としては、２〜６ｋＶ程度が好適であるが、これは、装置や像担持体の材料などによって適宜調整する必要がある。
こうして得られた表面のＳＥＭ画像を画像解析ソフトに取り込み、観察範囲においてカウントされた個々のフッ素樹脂微粒子の平均直径、面積比を算出させることによって、所望の像担持体表面のフッ素樹脂微粒子の状態を観測することができる。
【００３１】
前記フッ素樹脂微粒子としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂微粒子、パーフロロアルコキシ樹脂微粒子、三フッ化塩化エチレン樹脂微粒子、六フッ化エチレンプロピレン樹脂微粒子、フッ化ビニル樹脂微粒子、フッ化ビニリデン樹脂微粒子、フッ化二塩化エチレン樹脂微粒子、又はこれらの共重合体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、四フッ化エチレン樹脂微粒子、パーフロロアルコキシ樹脂微粒子が好ましく、平均一次粒径が０．１〜０．３μｍの範囲にあるものが特に好ましい。
【００３２】
前記フッ素樹脂微粒子は、少なくとも有機溶剤とともにアトライター、サンドミル、振動ミル、超音波などの従来方法を用いて分散することができる。この中でも、外界からの不純物の混入が少ないボールミル、又は振動ミルによる分散が分散性の点からより好ましい。使用されるメディアの材質については、従来使用されているジルコニア、アルミナ、メノウ等すべてのメディアを使用することができるが、フッ素樹脂微粒子の分散性への効果の点から特にジルコニアを使用することがより好ましい。場合によっては、これらの分散方法を組み合わせることで更に分散性が高まることがある。また、該フッ素樹脂微粒子の一次粒径は、前記好適な一次粒子、及び二次粒子の平均直径を満たすためには大きすぎても小さすぎても好ましくない。前記一次粒径は０．１〜１０μｍが好ましく、０．０５〜２．０μｍがより好ましく、必要に応じて後述の分散処理によって粒径調整も可能である。
また、フッ素樹脂微粒子の分散性を制御する目的で分散剤を樹脂に添加してもよい。このような分散剤としては、フッ素系の界面活性剤、グラフトポリマー、ブロックポリマー及びカップリング剤等が使用できる。
【００３３】
前記像担持体の最表層には、更に耐摩耗性を向上する目的でフィラー材料を添加してもよい。該フィラーとしては、有機性フィラーと無機性フィラーがあるが、フィラーの硬度の点から無機性フィラーを用いることが耐摩耗性の向上に対し有利である。このような無機性フィラー材料としては、例えば、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などが挙げられる。
【００３４】
これらのフィラーは少なくとも１種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、更には耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、シリコン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。
前記表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、３〜３０質量部が好ましく、５〜２０質量部がより好ましい。前記表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こすことがある。
【００３５】
＜複層型感光層＞
前記複層型感光層は、上述したように、電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有し、更に必要に応じて、その他の層を有してなる。
【００３６】
−電荷発生層−
前記電荷発生層は、少なくとも電荷発生物質を含んでなり、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
【００３７】
前記電荷発生物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、無機系材料と有機系材料とのいずれかを用いることができる。
【００３８】
前記無機系材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結晶セレン、アモルファス−セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、などが挙げられる。
【００３９】
前記有機系材料としては、特に制限はなく、公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン又はトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン又はナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
なお、必要に応じて、電荷輸送物質を添加してもよい。また、電荷発生層のバインダー樹脂として、上述のバインダー樹脂の他に、高分子電荷輸送物質を添加することもできる。
【００４２】
前記電荷発生層を形成する方法としては、真空薄膜作製法と、溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。
前者の方法としては、グロー放電重合法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、加速イオンインジェクション法等が挙げられる。この真空薄膜作製法は、上述した無機系材料又は有機系材料を良好に形成することができる。
また、後者のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、電荷発生層塗工液を用いて、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などの慣用されている方法を用いて行うことができる。
【００４３】
前記電荷発生層塗工液に用いられる有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、沸点が４０℃〜８０℃のテトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、メタノール、エタノールは、塗工後の乾燥が容易であることから特に好適である。
前記電荷発生層塗工液は、上記有機溶媒中に前記電荷発生物質と、バインダー樹脂を分散、溶解して製造する。有機顔料を有機溶媒に分散する方法としては、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、振動ミルなどの分散メディアを用いた分散方法や、高速液衝突分散方法などが挙げられる。
【００４４】
前記電荷発生層の厚みに応じて、電子写真特性、特に光感度が変化し、一般的に厚みが厚いほど光感度が高くなる。従って、前記電荷発生層の厚みは、要求される画像形成装置のスペックによって好適な範囲に設定することが好ましく、像担持体として要求される感度を得るためには、通常、０．０１〜５μｍが好ましく、０．０５〜２μｍがより好ましい。
【００４５】
−電荷輸送層−
前記電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ、露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯電電荷を保持させる目的を達成するためには、電気抵抗が高いことが要求される。また、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さく、かつ、電荷移動性がよいことが要求される。
【００４６】
前記電荷輸送層は、少なくとも電荷輸送物質を含んでなり、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００４７】
更に、電荷輸送層が像担持体の最表層になる場合には、少なくとも電荷輸送層にフッ素樹脂微粒子を含有させる。
電荷輸送層中にフッ素樹脂微粒子を含有させる場合、より効率よく摩擦係数低減効果を得るためには、電荷輸送層の表面付近の含有量を多くすることが好ましい。即ち、摩擦係数低減の効果を発揮するのは主として像担持体表面に露出したフッ素樹脂微粒子であり、繰り返し使用による電荷輸送層の摩耗のために、もはや像担持体としての機能を発揮できなくなる厚みより上に含有させればよく、それより内部に含有したフッ素樹脂微粒子は無駄になってしまう上、逆に像担持体の電子写真特性に悪影響を与える可能性もある。フッ素樹脂微粒子を電荷輸送層の表面付近に多く含有させる像担持体の製造方法としては、例えば、フッ素樹脂微粒子を含有しない電荷輸送層形成用塗工液を塗布した後、フッ素樹脂微粒子を含有した電荷輸送層形成用塗工液を塗布するなどの方法が考えられる。
例えば、具体的に説明すると、電荷発生層上に、まずフッ素樹脂微粒子を含有しない電荷輸送層形成用塗工液を用いて第１の電荷輸送層を形成し、その上からフッ素樹脂微粒子の含有する電荷輸送層形成用塗工液を用いて第２の電荷輸送層を形成し、乾燥することによって、表面にフッ素樹脂微粒子を多く含有した電荷輸送層が形成できる。
【００４８】
前記電荷輸送物質としては、正孔輸送物質、電子輸送物質、高分子電荷輸送物質、などが挙げられる。
前記電子輸送物質（電子受容性物質）としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
前記正孔輸送物質（電子供与性物質）としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５０】
前記高分子電荷輸送物質としては、以下のような構造を有するものが挙げられる。
（ａ）カルバゾール環を有する重合体としては、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、特開昭５０−８２０５６号公報、特開昭５４−９６３２号公報、特開昭５４−１１７３７号公報、特開平４−１７５３３７号公報、特開平４−１８３７１９号公報、特開平６−２３４８４１号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｂ）ヒドラゾン構造を有する重合体としては、例えば、特開昭５７−７８４０２号公報、特開昭６１−２０９５３号公報、特開昭６１−２９６３５８号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１７９１６４号公報、特開平３−１８０８５１号公報、特開平３−１８０８５２号公報、特開平３−５０５５５号公報、特開平５−３１０９０４号公報、特開平６−２３４８４０号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｃ）ポリシリレン重合体としては、例えば、特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平１−８８４６１号公報、特開平４−２６４１３０号公報、特開平４−２６４１３１号公報、特開平４−２６４１３２号公報、特開平４−２６４１３３号公報、特開平４−２８９８６７号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｄ）トリアリールアミン構造を有する重合体としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノポリスチレン、特開平１−１３４４５７号公報、特開平２−２８２２６４号公報、特開平２−３０４４５６号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報、特開平５−４０３５０号公報、特開平５−２０２１３５号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｅ）その他の重合体としては、例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭５１−７３８８８号公報、特開昭５６−１５０７４９号公報、特開平６−２３４８３６号公報、特開平６−２３４８３７号公報に記載の化合物等が例示される。
【００５１】
また、前記高分子電荷輸送物質としては、上記以外にも、例えば、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリウレタン樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリエステル樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリエーテル樹脂、などが挙げられる。前記高分子電荷輸送物質としては、例えば、特開昭６４−１７２８号公報、特開昭６４−１３０６１号公報、特開昭６４−１９０４９号公報、特開平４−１１６２７号公報、特開平４−２２５０１４号公報、特開平４−２３０７６７号公報、特開平４−３２０４２０号公報、特開平５−２３２７２７号公報、特開平７−５６３７４号公報、特開平９−１２７７１３号公報、特開平９−２２２７４０号公報、特開平９−２６５１９７号公報、特開平９−２１１８７７号公報、特開平９−３０４９５６号公報、等に記載の化合物が挙げられる。
【００５２】
また、電子供与性基を有する重合体としては、上記重合体だけでなく、公知の単量体との共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマー、更には、例えば、特開平３−１０９４０６号公報に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることもできる。
【００５３】
前記バインダー樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノキシ樹脂などが用いられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記電荷輸送層は、架橋性のバインダー樹脂と架橋性の電荷輸送物質との共重合体を含むこともできる。
【００５４】
前記電荷輸送層は、これらの電荷輸送物質及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。前記電荷輸送層には、更に必要に応じて、前記電荷輸送物質及びバインダー樹脂以外に、可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等などの添加剤を適量添加することもできる。
【００５５】
前記電荷輸送層の厚みは、５〜１００μｍが好ましく、近年の高画質化の要求から、電荷輸送層を薄膜化することが図られており、１２００ｄｐｉ以上の高画質化を達成するためには、５〜３０μｍがより好ましい。
【００５６】
＜単層型感光層＞
前記単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、及びバインダー樹脂を含み、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
前記電荷発生物質、電荷輸送物質、及びバインダー樹脂としては、前記積層型感光層と同様な材料を用いることができる。
更に、単層感光層が像担持体の最表層となる場合には、少なくとも該単層感光層にフッ素樹脂微粒子と、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムの中から選ばれる少なくとも１つの無機微粒子を含有する。
これによって、前述の電荷輸送層の場合と同じ効果が得られる。
また、前記電荷輸送層の場合と同様に、表面付近のフッ素樹脂微粒子の含有量を多くするのが好ましく、その方法も同様の製造方法を用いることができる。
【００５７】
キャスティング法により単層型感光層を設ける場合、多くの場合、かかる単層型感光層は、電荷発生物質と低分子並びに高分子電荷輸送物質を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、前記単層型感光層には、更に必要により、可塑剤、バインダー樹脂を含有することができる。前記バインダー樹脂としては、前記電荷輸送層と同様のバインダー樹脂を用いることができ、その他として、前記電荷発生層と同様のバインダー樹脂を混合して用いてもよい。
【００５８】
前記単層型感光層の厚みは、５〜１００μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましい。前記厚みが５μｍ未満であると、帯電性が低下することがあり、１００μｍを超えると感度の低下をもたらすことがある。
【００５９】
＜保護層＞
本発明の像担持体においては、前記感光層の上に、保護層を有することが好ましい。
前記保護層の材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記保護層を用いる場合、保護層が最表層となるので、該保護層中にフッ素樹脂微粒子含有させる。保護層は主に機能分離を目的としている。本発明においては、フッ素樹脂微粒子を好適な分散状態で含有することで長期間繰り返し使用においても低摩擦係数が持続し、耐摩耗性が向上する。更に、保護層は感光層の上に比較的小さな厚みをもって設けられるため、像担持体の電気特性への影響が比較的小さく、電荷輸送層にフッ素樹脂微粒子を含有させる場合よりも、含有量を大きくすることができたり、低摩擦係数化や耐摩耗性に特化した処方を用いて電荷輸送層と明確に機能分離させることができるなどの利点がある。
また、前記保護層に電荷輸送物質を含有させることも像担持体の電気特性、特に繰り返し使用時の光感度劣化、残留電位の上昇を抑制するのに非常に有用である。これは、保護層にも電荷輸送性を持たせることで、像担持体表面までスムーズに電荷が移動できるようになるためだと考えられる。かかる電荷輸送性物質としては、先に挙げた電荷輸送層で用いられる電荷輸送性物質を用いることができる。
更に、前記保護層には、接着性、平滑性、化学的安定性を向上させる目的で、種々の添加剤を加えても構わない。
【００６０】
前記保護層は、例えば、浸漬塗工、スプレー塗工、ブレード塗工、ナイフ塗工等の常法の塗工方法を用いて感光層上に形成される。特に、量産性、塗膜品質などの面から浸漬塗工、スプレー塗工が有利である。
しかしながら、塗工における各種条件によっても、像担持体表面のフッ素樹脂微粒子の分散状態変わるので、塗工する際の条件設定は非常に重要である。例えば、スプレー塗工においては、まず、塗工液の条件として、固形分濃度、混合溶媒の場合はその種類と混合比などがあり、スプレー装置の条件としては、塗工液の吐出量、霧化エア圧力、スプレー先端と被塗布部表面との距離、被塗布物表面の移動速度、重ね塗りの回数などが上げられる。例えば、塗工液の吐出量を小さくして、重ね塗り回数を増やすことで所望の厚みの保護層を形成する場合は、よりドライな状態で塗膜が形成され、逆に吐出量を大きくして、重ね塗り回数を減らすと、よりウェットな状態で塗膜が形成されることになる。このように塗工中の塗膜の状態一つをとっても、表面のフッ素樹脂微粒子の状態に影響を及ぼすことが考えられる。従って、表面のフッ素樹脂微粒子が本発明のような状態になるように、各種塗工条件を検討し、好適な範囲を把握する必要がある。
前記保護層の厚みは０．１〜１５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。
【００６１】
−支持体−
前記支持体としては、導電性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電体又は導電処理をした絶縁体が好適であり、例えば、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属、又はそれらの合金；ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性基体上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属、あるいはＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の導電材料の薄膜を形成したもの；樹脂中にカーボンブラック、グラファイト、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属粉、導電性ガラス粉などを均一に分散させ、樹脂に導電性を付与した樹脂基体、導電処理をした紙、などが挙げられる。
【００６２】
前記支持体の形状、大きさとしては、特に制約はなく、板状、ドラム状あるいはベルト状のいずれのものも使用できるが、ベルト状の支持体を用いると、内部に駆動ローラー、従動ローラーを設ける必要があるなど装置が複雑化したり、大型化する反面、レイアウトの自由度が増すなどのメリットがある。しかしながら、保護層を形成する場合は、該保護層の可撓性が不足して、表面にクラックとよばれる亀裂が入る可能性があり、それが原因で粒状の地肌汚れが発生することが考えられる。このようなことから、支持体としては剛性の高いドラム状のものが好ましく用いられる。
【００６３】
前記支持体と前記感光層との間には、必要に応じて、下引き層を設けてもよい。前記下引き層は、接着性を向上する、モアレなどを防止する、上層の塗工性を改良する、残留電位を低減するなどの目的で設けられる。
【００６４】
前記下引き層は、一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂は、その上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが好ましい。
前記樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂、などが挙げられる。
また、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を加えてもよい。これらの下引き層は、適当な溶媒を用いて、慣用される塗工法によって形成することができる。
【００６５】
なお、前記下引き層としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法により設けたもの、などを用いることもできる。
前記下引き層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜１０μｍが好ましく、１〜５μｍがより好ましい。
【００６６】
前記像担持体（感光体）においては、必要に応じて前記支持体上に、接着性、電荷ブロッキング静を向上させるために中間層を設けてもよい。該中間層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。
前記樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
前記中間層の形成方法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、前記中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が好ましい。
【００６７】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【００６８】
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
【００６９】
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００７０】
−現像工程及び現像手段−
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
【００７１】
＜トナー＞
前記トナーは、製法や材料については、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、小粒径の略球形トナーであることが好ましい。このようなトナーの製造方法としては、日本画像学会誌４３巻、第１号(２００４年)などに記載されているような粉砕分級法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させて、トナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等が挙げられるが、重合トナーが特に好ましい。
【００７２】
前記粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融及び混練し、粉砕、分級等することにより、前記トナーの母体粒子を得る方法である。なお、該粉砕法の場合、前記トナーを球形にする目的で、得られたトナーの母体粒子に対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。この場合、前記機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いて前記トナーの母体粒子に付与することができる。
【００７３】
前記懸濁重合法は、油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化した後に、本発明におけるトナー粒子表面に無機微粒子を付着させる湿式処理を行えばよい。その際、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去したトナー粒子に処理を施すことが好ましい。
前記重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有すアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。
また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有すものを選ぶことよって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
【００７４】
前記乳化重合法としては、水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。その後、後述する無機微粒子の湿式処理を行えばよい。ラテックスとして懸濁重合法に使用されうる単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。
【００７５】
これらの中でも、樹脂の選択性が高く、低温定着性が高く、また、造粒性に優れ、粒径、粒度分布、形状の制御が容易であるため、前記トナーとしては、トナー材料の溶解乃至分散液を水系媒体中に乳化乃至分散させてトナーを造粒してなるものが好ましい。
【００７６】
前記トナー材料の溶解液は、前記トナー材料を溶媒中に溶解させてなり、前記トナー材料の分散液は、前記トナー材料を溶媒中に分散させてなる。
前記トナー材料としては、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と、結着樹脂と、離型剤と、着色剤とを反応させて得られる接着性基材などを少なくとも含み、更に必要に応じて、樹脂微粒子、帯電制御剤などのその他の成分を含む。
前記接着性基材は、紙等の記録媒体に対し接着性を示し、前記活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を前記水系媒体中で反応させてなる接着性ポリマーを少なくとも含み、更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。
【００７７】
前記トナーの体積平均粒径は、３〜８μｍが好ましく、３〜６μｍがより好ましい。前記体積平均粒径が３μｍ未満であると、画像不良を発生しやすい粒径１μｍ以下の微粉トナーの割合が大きくなってしまうことがあり、８μｍを超えると、電子写真画像の高画質化の要求に対応するのが困難となることがある。
前記体積平均粒径は、例えば、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターＴＡＩＩ」」を用いて測定することができる。
また、前記トナーの平均円形度は、０．９５以上が好ましく、０．９８以上がより好ましい。前記平均円形度が０．９５以上であると、現像性、転写性が向上し、高画質な画像を得られる。
ここで、前記トナーの平均円形度は、例えば、トナーを含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法などにより計測することができ、例えば、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）等を用いて計測することができる。
【００７８】
＜現像剤＞
前記現像剤は、前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像器の長期の使用（撹拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像器における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
【００７９】
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
【００８０】
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、５０〜９０ｅｍｕ／ｇのマンガン−ストロンチウム（Ｍｎ−Ｓｒ）系材料、マンガン−マグネシウム（Ｍｎ−Ｍｇ）系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉（１００ｅｍｕ／ｇ以上）、マグネタイト（７５〜１２０ｅｍｕ／ｇ）等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている像担持体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク（Ｃｕ−Ｚｎ）系（３０〜８０ｅｍｕ／ｇ）等の弱磁化材料が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよい、２種以上を併用してもよい。
【００８１】
前記芯材の粒径としては、平均粒径（体積平均粒径（Ｄ５０））で、１０〜２００μｍが好ましく、４０〜１００μｍがより好ましい。
【００８２】
前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８３】
前記樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、該導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、などが挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、１μｍ以下が好ましい。前記平均粒子径が１μｍを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
【００８４】
前記樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セロソルブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
【００８５】
前記樹脂層の前記キャリアにおける量としては、０．０１〜５．０質量％が好ましい。
前記量が、０．０１質量％未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、５．０質量％を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
【００８６】
前記現像剤が前記二成分現像剤である場合、前記キャリアの該二成分現像剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、９０〜９８質量％が好ましく、９３〜９７質量％がより好ましい。
二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア１００質量部に対しトナー１〜１０．０質量部である。
【００８７】
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像をトナー乃至現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、トナー乃至現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
【００８８】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、トナー乃至現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものなどが好適に挙げられる。
【００８９】
前記現像器内では、例えば、前記トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
【００９０】
前記現像器に収容させる現像剤は、トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
【００９１】
−転写工程及び転写手段−
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、
該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記像担持体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【００９２】
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記像担持体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【００９３】
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対し、これを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【００９４】
前記除電工程は、前記像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【００９５】
前記クリーニング工程については後に詳述するが、前記像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記像担持体上に残留する前記トナーを除去することができるものであり、本発明の画像形成装置においては、少なくともクリーニングブレードを用いる。
【００９６】
ここで、図５は、カウンター当接のブレードクリーニング方式の一例を示す概略図である。クリーニングブレードを使用したクリーニング方式にはカウンター当接とトレーリング当接の２とおりの方式があるが、現在ではカウンター当接の方式が主流であり、トレーリング法は殆ど使用されないため、ここではカウンター方式について説明する。
【００９７】
図５に示すクリーニングブレードを使用したブレードクリーニング方式は、クリーニングユニット３１０にクリーニングブレードとトナー回収スクリュ３０１が配置され、感光体３０２より掻き取ったトナーはトナー回収スクリュ３０１でユニット外へ搬送される。クリーニングブレード３０３のエッジの下流側が感光体に当接するように、３〜４０°の角度θで当接される。前記当接角度θは５〜２５°が好ましい。
【００９８】
前記クリーニングブレードに使用されるポリウレタンゴムとしては、例えば、プレポリマーとしてポリエステルポリオール、ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）、硬化剤として１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンを好適な配合比率で混合して液状の原料を作製し、成型用の型に流し込み、１３０〜１５０℃に加熱して、遠心成形法、キャストプレス成形法などの製法によって作製される。
【００９９】
クリーニングブレードに要求される特性として、以下の（ａ）〜（ｇ）が挙げられる。
（ａ）肉厚（板厚）は１〜５ｍｍが好ましく、１．５〜３ｍｍがより好ましい。
厚いと感光体とブレード間にトナーの詰まりを生じ、クリーニング不良の要因になるため、可能な範囲で薄い方が望ましい。
（ｂ）硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度  Ｋ６３０１）は４０〜９０度が好ましく、５５〜８０度がより好ましい。
ＪＩＳ−Ａ硬度が小さいと、強度不足でブレード先端部が潰れて、接触面積広がり摩擦抵抗が増加するが、潰によるブレードエッジの歪みが生じ、隙間を生じブレードの下にトナーが潜り込み、クリーニング不良を起こす。
一方、ブレードの硬度が高い場合には、ブレードエッジの強度が高まるため、感光体との密着性を充分に高くすることができるが、脆くなるためエッジが欠けて、感光体には摺擦傷が生じたり、ブレードの撓りが少ないため、充分に隙間を狭めることができなくなる。したがって、感光体との隙間からトナーが抜け出る現象が生じ、クリーニング不良の要因となる。
（ｃ）ブレードエッジ表面粗さは１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。
ブレードエッジの表面粗さは、トナーのクリーニング性に重要な意味を持つ。即ち、表面粗さが大きいと、トナーが自由にすり抜けクリーニングの用を足さない。１０μｍ以下であればブレードに一定の当接圧（例えば、２０ｇ／ｃｍ以上）を印加することにより、ブレードが撓り、感光体にブレードエッジを充分に密着可能である。ただし、当接圧を軽くした場合（例えば、２０ｇ／ｃｍ以下）には、もう少し表面粗さを小さくすることが好ましく、ブレードエッジ表面粗さは５〜６μｍが特に好ましい。ただし、ブレードエッジでのトナーや、キャリアの阻止力が不充分でわずかに漏れ続けた場合、ブレードエッジが欠損するので、クリーニング不良は絶対阻止する必要がある。
（ｄ）ヤング率（弾性定数、Ｎ／ｍｍ２）は４〜１０が好ましく、６前後がより好ましい。
（ｅ）１００％モジュラス（Ｍｐａ）は２〜５が好ましい。
（ｆ）３００％モジュラス（Ｍｐａ）は１０〜１５が好ましい。
（ｇ）反発弾性（Ｋ６３０１、リュプケ法）は１０〜８０が好ましい。
即ち、クリーニングブレードを一定の加重（当接圧）を掛けて感光体に押しつけたとき、クリーニングブレードのエッジと感光体間に隙間を作らないようにし、適度にしなり（撓り）、密着する物理特性（物性）を有することが重要である。
【０１００】
次に、クリーニングブレードの作製方法について説明する。
前記クリーニングブレードは、高剛性の支持体にホットメルト接着剤等の接着強度の高い接着剤を用いて固定される。
前記支持体としては、例えば、アルミニウム、真鍮、鉄、ステンレス等の金属が使用されるが、できるだけ制振性の高い（響きにくい）高剛性の金属を使用するのが好ましく、不足の場合には必要に応じて、制振処理が行われる。制振処理はクリーニングブレードと像担持体が摺擦する際のブレード鳴きを抑制するためである。制振材にはブチルゴム、ソルボセイン（ブチルゴムと同じく合成ゴム）などがある。
【０１０１】
前記支持体の金属の肉厚は１〜５ｍｍ程度のものが使用できるが、通常は１．５〜３ｍｍ程度が好ましい。
ステンレス製であれば肉厚１．５ｍｍ以上、真鍮製、鉄製であれば肉厚２ｍｍ以上、アルミニウムであれば肉厚３ｍｍが好ましい。剛性が不足した場合には、感光体が回転する際にブレードが振動するため、クリーニング不良が起こりやすくなる。従って、クリーニングブレードは微振動しないように、充分な固定が必要である。
【０１０２】
前記支持体としては、図６（コの字型支持体）、図７（Ｌ型支持体）に示すように、位置決めの穴と、ネジ留め用の穴が開けてあり、画像形成装置の筐体、又はプロセスカートリッジ、又はクリーニングユニットに一定の荷重（押接圧）が掛けられ、ネジ止め固定される。固定される相手側は、（１）クリーニングブレードが動かないように完全に固定される場合（定変位方式））と、（２）スプリングで懸架する場合（定荷重方式）の方法がある。
【０１０３】
前記（１）の場合、ブレードエッジが摩耗すると、当接圧が次第に軽くなるため、徐々にクリーニング性が低下する可能性があるが、ブレードの揺れがないため、スプリング懸架法に比してクリーニング性は良好である。球形トナーをクリーニングする手段としては固定式の方が適していると思われる。
前記（２）の場合は、ブレードエッジが摩耗しても、感光体に追随してほぼ一定の荷重がかかるため、安定したクリーニングが望めるが、スプリングが弱いと、感光体の回転によってクリーニングブレードが左右に移動する可能性があるため、トナーの潜り込む機会が増え、クリーニング性が若干劣る。
【０１０４】
前記クリーニングブレードを支持体に接着剤を用いて接着固定する場合には、自由長は１〜１０ｍｍが好ましく、２〜５ｍｍがより好ましい。前記自由長はブレードエッジを感光体に隙間ができないように長時間にわたって密着させ続けるために必要である。即ち、適当な撓り（しなり）がブレードに必要である。したがって、全く撓りがないと感光体とブレードエッジ間に隙間が生じやすくなるため、クリーニング性が不充分になる。したがって、ある程度自由長を確保する必要がある。しかし、必要以上に自由長が長いとブレードに歪みや振動が起こるため、ブレードの肉厚、硬度に左右されるが、最大でも１０ｍｍ以下に抑えることが好ましく、２〜８ｍｍがより好ましい。
【０１０５】
前記自由長（支持体に固定されていない部分の長さ＝幅）は、１〜１０ｍｍが好ましく、２〜５ｍｍがより好ましい。
支持体に固定されたクリーニングブレードは感光体に対して下記のような当接角の数値範囲で固定される。
ブレードを感光体へ当接する場合の角度（当接角）は３〜４０°が好ましく、５〜２５°がより好ましい。当接角が大きくても、小さくてもクリーニング性に不具合を来すため、好適な範囲で設定した方が望ましい。
【０１０６】
当接角が狭いと、ブレードエッジ部が浮いて感光体と密着しないため、クリーニング不良を起こす。一方、当接角が大きい場合には、ブレードの感光体と対抗する部分と感光体の間にトナーが詰まり、トナーがブレードエッジを押し上げるために、クリーニング不良を起こす。ブレードの幅が広いほどトナーが詰まりやすくなり、フィルミングや摩耗、更には感光体を傷つける要因にもなるため、ブレードはできるだけ幅狭くした方が望ましい。
クリーニングブレードには側面に導電塗料を塗って、電圧を印加することができる。電圧印加はブレードにトナーが付着しないようにするためで、トナーがブレードに付着することによって、クリーニングが阻害されるのを抑制させるが、導電塗料に近接したトナーには有効であるが、それ以外のトナーには電界が及びにくいため、トナーの流入が多い場合には効果が薄い。
【０１０７】
次に、ファーブラシ／ブレード併用クリーニング方式について説明する。
前記クリーニングユニットにファーブラシとクリーニングブレードの両者を一体内蔵するクリーニング法は、図４に示すように、一般的にファーブラシは上流側（転写装置側）、クリーニングブレードは下流側（帯電装置側）に配置される。ファーブラシ／クリーニングブレードを併用使用するクリーニング法は、特にＨｉｇｈ  Ｖｏｌｕｍｅの画像形成装置や、クリーニングユニットが感光体の上部側に配置される場合に有利である。
【０１０８】
これは、転写後の残留粉体が多量になるため、クリーニングブレードだけでは処理仕切れなくなりやすく、クリーニングブレードの補助手段を設けることが好ましい。
残留粉体がクリーニングブレードに多量に流入したり滞留したりすると。クリーニングブレードの負担が大きくなり、耐久性が短くなりクリーニング不良を起こし、帯電部材の汚染や画像品質のＳＮ比の低下につながる。
したがって、ファーブラシはクリーニングブレードに流入するトナーをあらかじめ除去し、クリーニングブレードの負担を軽くし、クリーニングブレードでのクリーニング性を維持することを目的とするものである。
【０１０９】
前記（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）比は１．２〜３．８となるようにクリーニング条件を設定すると良好なクリーニング性が得られる。前記比が１．２未満であると、所謂トナーすり抜けによるクリーニング不良が発生することがあり、１．０〜１．１９の範囲ではブレードのゴム特性が変化に対する余裕度が少なく、低温環境下でクリーニング不良が発生しやすくなることがある。一方、前記（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）比が３．８を超えるような場合には、トナークリーニング時にトナーと像担持体との摺擦摩耗が起こりやすくなり、像担持体の削れ量が増大したり、フィルミングが発生したりする場合がある。
【０１１０】
この場合、特開２００２−３１９９４号公報には、トナー未入力時（Ｔｏｆｆ）、トナー入力時（Ｔｏｎ）の像担持体の回転トルクを測定し、両者の差や比をある条件とすることで、良好なクリーニング性が得られることが開示されている。トナークリーニング時のトルクＴｏｎがＴｏｆｆより大きくなるようにクリーニング条件を設定することを意味しており、良好なクリーニング性を得るための条件という点においては、規定の仕方が異なるが本発明の一構成の基本的な考え方と同じである。
しかしながら、特開２００２−３１９９４号公報には、本発明のように削れやすいが、比較的クリーニング性に優れ、クリーニング条件の設定範囲の広い、低μ像担持体を使用し、ブレード当接圧を１．５〜１０ｇ／ｃｍと非常に小さく設定してブレードと像担持体の両者の高耐久化を図ることを特徴とする点で、前記従来技術と目的及び技術手段が異なっている。
【０１１１】
前記ブレード当接圧と（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒは１次相関性を有し、その相関の傾きは像担持体の動摩擦係数によって変化すると考えられる。
ここで、前記ブレード当接圧は、１．５〜１０ｇ／ｃｍが好ましく、２〜８ｇ／ｃｍがより好ましい。前記ブレード当接圧が１０ｇ／ｃｍを超えると、像担持体の摩耗量が大きくなることがあり、１．５ｇ／ｃｍ未満であると、ブレードによるトナーのせき止め効果が小さくなり、クリーニング性の余裕度が低下することがある。
前記（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒは０．０１〜０．１５ｋｇが好ましく、０．０２〜０．１４ｋｇがより好ましい。前記（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒが小さすぎると、ブレードによるトナーのせき止め効果が小さくなり、クリーニング性の余裕度が低下することがあり、大きくなりすぎると、像担持体の摩耗量が大きくなってしまうことがある。
【０１１２】
また、前記像担持体の回転軸に対する全振れは０．０８０ｍｍ以下が好ましい。前記全振れが大きくなると、ブレード当接圧が小さい場合、像担持体の回転周期でクリーニング不良が発生しやすくなることがある。
更に、クリーニングブレード真直度は０．１ｍｍ以下が好ましく、それより大きくなると、ブレード当接圧が小さい場合、像担持体とのブレードニップにおける接触圧にムラが生じ、スジ状や帯状のクリーニング不良が発生する場合がある。
【０１１３】
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記電子写真用カラートナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【０１１４】
前記制御手段は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【０１１５】
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。
【０１１６】
ここで、図８は、本発明のデジタル複写機等の画像形成装置の一例を示す図である。この図８の画像形成装置において、１は感光体（ドラム）、２は徐電ランプ、３は帯電チャージャ、４はＬＤ（レーザダイオード）より発生された書込光、５は定着ローラ、６は電位センサ、７は加圧ローラ、８は温度センサ、９は転写ユニット、１０は光反射型フォトセンサ、１１はクリーニングユニット、１２は現像剤攪拌部、１３はトナー補給部、１４は現像ユニット、１５は第一現像ローラ、１６は第二現像ローラ、１７はトナーホッパ、１８はトナー補給ローラ、１９は現像バイアス電源、２０はトナー濃度センサ、２１はＣＰＵ、２２はＲＯＭ、２３はＲＡＭ、２４はＩ／Ｏ、２５は帯電チャージャ電源、２６は転写ベルト駆動ローラ、２７は転写ベルト従動ローラ、２８は転写ベルト、２９は温度センサ、をそれぞれ示す。
【０１１７】
前記画像形成装置による通常の画像形成動作は一般的なものであるので、その概要を以下に説明する。露光ランプによってコンタクトガラス上の原稿を露光し、その反射光をスキャナで読み取り（スキャナによる読み取りについては図８に示さず）、帯電チャージャ３によって一様に帯電された感光体１上にスキャナ読み取り画像に基づいて駆動されるＬＤからのレーザ光４を照射する。そして、得られた感光体１上の静電潜像を、現像ユニット１４によって顕像化し、感光体１上に形成されたトナー像を転写ユニット９にて転写紙上に転写し、最後に定着ユニット［定着ローラ５、加圧ローラ７］を通して排紙される。
【０１１８】
ここで、タンデム型カラー画像形成装置について更に詳細に説明する。図９に示すように、前記タンデム画像形成装置は、複写装置本体２５０と、給紙テーブル２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。図１０は、図９に表す画像形成装置における一部拡大概略説明図である。
【０１１９】
複写装置本体２５０には、無端ベルト状の中間転写体１５０が中央部に設けられている。そして、中間転写体１５０は、支持ローラ１１４、１１５及び１１６に張架され、図９中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ１１５の近傍には、中間転写体１５０上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置１１７が配置されている。支持ローラ１１４と支持ローラ１１５とにより張架された中間転写体１５０には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１１８が対向して並置されたタンデム型現像器１２０が配置されている。タンデム型現像器１２０の近傍には、露光装置１２１が配置されている。中間転写体１５０における、タンデム型現像器１２０が配置された側とは反対側には、二次転写装置１２２が配置されている。二次転写装置１２２においては、無端ベルトである二次転写ベルト１２４が一対のローラ１２３に張架されており、二次転写ベルト１２４上を搬送される転写紙と中間転写体１５０とは互いに接触可能である。二次転写装置１２２の近傍には定着装置１２５が配置されている。定着装置１２５は、無端ベルトである定着ベルト１２６と、これに押圧されて配置された加圧ローラ１２７とを備えている。
【０１２０】
なお、前記タンデム画像形成装置においては、二次転写装置１２２及び定着装置１２５の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置１２８が配置されている。
【０１２１】
次に、前記タンデム画像形成装置を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス１３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。
【０１２２】
スタートスイッチ（不図示）を押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿が搬送されてコンタクトガラス１３２上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス１３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００が駆動し、第１走行体１３３及び第２走行体１３４が走行する。このとき、第１走行体１３３により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第２走行体１３４におけるミラーで反射し、結像レンズ１３５を通して読取りセンサ１３６で受光されてカラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
【０１２３】
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像情報は、前記タンデム画像形成装置における各画像形成手段１１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各トナー画像が形成される。
即ち、前記タンデム画像形成装置における各画像形成手段１１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）は、図１０に示すように、それぞれ、感光体１１０（ブラック用感光体１１０Ｋ、イエロー用感光体１１０Ｙ、マゼンタ用感光体１１０Ｍ、及びシアン用感光体１１０Ｃ）と、該感光体を一様に帯電させる帯電器１６０と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記感光体を露光（図１０中、Ｌ）し、該感光体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光器と、該静電潜像を各カラートナー（ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナー）を用いて現像して各カラートナーによるトナー像を形成する現像器１６１と、該トナー像を中間転写体１５０上に転写させるための転写帯電器１６２と、感光体クリーニング装置１６３と、除電器１６４とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像）を形成可能である。
【０１２４】
こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像、及び該シアン画像は、支持ローラ１１４、１１５及び１１６により回転移動される中間転写体１５０上にそれぞれ、ブラック用感光体１１０Ｋ上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体１１０Ｙ上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体１１０Ｍ上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体１１０Ｃ上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。そして、中間転写体１５０上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（カラー転写像）が形成される。
【０１２５】
一方、給紙テーブル２００においては、給紙ローラ１４２の１つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙カセット１４４の１つからシート（記録紙）を繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送出し、搬送ローラ１４７で搬送して複写機本体２５０内の給紙路１４８に導き、レジストローラ１４９に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ１４２を回転して手差しトレイ１５１上のシート（記録紙）を繰り出し、分離ローラ１５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路１５３に入れ、同じくレジストローラ１４９に突き当てて止める。なお、レジストローラ１４９は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
【０１２６】
そして、中間転写体１５０上に合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ１４９を回転させ、中間転写体１５０と二次転写装置１２２との間にシート（記録紙）を送出させ、二次転写装置１２２により該合成カラー画像（カラー転写像）を該シート（記録紙）上に転写（二次転写）することにより、該シート（記録紙）上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体１５０上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置１１７によりクリーニングされる。
【０１２７】
画像形成手段１１８を構成する部分のうち、帯電装置１６０は、図示例ではローラ状につくり、感光体１１０に接触して電圧を印加することによりその感光体１１０の帯電を行う。勿論，非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。
現像装置１６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアｃと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ１６５に二成分現像剤を供給付着させる攪拌部１６６と、その現像スリーブ１６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体１１０に転移する現像部１６７とで構成し、その現像部１６７より攪拌部１６６を低い位置とする。
攪拌部１６６には、平行２本のスクリュ１６８を設ける。２本のスクリュ１６８の間は、両端部を除いて仕切り板１６９で仕切る。また、現像ケース１７０にトナー濃度センサ１７１を取り付ける。
【０１２８】
一方、現像部１６７には、現像ケース１７０の開口を通して感光体１１０と対向して現像スリーブ１６５を設けるとともに、その現像スリーブ１６５内にマグネット１７２を固定して設ける。また、その現像スリーブ１６５に先端を接近してドクタブレード１７３を設ける。図示例では、ドクタブレード１７３と現像スリーブ１６５間の最接近部における間隔は、５００μｍに設定してある。
そして、２成分現像剤を２本のスクリュ１６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ１６５に供給する。現像スリーブ１６５に供給された現像剤は、マグネット１７２により汲み上げて保持され、現像スリーブ１６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ１６５の回転とともに、ドクタブレード１７３によって適正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌部１６６に戻される。
【０１２９】
他方、現像スリーブ１６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ１６５に印加する現像バイアス電圧により感光体１１０に転移してその感光体１１０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ１６５上に残った現像剤は、マグネット１７２の磁力がないところで現像スリーブ１６５から離れて攪拌部１６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部１６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ１７１で検知して攪拌部１６６にトナーが補給される。
【０１３０】
ちなみに、図示例では、感光体１１０の線速を１２５ｍｍ／ｓ、現像スリーブ１６５の線速を１５０ｍｍ／ｓとしている。感光体１１０の直径を３０ｍｍ、現像スリーブ６５の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像スリーブ１６５上のトナーの帯電量は、−１０〜−３０μＣ／ｇの範囲が好適である。感光体１１０と現像スリーブ１６５の間隙である現像ギャップＧｐは、従来と同様に０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
【０１３１】
感光体１１０の厚みを２８μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体１１０の帯電（露光前）電位Ｖ０を−７００Ｖ、露光後電位ＶＬを−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖ、即ち、現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。
次に、１次転写装置１６２は、ローラ状とし、中間転写体１５０を挟んで感光体１１０に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、導電性のブラシ形状，非接触のコロナチャージャなどであってもよい。
【０１３２】
感光体クリーニング装置１６３は、先端を感光体１１０に押し当てて、例えば、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１７５を備える。クリーニング性を高めるために外周を感光体１１０に接触ブラシを併用する。本説明図では外周を感光体１１０に接触導電性のファーブラシ１７６を矢印方向に回転自在に備える。又はブラシ１７６にバイアスを印加する金属製電界ローラ１７７を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ１７７にスクレーパ１７８の先端を押し当てる。更に、除去したトナーを回収する回収スクリュ１７９を設ける。
【０１３３】
そして、感光体１１０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ１７６で、感光体１１０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ１７６に付着したトナーは、ファーブラシ１７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ１７７に取り除かれる。電界ローラ１７７に付着されたトナーは、スクレーパ１７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置１６３で回収したトナーは、回収スクリュ１７９で感光体クリーニング装置１６３の片側に寄せ、トナーリサイクル装置１８０で現像装置１６１へと戻して再利用する。
除電装置１６４は、例えば、ランプであり、光を照射して感光体１１０の表面電位を初期化する。
そして、感光体１１０の回転とともに、まず、帯電装置１６０で感光体１１０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体１１０上に静電潜像を形成する。
【０１３４】
その後、現像装置１６１によりトナーが付着され静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写装置１６２で中間転写体１５０上に転写する。画像転写後の感光体１１０の表面は、感光体クリーニング装置１６３で残留トナーを除去して清掃し、除電装置１６４で除電して再度の画像形成に備える。
【０１３５】
図９〜図１０に示すタンデム型カラー高速画像形成装置には、上述したように作製した感光体を４本装着した。この実施形態は、中間転写上トナー像を重ね合わせる点と、露光強度制御を各色で行う点を除き、画像形成装置を４つ並べた画像形成装置と同等である。
【０１３６】
（プロセスカートリッジ）
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させて該像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段及び除電手段から選択される少なくとも一つの手段を有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
【０１３７】
前記像担持体の静止摩擦係数（μ）が０．１〜０．３であって、前記クリーニングブレードの前記像担持体に対する当接圧が１．５〜１０ｇ／ｃｍであり、かつ前記像担持体及びクリーニングブレードが、下記数式１及び下記数式２で表される条件を満たす。
＜数式１＞
０．０１ｋｇ≦（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ≦０．１５ｋｇ
＜数式２＞
１．２≦（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）≦３．８
ただし、前記数式１及び数式２中、Ｔ０は、像担持体表面にクリーニングブレードが当接していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｆｆは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像していない状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。Ｔｏｎは、像担持体表面にクリーニングブレードが当接している状態であり、かつトナーを現像している状態での像担持体の回転トルク（ｋｇ・ｃｍ）を表す。ｒは、像担持体の半径（ｃｍ）を表す。
【０１３８】
前記現像手段としては、トナー乃至現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持し、かつ搬送する現像ローラとを少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置、ファクシミリ、プリンターに着脱自在に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
【０１３９】
ここで、前記プロセスカートリッジとしては、図１１に示すように、感光体１０１を内蔵し、他に帯電手段１０２、現像手段１０４、転写手段１０６、クリーニング手段１０７、除電手段（図示せず）の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置（部品）である。
図１１に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて示すと、感光体１０１は、矢印方向に回転しながら、帯電手段１０２による帯電、露光手段（図示せず）露光１０３により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段１０４でトナー現像され、該トナー現像は転写手段１０６により、記録媒体１０５に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段１０７によりクリーニングされ、更に除電手段（図示せず）により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
【０１４０】
本発明の画像形成装置としては、上述の静電潜像担持体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。また、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも１つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としてもよい。
【実施例】
【０１４１】
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例において「部」は「質量部」、「％」は「質量％」を表す。
【０１４２】
（製造例１）
−像担持体１の作製−
直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、及び電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布し、乾燥させて、厚み３．５μｍの下引き層、厚み０．２μｍの電荷発生層、及び厚み２７μｍの電荷輸送層を形成した。以上により、実施例１の像担持体を作製した。
【０１４３】
＜下引き層塗工液＞
・二酸化チタン粉末・・・４００部
・メラミン樹脂・・・６５部
・アルキッド樹脂・・・１２０部
・２−ブタノン・・・４００部
【０１４４】
＜電荷発生層塗工液＞
・下記構造式で表されるビスアゾ顔料・・・１２部
【化１】
0004819427.tif 000002
・ポリビニルブチラール・・・５部
・２−ブタノン・・・２００部
・シクロヘキサノン・・・４００部
【０１４５】
＜電荷輸送層塗工液＞
・ ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成株式会社製）・・・８部
・下記構造式で表される電荷輸送物質・・・１０部
【化２】
0004819427.tif 000003
・テトラヒドロフラン・・・１００部
【０１４６】
（製造例２）
−像担持体２の作製−
直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に、製造例１と同様にして調製した下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、及び電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布し、乾燥させて、厚み３．５μｍの下引き層、厚み０．２μｍの電荷発生層、及び厚み２２μｍの電荷輸送層を形成した。
得られた電荷輸送層上に、更に下記組成の保護層塗工液をスプレー塗工（スプレーガン：ピースコンＰＣ３０８、オリンポス社製、エア圧：２ｋｇｆ／ｃｍ２）により、１５０℃にて６０分間乾燥して、厚み５μｍの保護層を形成した。以上により、像担持体２を作製した。
【０１４７】
＜保護層塗工液の調製＞
下記組成の溶液を配合し、高速液衝突分散装置（装置名：アルティマイザーＨＪＰ−２５００５、スギノマシン社製）において、１００ＭＰａ圧力下、３０分間循環した。その後、超音波を１０分間照射して、保護層塗工液を調製した。
・ＰＦＡ樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井フロロケミカル株式会社製）・・・１．０部
・分散助剤（モディパーＦ２１０、日本油脂株式会社製）・・・０．１部
・ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成株式会社製）・・・８．９部
・テトラヒドロフラン・・・２００部
・シクロヘキサノン・・・６０部
【０１４８】
（製造例３）
−像担持体３の作製−
製造例１において、下記の保護層塗工液を用いて保護層を形成した以外は、製造例１と同様にして、像担持体３を作製した。
＜保護層塗工液＞
・ＰＦＡ樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井フロロケミカル株式会社製）・・・３．５部
・分散助剤（モディパーＦ２１０、 日本油脂株式会社製）・・・０．３５部
・ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成株式会社製）・・・６．１５部
・テトラヒドロフラン・・・２００部
・シクロヘキサノン・・・６０部
【０１４９】
（製造例４）
−像担持体４の作製−
製造例１において、下記の保護層塗工液を用いて保護層を形成した以外は、製造例１と同様にして、像担持体４を作製した。
＜保護層塗工液の調製＞
・ＰＦＡ樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井フロロケミカル株式会社製）・・・５．５部
・分散助剤（モディパーＦ２１０、 日本油脂株式会社製）・・・０．５５部
・ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成株式会社製）・・・３．９５部
・テトラヒドロフラン・・・２００部
・シクロヘキサノン・・・６０部
【０１５０】
（製造例５）
−像担持体５の作製−
製造例１において、下記の保護層塗工液を用いて保護層を形成した以外は、製造例１と同様にして、像担持体５を作製した。
＜保護層塗工液の調製＞
・ＰＦＡ樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井フロロケミカル株式会社製）・・・７０部
・分散助剤（モディパーＦ２１０、日本油脂株式会社製）・・・０．７部
・ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成株式会社製）・・・２．３部
・テトラヒドロフラン・・・２００部
・シクロヘキサノン・・・６０部
【０１５１】
＜像担持体の評価１（フッ素樹脂微粒子）＞
得られた各像担持体の表面の任意の観察点１０点について、ＦＥ−ＳＥＭにより４５００倍で撮影し、得られたＳＥＭ写真を画像処理ソフト（ＩＭＡＧＥ  Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ）を用いて、フッ素樹脂微粒子の最表層膜中における一次粒子、及び一次粒子が複数個凝集して形成された二次粒子の（表面に露出した部分の投影像の）平均直径をＤとした場合の、０．１５≦Ｄ≦３μｍの範囲にある粒子の表面にしめる（投影）面積比の合計を求めた。結果を表１に示す
【０１５２】
＜像担持体の評価２（表面摩擦係数）＞
得られた各像担持体について、特開平９−１６６９１９号公報に開示されているオイラー・ベルト方式を用い表面摩擦係数を評価した。
ここで、オイラー・ベルトとは、中厚の上質紙で、紙すきが長手方向になるようにして、図１２に示すように、像担持体の円周１／４に張架し、ベルトの一方にＷ＝１００ｇの荷重を掛け、他方にフォースゲージ（バネ秤）を設置し、フォースゲージを徐々に引っ張りながらベルトの移動を観察し、移動が開始した時点での荷重を読み取って、下記数式３にて計算する。なお、図１２では、荷重：１００ｇ分銅と、ベルト：Ｔｙｐｅ６２００／Ｔ目／Ａ４サイズ用紙／３０ｍｍ幅（すき目方向にカット）と、ダブルクリップ２個が使用される。結果を表１に示す。
＜数式３＞
μ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
ただし、前記数式３中、μは摩擦係数、Ｆは引っ張り力、Ｗは荷重を表し、１００ｇである。
【０１５３】
＜像担持体の評価３（全振れ）＞
得られた各像担持体について、フランジギアを装着し、ギヤの駆動軸中心を基準として像担持体を回転させながら、該像担持体の画像領域に渡り、駆動軸中心と平行に位置するナイフエッジと像担持体と間の距離をレーザ光にて計測し、像担持体の全振れを求めた。結果を表１に示す。
【０１５４】
【表１】
0004819427.tif 000004
【０１５５】
（製造例６）
−トナー１の作製−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部、テレフタル酸２３０部を常圧下、２１０℃にて１０時間重縮合した。次いで、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応して、変性されていないポリエステル（ａ）（重量平均分子量（Ｍｗ）＝８５０００）を合成した。
【０１５６】
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１６０部、テレフタル酸６０部、及びジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧において２３０℃で８時間反応した。次いで、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら５時間反応した後、１６０℃まで冷却した。これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部と２時間反応を行って、イソシアネート基含有プレポリマー（１）（重量平均分子量（Ｍｗ）＝３５０００）を合成した。
【０１５７】
攪拌棒、及び温度計を付けた反応槽中に、イソホロンジアミン３０部、及びメチルエチルケトン７０部を仕込み、５０℃にて５時間反応を行いケチミン化合物（１）を合成した。
次に、ビーカー内に前記のプレポリマー（１）１４．３部、ポリエステル（ａ）５５部、酢酸エチル７８．６部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤としてのライスワックス（融点８３℃）１０部、及びカーボンブラック４部を入れ、４０℃にてＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで５分間攪拌した後、ビーズミルで２０℃にて３０分間粉砕処理した。これをトナー材料油性分散液（１）とする。
【０１５８】
次に、ビーカー内にイオン交換水３０６部、リン酸三カルシウム１０％懸濁液２６５部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れ、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、この水分散液（１）に上記トナー材料油性分散液（１）、及びケチミン化合物（１）２．７部を加え、攪拌を続けながらウレア反応させた。
反応後の分散液（粘度：３５００ｍＰａ・ｓ）を減圧下１．０時間以内に５０℃以下の温度で有機溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥し、次いで、風力分級し、球形状のトナー母体粒子（１）を作製した。
【０１５９】
次に、得られた母体粒子（１）１００部、帯電制御剤（オリエント化学社製、ボントロン  Ｅ−８４）０．２５部をＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、タービン型羽根の周速を５０ｍ／ｓｅｃに設定して混合処理した。この混合操作は、２分間運転、１分間休止を５サイクル行い、合計の処理時間を１０分間とした。
次いで、疎水性シリカ（Ｈ２０００、クラリアントジャパン社製）を０．５部添加し、混合処理した。この混合操作は、周速を１５ｍ／ｓｅｃとして３０秒間混合し、１分間休止を５サイクル行った。
得られたトナーの体積平均粒径は６．６μｍであった。
得られたトナーを含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度を測定した。この値はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００により平均円形度として計測することができ、具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスフォン酸塩）を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加え、試料を分散した懸濁液は超音波分散器で１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。これまでの検討の結果、平均円形度０．９６０以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることがわかっており、製造例６で作製したトナーの円形度は０．９６２であった。
【０１６０】
（製造例７）
−クリーニングブレード１及び２−
表２に示す特性のポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード１及び２を常法により作製した。
得られた各クリーニングブレードを自由長７．５ｍｍでブレードホルダーに固定したところ、ブレードエッジの真直度は何れも０．１ｍｍ以下であった。
【０１６１】
【表２】
0004819427.tif 000005
【０１６２】
＜評価方法＞
得られた像担持体（感光体）、トナー、及びクリーニングブレードを用いて表３に示す組み合わせで、画像形成装置（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ  Ｎｅｏ２７０改造機、露光光源を６５５ｎｍの半導体レーザに交換し、像担持体の駆動軸にトルクコンバータを設置）に搭載して、以下に示すようにして評価を行った。
【０１６３】
まず、表３に示す組み合わせで、クリーニングブレードのクリーニング角及びブレード当接圧を設定した。
ここで、ブレード当接圧は、タクタイルセンサーＩ−ＳＣＡＮで計測し、ブレード押圧バネの調整によって当接圧の設定を行った。また、クリーニング角は、ブレードホルダーの形状を変更することにより設定した。
【０１６４】
常温常湿（２３℃、５５％ＲＨ）条件下、画像面積率０．５％、２．５％、５％、１０％、及び２５％の原稿をこの順に１ジョブ当たり５枚連続で画像出力し、２０万枚（Ａ４サイズ横）の画像出力を行い、クリーニング不良を目視確認し、評価を行った。
【０１６５】
また、以下のようにして、像担持体とクリーニングブレードの摩耗量や像担持体のフィルミング状態の評価、及び（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ、（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）の計測を行った。結果を表３及び表４に示す。
【０１６６】
＜像担持体（感光体）の評価＞
画像出力後の像担持体（感光体）の厚みを渦電流式厚み計で測定し、その摩耗量（μｍ）を求めた。５万（５Ｋ）枚毎に像担持体を取り外し、該像担持体表面を観察し、下記基準によりフィルミング状態を評価した。結果を表３及び表４に示す。
−評価基準−
◎：問題なし
○：目視では分からないが光学顕微鏡で僅かなフィルミングが見える
△：目視で僅かなフィルミングが見える
×：数カ所にはっきりとフィルミングが見える
××：フィルミングが多数見える
【０１６７】
＜ブレード摩耗量評価＞
画像出力後、クリーニングブレードを取り外し、超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００（レーザー顕微鏡）にて摩耗により消失した図１３に示す部分（ブレード摩耗量、μｍ）を測定した。
【０１６８】
＜出力画像によるクリーニング性評価＞
出力された画像について目視にてクリーニング性を、下記基準により評価した。結果を表３及び表４に示す。
−評価基準−
◎：問題なし
○：連続画像出力中においてわずかなスジがたまに出る
△：目視で僅かなスジが出力画像に見える
×：はっきりとした黒スジが見える
××：はきりとした黒スジが多数見える
【０１６９】
＜微少現像トナー量＞
現像バイアス値を振って、像担持体（感光体）へトナーを現像し、その現像されたトナー（現像トナー）を透明テープに転写し、現像トナー量を反射濃度で測定し、所望の現像量となるように現像バイアス値に設定した。
【０１７０】
＜（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ、（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）の計測＞
クリーニングブレードを取り付けずに、像担持体を画像形成装置に装着し、画像形成動作を行わずに３０秒間、像担持体及び他のプロセスを回転駆動させ、そのときの像担持体の駆動軸に設けたトルクコンバータの出力に１００Ｈｚのローパスフィルターをかけ、周波数２００ＨｚでサンプリグＡＤ変換後、パソコンに取り込み、平均化して、Ｔ０を求めた。その後、クリーニングブレードを取り付け、同様にして３０秒間の平均Ｔｏｆｆを求めた。次に、テープ転写ＩＤで濃度０．４となる全ベタ画像を感光体上に３０秒間連続して形成し、その時の回転トルクを計測し、同様にして平均Ｔｏｎを求めた。
初期及び２０万（２０Ｋ）枚の画像出力後について、得られた３０秒間の平均Ｔ０、Ｔｏｆｆ、Ｔｏｎから、（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）／ｒ（ｋｇ）、（Ｔｏｎ−Ｔ０）／（Ｔｏｆｆ−Ｔ０）をそれぞれ算出した。
【０１７１】
【表３】
0004819427.tif 000006
【０１７２】
【表４】
0004819427.tif 000007
【０１７３】
表３及び表４の結果から、実施例１〜１６の画像形成装置では、比較例１〜１２に比べて、長期にわたる画像形成の繰返しにおいても、良好なクリーニング性を維持され、像担持体及びブレードの摩耗が低減され、画像形成装置の長寿命化が達成できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明の画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジは、クリーニンググレード及び像担持体の耐久性が向上し、特に球状や小粒径のトナーを用いた場合であっても、クリーニング性に優れ、フィルミングの発生がなく、高画質の画像が得られるので、直接又は間接電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター、及びフルカラー普通紙ファックス等に幅広く好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】図１は、本発明の像担持体の層構成の一例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明の像担持体の層構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の像担持体の層構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図４】図４は、本発明の像担持体の層構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図５】図５は、本発明のカウンター当接のブレードクリーニング方式の一例を示す概略図である。
【図６】図６は、コの字型支持体を有するクリーニングブレードの一例を示す図である。
【図７】図７は、Ｌ字型支持体を有するクリーニングブレードの一例を示す図である。
【図８】図８は、デジタル複写機等の本発明による画像形成装置を示す図である。
【図９】図９は、本発明の画像形成装置（タンデム型カラー画像形成装置）により本発明の画像形成方法を実施する一例を表す概略説明図である。
【図１０】図１０は、図９に表す画像形成装置における一部拡大概略説明図である。
【図１１】図１１は、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【図１２】図１２は、実施例における像担持体の表面摩擦係数の測定方法を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例におけるブレード磨耗量の評価における測定部位を示す図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１      感光体（ドラム）
２      徐電ランプ
３      帯電チャージャ
４      ＬＤ（レーザダイオード）より発生された書込光
５      定着ローラ
６      電位センサ
７      加圧ローラ
８      温度センサ
９      転写ユニット
１０      光反射型フォトセンサ
１１      クリーニングユニット
１２      現像剤攪拌部
１３      トナー補給部
１４      現像ユニット
１５      第一現像ローラ
１６      第二現像ローラ
１７      トナーホッパ
１８      トナー補給ローラ
１９      現像バイアス電源
２０      トナー濃度センサ
２１      ＣＰＵ
２２      ＲＯＭ
２３      ＲＡＭ
２４      Ｉ／Ｏ
２５      帯電チャージャ電源
２６      転写ベルト駆動ローラ
２７      転写ベルト従動ローラ
２８      転写ベルト
２９      温度センサ
８０      感光体
８１      露光光源
８２      現像ユニット
８３      除電ランプ
８４      帯電ローラ
８５      クリーニングユニット
８６      バイアスローラ
８７      中間転写ベルト
８８      レジストローラ
８９      紙
９０      紙転写バイアスローラ
９１      転写ベルト
９２      搬送ベルト
９３      定着ユニット
９４      ファーブラシ
９５      Ｐセンサ
９６      温度センサ
９７      電位センサ
１０１      感光体
１０２      帯電手段
１０３      露光手段
１０４      現像手段
１０５      転写体
１０７      クリーニング手段
１０８      転写手段
１１０      感光体
１１４      支持ローラ
１１５      支持ローラ
１１６      支持ローラ
１１７      中間転写体クリーニング装置
１１８      画像形成手段
１２０      タンデム型現像器
１２１      露光装置
１２２      二次転写装置
１２３      ローラ
１２４      二次転写ベルト
１２５      定着装置
１２６      定着ベルト
１２７      加圧ローラ
１２８      シート反転装置
１３０      原稿台
１３２      コンタクトガラス
１３３      第１走行体
１３４      第２走行体
１３５      結像レンズ
１４２      給紙ローラ
１４３      ペーパーバンク
１４４      給紙カセット
１４５      分離ローラ
１４６      給紙路
１４７      搬送ローラ
１４８      給紙路
１４９      レジストローラ
１５０      中間転写体
１５１      手差しトレイ
１５２      分離ローラ
１５３      手差し給紙路
１６０      帯電器
１６１      現像器
１６２      転写帯電器
１６３      感光体クリーニング装置
１６４      除電器
１６５      現像スリーブ
１６６      攪拌部
１６７      現像部
１６８      攪拌スクリュ
１６９      仕切り板
１７０      現像ケース
１７１      トナー濃度センサ
１７２      マグネット
１７３      ドクタブレード
１７５      クリーニングブレード
１７６      ファーブラシ
１７７      電界ローラ
１７８      スクレーパ
１７９      回収スクリュ
１８０      トナーリサイクル装置
Ｌ      露光
Ｔ      トナー
２００      給紙テーブル
２５０      複写装置本体
３００      スキャナ
４００      原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
【図１】
0004819427.tif 000008
【図２】
0004819427.tif 000009
【図３】
0004819427.tif 000010
【図４】
0004819427.tif 000011
【図５】
0004819427.tif 000012
【図８】
0004819427.tif 000013
【図９】
0004819427.tif 000014
【図１０】
0004819427.tif 000015
【図１１】
0004819427.tif 000016
【図６】
0004819427.tif 000017
【図７】
0004819427.tif 000018
【図１２】
0004819427.tif 000019
【図１３】
0004819427.tif 000020