(57)【要約】【課題】磁気ブラシのクリーニングを長期に渡って行うことなく連続して現像を行うことができ、更に、クリーニング性にも優れた画像形成方法を提供すること。【解決手段】潜像担持体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成工程と、現像手段から供給されるトナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を被転写体に転写する転写工程と、前記トナー像を転写した後の潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した残留トナーを磁気ブラシにより一時的に回収しクリーニングするクリーニング工程と、前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを前記潜像担持体表面に排出し前記現像手段により現像と同時に前記残留トナーを回収するトナー回収工程とを、少なくとも含む画像形成方法において、前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを、前記磁気ブラシによりその極性を反転させた後に前記潜像担持体表面に排出することを特徴とする画像形成方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成工程と、現像手段から供給されるトナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を被転写体に転写する転写工程と、前記トナー像を転写した後の潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した残留トナーを磁気ブラシにより一時的に回収しクリーニングするクリーニング工程と、前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを前記潜像担持体表面に排出し前記現像手段により現像と同時に前記残留トナーを回収するトナー回収工程とを、少なくとも含む画像形成方法において、
前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを、前記磁気ブラシによりその極性を反転させた後に前記潜像担持体表面に排出することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記磁気ブラシに印加される直流電圧が前記現像手段から供給されるトナーの極性と同極性であり、その絶対値が５０Ｖ以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記磁気ブラシに、前記直流電圧と交流電圧とが重畳印加され、前記交流電圧のピーク電圧が０．５ｋＶ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
下式（１）で規定される前記トナーの形状係数ＳＦが１００〜１４０の範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成方法。
式（１）  ＳＦ＝１００×π×ＭＬ2／４Ａ
〔但し、式（１）中、ＳＦは前記トナーの形状係数、ＭＬは前記トナー粒子の絶対最大長、Ａは前記トナー粒子の投影面積を表す〕
【請求項５】
前記トナーに、球形かつ平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの無機微粉あるいは有機微粉が添加されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成方法。
【請求項６】
潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記トナー像を転写した後の前記潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した逆極化トナーを回収しクリーニングする機能を少なくとも有する磁気ブラシと、を少なくとも備え、請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成方法を利用して画像を形成する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を利用した画像形成方法および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真法による画像の形成は、像担持体の表面を帯電、露光して作製した静電潜像を着色トナーにより現像してトナー像を作製し、トナー像を転写紙等に転写し、これを熱ロール等で定着して画像を形成することにより行われている。転写工程を終えた後の像担持体（以下、「感光体」と称す場合がある）表面には未転写のトナーや、帯電プロセスによって生成した放電生成物などが残留する。このため、これらの残留物を次の画像形成プロセスに先立って除去するクリーニングプロセスが必要になる。
【０００３】
このようなクリーニングプロセスとしては、ゴムブレードを感光体に当接させる方式が簡便であるがゆえに最も広く用いられている。しかし、ゴムブレードは長期走行すると、感光体との摺擦によりブレードエッジが摩耗あるいは損傷したり、ブレードエッジ部にトナー成分が固着し感光体との密着性が低下し、クリーニング不良が発生するため、クリーニング能力の維持性が問題となる。特に近年の高画質化の要求に応えるべく小粒径で球形度の高い重合トナーを用いる場合、時間と共にクリーニング能力が極端に悪化する。また、感光体とクリーニングブレードとの摺擦によって感光体摩耗や傷が悪化するといった問題もある。
さらに近年環境保護の目的で、廃トナーレス化の試みが検討されている。しかしクリーニングブレード方式を用いてトナーの再利用を行おうとすると、回収機構、トナー搬送機構がさらに必要となり、マシンの大型化が避けられない。
【０００４】
一方、ブレード方式のクリーニング方法の他に、従来から導電性ファーブラシや磁気ブラシを使って電気的にトナーをクリーニングする方法も知られている。
ファーブラシ方式は、ブラシ繊維の先端部が感光体表面の同一箇所を局所的に摩耗するために、感光体表面に筋状に深い傷が発生し、長期の維持性に問題がある。しかし、磁気ブラシ方式はクリーニング部材の欠損の劣化がなく、均一に感光体表面をクリーニングする方法として優れている。
なお、これらの磁気ブラシを用いたクリーニング方法の多くは、磁気ブラシで感光体上から回収した捕獲したトナーは、隣接する回収ローラ等で回収された後は、再利用されない機構を採用している（例えば、特許文献１〜６等参照）
【０００５】
これに対し、転写後に感光体表面に残留するトナー（以下、「残留トナー」と称す場合がある）を、正規のトナー極性（現像時のトナーの極性）と逆極性にバイアスが印加された磁気ブラシにより一旦回収した後、非画像形成領域で正規のトナー極性と同極性のバイアスを印加して、感光体上へ排出し、再び現像器で回収するという方法が提案されている（特許文献７参照）。
しかしながら転写後に感光体表面上の残留トナーの帯電は、ギャップ放電によって、正規のトナー極性と逆の極性に帯電したトナー（逆極化トナー）も含まれている。このため、逆極化トナーは、正規のトナー極性と逆極性にバイアスが印加された磁気ブラシでは捕獲できない。また、オゾンレスの目的で接触帯電器を用いた場合には、逆極化トナーの多くは帯電器に付着し、帯電性能を低下させてしまうという問題も引き起こす。
【０００６】
上述した特許文献５に示したような画像形成方法では、逆極化トナーを磁気ブラシにより回収できない。この問題を解決するためには、磁気ブラシに逆極化トナーと反対極性のバイアスを印加すれば、磁気ブラシにより回収することが可能である。
しかしながら、磁気ブラシに蓄積された逆極化トナーをクリーニングするために、磁気ブラシに印加するバイアスを反転させて、磁気ブラシ自体のクリーニング（磁気ブラシに蓄積した逆極化トナーを潜像担持体表面に排出するプロセス）を行う必要があり、この場合には現像を中止することが必要であった。
【０００７】
一方、磁気ブラシ帯電器を用いたクリーナレスシステムが提案されている（特許文献８参照）。このシステムは、磁気ブラシが帯電器を兼ねると同時に、逆極化トナーを取り込み、取り込まれた逆極化トナーはキャリアとの摩擦帯電により正規の極性に再び反転した後、非画像形成時に感光体上に排出されて現像器により回収されるという機構を備えたものである。
このシステムは、マシンの小型化を達成するために非常に優れた方式であるが、磁気ブラシの注入帯電機能を確保するためには低抵抗キャリアを用いなければならず、ピンホールリーク等が問題になる。また磁気ブラシがトナーで汚染されると帯電性能が低下して画質を悪化させるという問題がある。
【特許文献１】特開昭６１−３８９５９号公報
【特許文献２】特開昭６１−２６０２８７号公報
【特許文献３】特開昭６２−１３５８７５号公報
【特許文献４】特開昭６３−１９７９８２号公報
【特許文献５】特開平１−３１５７８号公報
【特許文献６】特開平２−１８７８７８号公報
【特許文献７】特開平１１−２４９５１５号公報
【特許文献８】特開平８−５４７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、磁気ブラシのクリーニングを長期に渡って行うことなく連続して現像を行うことができ、更に、クリーニング性にも優れた画像形成方法およびこれを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞
潜像担持体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成工程と、現像手段から供給されるトナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を被転写体に転写する転写工程と、前記トナー像を転写した後の潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した残留トナーを磁気ブラシにより一時的に回収しクリーニングするクリーニング工程と、前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを前記潜像担持体表面に排出し前記現像手段により現像と同時に前記残留トナーを回収するトナー回収工程とを、少なくとも含む画像形成方法において、
前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを、前記磁気ブラシによりその極性を反転させた後に前記潜像担持体表面に排出することを特徴とする画像形成方法である。
【００１０】
＜２＞
前記磁気ブラシに印加される直流電圧が前記現像手段から供給されるトナーの極性と同極性であり、その絶対値が５０Ｖ以上であることを特徴とする＜１＞に記載の画像形成方法である。
【００１１】
＜３＞
前記磁気ブラシに、前記直流電圧と交流電圧とが重畳印加され、前記交流電圧のピーク電圧が０．５ｋＶ以上であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の画像形成方法である。
【００１２】
＜４＞
下式（１）で規定される前記トナーの形状係数ＳＦが１００〜１４０の範囲内であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
式（１）  ＳＦ＝１００×π×ＭＬ2／４Ａ
〔但し、式（１）中、ＳＦは前記トナーの形状係数、ＭＬは前記トナー粒子の絶対最大長、Ａは前記トナー粒子の投影面積を表す〕
【００１３】
＜５＞
前記トナーに、球形かつ平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの無機微粉あるいは有機微粉が添加されていることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００１４】
＜６＞
潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記トナー像を転写した後の前記潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した逆極化トナーを回収しクリーニングする機能を少なくとも有する磁気ブラシと、を少なくとも備え、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の画像形成方法を利用して画像を形成する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように本発明によれば、磁気ブラシのクリーニングを長期に渡って行うことなく連続して現像を行うことができ、更に、クリーニング性にも優れた画像形成方法およびこれを用いた画像形成装置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】
【００１６】
−画像形成方法−
本発明の画像形成方法は、潜像担持体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成工程と、現像手段から供給されるトナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を被転写体に転写する転写工程と、前記トナー像を転写した後の潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した残留トナーを磁気ブラシにより一時的に回収しクリーニングする残留トナークリーニング工程と、前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを前記潜像担持体表面に排出し前記現像手段により現像と同時に前記残留トナーを回収するトナー回収工程とを、少なくとも含む画像形成方法において、前記磁気ブラシにより回収された前記残留トナーを、前記磁気ブラシによりその極性を反転させた後に前記潜像担持体表面に排出することを特徴とする。
【００１７】
従って、本発明の画像形成方法により画像形成を行う場合には、磁気ブラシにより回収された逆極性に帯電した残留トナー（逆極化トナー）が、磁気ブラシにより再び元の極性に反転させられるために、極性が再び反転した逆極化トナーは磁気ブラシに蓄積されることなく潜像担持体表面に排出され、現像手段（現像器）における現像剤搬送ロールに印加されるバイアスと潜像担持体背景部におけるバックグラウンドの電位差によって、そのまま現像手段により回収される。
このため、磁気ブラシのクリーニングを長期に渡って行うことなく連続して現像を行うことができると共に、残留トナーを潜像担持体表面から効率的に除去でき、高いクリーニング性を維持することができる。また、クリーニング効果が高いため、残留トナーのクリーニング不良による帯電器汚染等の２次的問題も抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成方法では、クリーニング工程でクリーニング手段として磁気ブラシを用いるため、ファーブラシやクリーニングブレードのような機械的作用により残留トナーをクリーニングする方法と比べて、潜像担持体表面を傷つける恐れがない。また、ファーブラシでは、放電を利用して残留トナーを除去するため放電生成物が発生し、これが画像ボケを引き起こす原因となる場合があるものの、本発明では、磁気ブラシをクリーニング手段として用いるためクリーニングに際しこのような放電生成物自体が発生しない。
【００１９】
なお、本発明においては、磁気ブラシにより回収された逆極化トナーの極性を、磁気ブラシを構成するキャリアと回収された逆極化トナーとの摩擦帯電によって極性反転させ、極性反転させた逆極化トナーを潜像担持体上に排出するため、磁気ブラシには逆極化トナーの極性と反対の極性のバイアスが印加される。この際、磁気ブラシに印加されるバイアスの絶対値が不充分な場合には、磁気ブラシへのトナーの蓄積が問題となる場合がある。
【００２０】
このような観点からは、磁気ブラシに印加されるバイアスが直流電圧の場合には、現像手段から供給されるトナーの極性と同極性であることが必要で、さらにその絶対値は５０Ｖ以上であることが好ましく、１００Ｖ以上であることがより好ましく、２００Ｖ以上であることが更に好ましい。
なお、逆極化トナーを極性反転させた後、潜像担持体上に戻す点では、直流電圧の絶対値は大きければ大きいほど好ましいが大きすぎる場合には、磁気ブラシのキャリアが潜像担持体に移行していまう場合があるため、実用上は最大でも５００Ｖ以下であることが好ましい。
【００２１】
また、トナーの再帯電性を改善するために磁気ブラシに直流電圧と交流電圧とを重畳印加する場合には、極性反転の観点からは交流電圧のピーク電圧値は０．５ｋＶ以上であることが好ましく、０．８ｋＶ以上であることがより好ましく、１．０ｋＶ以上であることが更に好ましい。
但し、交流電圧のピーク電圧値が大きすぎる場合にはリークが発生してしまう恐れがあるため、実用上は最大でも１．５ｋＶ以下とすることが好ましい。
【００２２】
なお、本発明の画像形成方法に用いられるトナーの正規の極性（現像時に現像器から潜像担持体に供給される際の極性）は、正極性あるいは負極性のいずれであってもよいが、現在主流である負極性であることが好ましい。
【００２３】
また、トナーの形状係数ＳＦは１００〜１４０の範囲内であることが好ましく、１００〜１２０の範囲内であることが好ましい。形状係数ＳＦが１４０を超える場合には転写効率が低下する場合がある。なお、形状係数ＳＦとは下式（１）で示される値を意味する。
・式（１）  ＳＦ＝１００×π×ＭＬ2／４Ａ
但し、式（１）中、ＳＦはトナーの形状係数、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａは前記トナー粒子の投影面積を表す。
【００２４】
また、トナーには有機系あるいは無機系の微粉状の材料からなる外添剤を添加することができ、その平均粒径は５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１００ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
外添剤の平均粒径が５０ｎｍ未満の場合、あるいは、１５０ｎｍを超える場合には効果を発揮できない場合がある。
【００２５】
磁気ブラシは、トナーの回収性および放電生成物やトナー成分の掻き取り性を向上させるために、潜像担持体に面するブラシ密度が常に一定になるように層規制部材により層規制され、磁気ブラシ密度を適正な範囲に調整することが好ましい。
このような観点からは、ブラシ密度ρ、および、磁気ブラシ担持体と潜像担持体との距離ｄが、下式（２）に示される関係を満たすことが特に好ましい。
・式（２）  ０．７５≦ρ／ｄ≦１．５
但し、式（２）中、ρはブラシ密度（ｇ／ｍ2）、ｄは磁気ブラシ担持体と潜像担持体との距離ｄ（μｍ）を表す。
ρ／ｄが０．７５より小さいと掻き取り性が不足する場合があり、ρ／ｄが１．５より大きいと、特に磁気ブラシの回転方向が潜像担持体と逆の場合、トナー詰まりが発生してキャリアが下方に落下するといった不具合が生じる場合がある。
【００２６】
磁気ブラシの回転方向は潜像担持体の回転方向に対して同方向でも逆方向でも良いが、残留トナーの回収性能および放電生成物の掻き取り性をより向上できる点で、磁気ブラシの回転速度と潜像担持体の回転速度との相対速度差が１００ｍｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
【００２７】
さらに、潜像担持体表面に沿って配置された磁気ブラシと帯電工程で利用される帯電器との間に、残留トナーの帯電調整を完璧にするために、導電性ファーブラシ等で構成されたの帯電補助部材を取り付けてもよい。ファーブラシには正規のトナーの極性と同極性のバイアスが印加され、正規のトナー極性が負極性である場合にはバイアスは−６００Ｖ〜−１２００Ｖの範囲であることが望ましい。
また、ファーブラシには、現像手段から供給されるトナーの極性（正規極性）と逆極性のバイアスを印可しても良い。まれに低湿環境下で低画像密度のプリントがなされた場合など、トナーが高帯電になり過ぎて、正規極性の高帯電の転写残トナーが現像機で回収しきれずに転写ゴーストとして画像に現れることがあるが、逆極性のバイアスを印加することによりこのような現象を防止することができる。この場合のバイアスの絶対値としては０〜４００Ｖの範囲が好ましく、２００〜４００Ｖの範囲内がより好ましい。さらに交流電圧を重畳して印加しても良い。また、帯電補助部材は、回転体でも固定されたものでも良い。
【００２８】
ファーブラシの繊維の材質としては、ナイロン、アクリル又はポリプロピレンが好ましく、この中でも特にナイロンが長期安定性に優れるため好ましい。ブラシ繊維に導電性を持たせるため、カーボンブラックを練り込んだものが良い。導電性ファーブラシの電気抵抗値は１０2〜１０5Ωｃｍが好ましい。
【００２９】
帯電補助部材として回転ブラシを用いることもできる。この場合、回転ブラシの回転方向は潜像担持体の回転方向と同方向でも逆方向でも良い。回転ブラシ表面の繊維密度は、１５×１０3〜１２０×１０3本／ｉｎｃｈ2（２３．４〜１８６本／ｍｍ2）が好ましい。回転ブラシの繊維太さは２〜１０デニールが好ましい。回転ブラシ表面の繊維長さ（但し、起毛の接着層厚は含まない）は２．５ｍｍ〜７ｍｍが好ましく、さらに好ましくは３ｍｍ〜６．５ｍｍである。
【００３０】
回転ブラシの潜像担持体への進入量は０．３ｍｍから１．５ｍｍが好ましい。回転ブラシの条件を上記範囲にすることにより、潜像担持体表面へのダメージがを抑えることができ、接触帯電器に突入する前のトナーの帯電の調整が良好となる。また固定化したファーブラシを用いる場合も回転ブラシと同様の素材のものを用いることができる。
【００３１】
磁気ブラシによって捕獲・回収された逆極化トナーは徐々に磁気ブラシのキャリアによって正規の極性に反転（帯電状態が調整）される。さらに、極性が再び反転した逆極化トナー（正規の極性を持つトナー）は、潜像担持体と磁気ブラシと間の電位差によって、磁気ブラシから少しずつ潜像担持体表面に排出され、現像器に回収される。潜像担持体は転写後、潜像形成工程で利用されるＬＥＤ等で露光され電位がゼロ近傍に調整されると、トナーの回収効率が良くなる。
【００３２】
また磁気ブラシ中に回収・蓄積されたトナーの濃度が高まると、トナーの回収性と帯電調整機能が低下してくるため、非画像形成時に磁気ブラシ中の過剰なトナーを清掃するサイクルを設けても良い。例えば、転写工程が、被転写体として中間転写体と、この中間転写体を内周面から押圧する転写ロール等を利用した中間転写プロセスを含む場合には、以下のようなプロセスにより磁気ブラシ中の過剰なトナーを清掃することができる。
まず、非画像形成時に磁気ブラシ、帯電器および転写ロールに印加するバイアスを画像形成時と逆極性にする。これにより、磁気ブラシから排出されたトナーを潜像担持体を介して中間転写体に排出され、磁気ブラシ中に過剰となったトナーを清掃することができる。なお、この中間転写体上に排出されたトナーは、中間転写体の外周面上に設けられたブレードあるいはファーブラシクリーナによって回収する。
【００３３】
−画像形成装置−
次に、本発明の画像形成方法を利用した画像形成装置の構成について説明する。本発明の画像形成装置は、本発明の画像形成方法を利用した公知の電子写真方式の画像形成装置であれば特に限定されないが、具体的には、以下のような構成を有することが好ましい。
すなわち、本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記潜像担持体表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記トナー像を転写した後の前記潜像担持体表面に残留し、前記現像手段から供給されるトナーの極性と逆極性に帯電した逆極化トナーを回収しクリーニングする機能を少なくとも有する磁気ブラシと、を少なくとも備えた構成を有することが好ましい。
【００３４】
なお、本発明の画像形成装置は、上述した以外の公知の部材を備えていてもよい。また、カラー画像を形成する場合には、本発明の画像形成装置は、１つの潜像担持体の周囲に各色に対応した複数の現像器を配置したシングル方式、１対の潜像担持体と現像器とを含むユニットを、各色に対応した数だけ備えたタンデム方式いずれであってもよい。
【００３５】
次に、本発明の画像形成装置の具体例を図面を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の構成例を示す模式断面図であり、図１中、１００は画像形成装置、１１０は潜像担持体（感光体）、１１１が帯電ロール、１１２が露光装置、１１３が現像器、１１４が転写ローラ、１１５が除電器、１１６が磁気ブラシ、１１７が層規制部材を表す。
画像形成装置１００は、図中の矢印Ａ方向に回転可能な潜像担持体１１０の周囲に沿って時計周り方向に、帯電ロール１１１、露光装置１１２、現像器１１３、転写ローラ１１４、除電器１１５、磁気ブラシ１１６が配置されている。また、潜像担持体１１０と転写ローラ１１４とは中間転写ベルト１２０を挟んで互いに押圧しながら当接し１次転写部を形成しており、磁気ブラシ１１６の周囲には磁気ブラシ密度を所望の範囲内となるように調整する層規制部材１１７が設けられている。
【００３６】
次に、この画像形成装置１００による画像形成プロセスについて説明する。まず、矢印Ａ方向に回転する潜像担持体１１０の表面が帯電ローラ１１１により帯電される。続いて、この帯電された潜像担持体１１０表面には、露光装置１１２から照射される画像情報に対応した光により露光されることにより潜像が形成される。次に、この潜像を現像器１１３から供給される現像剤により現像しトナー像を形成する。なお、この現像時のトナーの極性（正規の極性）としては、例えば負極性となるように選択できる（以下、正規の極性が負極性であることを前提として説明する）。
【００３７】
潜像担持体１１０表面に形成されたトナー像は、１次転写部において中間転写ベルト１２０に転写され、不図示の定着手段により用紙等の記録媒体上に定着される。なお、転写時に中間転写体１２０へと転写されずに潜像担持体１１０表面に残留するトナー（残留トナー）中には、転写ロールに印加されたバイアスによって、正規の極性と逆の極性（正極）に帯電した逆極化トナーが発生する。
【００３８】
トナー像の転写を終えた後の潜像担持体１１０表面は除電器１１５により除電され、さらに磁気ブラシ１１６により潜像担持体１１０表面に存在する逆極化トナーが捕獲・回収され、次の画像形成に備える。
なお、磁気ブラシ１１６には、逆極化トナーの極性と反対の直流電圧（負電圧）が少なくとも印加されており、これに交流電圧が重畳印加されていてもよいが、逆極化トナーを逆の極性に再帯電させるだけの十分な電圧が印加されていることが必要である。これにより、磁気ブラシ１１６により捕獲・回収された逆極化トナーは、磁気ブラシ１１６によって、その極性が反転させられて正規の極性に再帯電することができる。その後、正規の極性に再帯電した逆極化トナーは再び潜像担持体１１０表面に排出され、逆極化しなかった残留トナーと共に、潜像担持体１１０表面と現像器１１３の現像ロールとの電位差を利用して、現像器１１３に回収される。
【００３９】
このように、画像形成装置１００においては、画像を形成しながら、磁気ブラシ１１６により捕獲・回収された残留トナー（逆極化トナー）が、キャリアとの摩擦帯電により逆の極性に再帯電して潜像担持体１１０表面に排出されるため、磁気ブラシ１１６にトナーが蓄積しにくい。このため、長期に渡って、画像形成（現像プロセス）の中断を伴う磁気ブラシ１１６そのもののクリーニングを実行する必要がない。また、転写後に発生した逆極化トナーは、磁気ブラシにより回収され、逆の極性に再帯電した後に潜像担持体１１０表面に排出されるため、帯電ロール１１１の汚染を引き起こす等の逆極化トナーに起因する問題を抑制することができる。
【００４０】
次に、図１に示した構成とは異なる画像形成装置の具体例を図面を用いて説明する。図２は本発明の画像形成装置の他の構成例を示す模式断面図であり、図２中、図１と同様の機能・構成を有する部材には同じ番号の符号が付してあり、１０１は画像形成装置、１１８は帯電補助ブラシを意味する。
本発明の画像形成装置は、図２に示す画像形成装置１０１のように、図１に示す画像形成装置１００の構成に対して潜像担持体１１０の周囲に配置された帯電ロール１１１と磁気ブラシ１１６との間に、残留トナーの帯電調整をより完全なものとするために帯電補助ブラシ１１８を設けた構成としてもよい。
以下に本発明の画像形成装置を構成する各部についてより詳細に説明する。
【００４１】
−帯電手段−
本発明の画像形成装置に用いられる帯電手段としては公知の帯電方式を利用した帯電器が適応可能である。例えばコロトロン帯電方式や接触帯電方式などを利用した帯電器が挙げられる。また接触帯電方式ではローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材、磁気ブラシ状の帯電部材などが適応可能である。特にローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材については潜像担持体に対し、接触状態またはある程度の空隙（１００μｍ以下）を有した非接触状態として配置しても構わない。
【００４２】
ローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材は帯電部材として有効な電気抵抗（１０3Ω〜１０8Ω）に調整された材料から構成される物であり、単層又は複数の層から構成されていても構わない。
帯電部材を構成する材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、エピクロルヒドリンゴム等の合成ゴムやポリオレフィン、ポリスチレン、塩化ビニル等からなるエラストマーを主材料とし、導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を適量配合したものを用いることができる。これらの材料は、帯電部材として有効な電気抵抗を発現させることが容易である。
さらにナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂を塗料化し、そこに導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を適量配合し、得られた塗料をデイッピング、スプレー、ロールコート等の任意の手法により、積層して用いる事ができる。
【００４３】
−現像手段−
本発明の画像形成装置に用いられる現像手段としては、トナー回収するために接触現像方式を利用したものであることが好ましい。キャリアとトナーとからなる現像ブラシを潜像担持体に接触させて現像させる二成分現像方式、あるいは、導電ゴム弾性体搬送ロール上にトナーを付着させ潜像担持体にトナーを現像する接触式一成分現像方式が適している。二成分現像方式の場合、現像ロールの回転方向は潜像担持体の回転方向と同方向でも逆方向でも良く、潜像担持体と逆方向に周速差をつけると、潜像担持体上の残留トナーの回収性を上げることができる。なお、現像ロールに印加する電界は直流でも直流に交流を重畳させても良い。
【００４４】
−転写手段−
また本発明の画像形成装置に用いられる転写手段としては公知の転写方式を利用したものが利用可能である。例えば、転写コロトロンや転写ロール等を用いた直接転写方式、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体を用いた中間転写方式、記録材を静電的に吸着して搬送し潜像担持体上の画像を転写する転写ベルト方式を利用した転写手段などが挙げられる。
また転写効率を向上させるために、潜像担持体と転写部材と間に周速差をつけてもよい。潜像担持体と転写部材と間の周速比は０．１％〜５％が良く、さらに好ましくは１％〜３％が良い。
【００４５】
−磁気ブラシ−
次に、本発明で用いる磁気ブラシについて、上述した以外のその他の構成についてより詳細に説明する。
磁気ブラシに用いるキャリアは現像剤に用いるキャリアと同じものを用いても、違うものを用いても良い。キャリアに用いられる芯材（キャリア芯材）としては特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、またはフェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズなどが挙げられる。なお、これらの芯材の中でも磁性材料からなる芯材を用いることが好ましい。
キャリア芯材の平均粒径としては、一般的に１０μｍ〜１５０μｍのものが用いられ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍのものが用いられる。さらに、低ストレス性を目的として、重合製法による球形のコアを用いる事ができる。重合コアの真比重は３．０〜５．０ｇ／ｃｍ3のものが好ましく、飽和磁化は４０ｅｍｕ／ｇ以上が好ましい。
【００４６】
キャリア被覆樹脂として用いる（メタ）アクリル酸アルキルエステルの重合体は、アルキル基が異なる２種類以上の単量体を用いる事で効果が得られる。
これら単量体の一例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ターシャルブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ターシャルペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、イソペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、イソヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４７】
（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共重合させるカルボン酸基を有する単量体の一例としては、（メタ）アクリル酸、カルボキシルスチレンの様なスチレンにカルボキシル基を持つもの、ｐ−カルボキシルスチレンの様なカルボキシル基を２つ以上含むもの等が挙げられる。アイオノマー樹脂の様な、アクリル共重合体に金属カチオンを作用させてカルボキシル基を有した重合体でも同様の効果が見られる。
【００４８】
カルボン酸量は、そのカルボン酸単量体の種類、カルボン酸基の量、単量体の分子量によっても変わるが、全樹脂単量体に対し０．１〜１５．０重量％が適当であり、より好ましくは０．５〜１０．０重量％が密着性、環境安定性に対して機能を発現できる。導入量が少ないと、耐久性の効果が小さく、多すぎると粘度が高く、均一な被覆樹脂を得る事が難しく、又環境差が悪化してしまう場合がある。
【００４９】
キャリア被覆樹脂にはフッ素系の樹脂も利用できる。このようなフッ素系樹脂を構成する単量体の例としては、パーフルオロアクリル系の単量体が好ましい。一例としてはテトラフルオロプロピルメタクリレート、ペンタフルオロプロピルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、等フッ素含有アクリル酸系の単量体、その他にトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、パーフルオロアルキルビニルエーテル等のフッ素含有単量体を用いる事もできる。
【００５０】
キャリア被覆樹脂に含まれるフッ素樹脂量は目的に応じて選択できる。フッ素樹脂量が多いと耐汚染性が向上するが、帯電が下がるあるいは、芯材との密着性が悪くなる場合がある。フッ素樹脂の種類にもよるがキャリア被覆樹脂に含まれるフッ素樹脂量は、密着性、帯電レベルの点で、０．１〜６０．０重量部が好ましく０．５〜５０．０重量部がより好ましい。
【００５１】
キャリア被覆樹脂の共重合比率は、画像の形成に使用するトナーの種類、画像形成装置の構成に応じて、適宜選択可能である。特に、２種以上の（メタ）アクリル酸アルキルエステルは重合比を変える事により、所望の特性が得られる事が容易である。これらキャリア被覆樹脂の原料である単量体の共重合方法としては、ランダム共重合、グラフト共重合等の重合方法を用いる事ができる。グラフト共重合は、機能を発現させ易い点や、キャリア芯材との密着性を上げる事が可能な点、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を上げる事ができる点等で優れた重合方法である。
【００５２】
上記樹脂被覆層をキャリア芯材の表面に形成する代表的な方法としては、樹脂被覆層形成用原料溶液（溶剤中にマトリックス樹脂、樹脂微粒子、導電性微粉末等を適宜含む）を利用することができる。
具体的には、例えばキャリア芯材の粉末を樹脂被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、樹脂被覆層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で樹脂被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と樹脂被覆層形成用溶液を混合し、続いて溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられるが、特に溶液を用いたものに限定されるものではなく、塗布するキャリア芯材によっては、樹脂粉末と共に加熱混合するパウダーコート法等適当な方法を用いることが出来る。
【００５３】
被覆用樹脂の塗布量は、キャリア重量に対して総量で０．０５〜５．０重量％の範囲が、画質、二次障害、帯電性を両立させるのに適当である。また、帯電付与部材に塗布する場合には、帯電量、維持性等対してに適当な膜厚が得られるよう適宜塗布量及び塗布方法の調節を行なうことが好ましい。
樹脂被覆層形成用原料溶液に使用される溶剤としては、このマトリックス樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例えばキシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化合物、が使用できる。
【００５４】
−潜像担持体−
本発明の画像形成装置に用いられる潜像担持体としては単層構成であってもよく、電荷発生層と電荷輸送層とからなるような積層構成など、公知の如何なる構成であってもよい。
図３は、本発明の画像形成装置に用いられる潜像担持体の構成例を示す模式断面図であり、図３中、１が潜像担持体（感光体）、１１が導電性基体、１２が下引き層、１３が電荷発生層、１４が電荷輸送層、１５が感光層を表す。
感光体１は、導電性基体１１表面に、下引き層１２、電荷発生層１３、電荷輸送層１４をこの順に積層したものであり、下引き層１２、電荷発生層１３および電荷輸送層１４は感光層１５を構成している。
【００５５】
導電性基体１１としては、例えば、アルミニウムを円筒状（ドラム状）に成形したものが利用できるが、これ以外にも、ステンレス、ニッケルなどの金属材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、フェノール樹脂などの高分子材料又は硬質紙などの絶縁材料に導電物質を分散させて導電処理したもの；上記の絶縁材料に金属泊を積層したもの；上記の絶縁材料に金属の蒸着膜を形成したもの、などを用いることができる。また、導電性基体１１の形状は、シート状、プレート状等であってもよい。
【００５６】
下引き層１２の材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物の他、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物等の有機金属化合物等が挙げられ、これらの中でも有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すので好ましく使用される。
【００５７】
また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。
【００５８】
さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００５９】
電荷発生層１２に用いられる電荷発生材料としては、公知の電荷発生物質なら何でも使用できる。
赤外光用ではフタロシアニン顔料、スクアリリウム、ビスアゾ、トリスアゾ、ペリレン、ジチオケトピロロピロール、可視光用としては縮合多環顔料、ビスアゾ、ペリレン、トリゴナルセレン、色素増感した金属酸化物微粒子等を用いる。  これらの中で、特に優れた性能が得られ、好ましく使用される電荷発生物質として、フタロシアニン系顔料が用いられる。これを用いることにより、特に高感度で、繰り返し安定性の優れる潜像担持体が得られることができる。
【００６０】
また、フタロシアニン顔料は一般に数種の結晶型を有しており、目的にあった感度が得られる結晶型であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることができる。特に好ましく用いられる電荷発生物質としては、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン、オキシチタニルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン等が挙げられる。
【００６１】
フタロシアニン顔料結晶は公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、ＣＦミル、ローラーミル、サンドミル、ニーダー等で機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。
上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類（トルエン、クロロベンゼン等）、アミド類（ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等）、脂肪族アルコール類（メタノール、エタノール、ブタノール等）、脂肪族多価アルコール類（エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等）、芳香族アルコール類（ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等）、エステル類（酢酸エステル、酢酸ブチル等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）、ジメチルスルホキシド、エーテル類（ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等）、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系があげられる。
【００６２】
使用される溶剤は、顔料結晶に対して、１〜２００部、好ましくは１０〜１００部の範囲で用いる。処理温度は、−２  ℃〜溶剤の沸点以下、好ましくは−１０〜６０℃の範囲で行う。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し０．５〜２０倍、好ましくは１〜１０倍用いればよい。
【００６３】
また、公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料結晶を、アシッドペースティングあるいはアシッドペースティングと前述したような乾式粉砕あるいは湿式粉砕を組み合わせることにより、結晶制御することもできる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度７０〜１００％、好ましくは９５〜１００％のものが使用され、溶解温度は、−２０〜１００℃好ましくは−１０〜６０℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、フタロシアニン顔料結晶の重量に対して、１〜１００倍、好ましくは３〜５０倍の範囲に設定される。
析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられる。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。
【００６４】
電荷発生層１３に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。
好ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、これらに限定されるものではない。
これらの結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。これらの中で特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用いられる
【００６５】
また、電荷発生物質と結着樹脂との配合比（重量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。
電荷発生層１３を形成する場合に用いる塗布液を調整するための溶媒としては公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。
【００６６】
また、これらの分散に用いる溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤としてバインダー樹脂を溶かす事ができる溶剤であれば、いかなるものでも使用することが可能である。
分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどの方法を用いることができる。さらにこの電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００６７】
さらにこの分散の際、電荷発生材料からなる粒子を０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下、さらに好ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることは高感度・高安定性に対して有効である。
さらに、電荷発生材料は電気特性の安定性向上、画質欠陥防止などのために表面処理を施すことができる。表面処理剤としてはカップリング剤などを用いることができるがこれに限定されるものではない。
表面処理に用いるカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。
【００６８】
これらのなかでも特に好ましく用いられるシランカップリング剤としてはビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が上げられる。
【００６９】
また、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどの有機ジルコニウム化合物も用いることができる。
【００７０】
また、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどの有機チタン化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などの有機アルミニウム化合物も用いることができる。
【００７１】
さらに、この電荷発生層１３の形成に用いる塗布液には電気特性向上、画質向上などのために種々の添加剤を添加することもできる。
添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
【００７２】
シランカップリング剤の例としてはビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどである。
【００７３】
ジルコニウムキレート化合物の例として、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【００７４】
チタニウムキレート化合物の例としてはテトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【００７５】
アルミニウムキレート化合物の例としてはアルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。
【００７６】
さらにこの電荷発生層１３を形成するときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００７７】
電荷輸送層１４に含有される電荷輸送物質としては、公知のものならいかなるものでも使用可能であるが、下記に示すものを例示することができる。
例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（Ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミンなどの芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］（１−ナフチル）フェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送物質、あるいは上記化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などがあげられる。これらの電荷輸送材料は、１種又は２種以上を組み合せて使用できる。
【００７８】
電荷輸送層１４に用いられる結着樹脂は公知のものであればいかなるものでも使用することが出来るが、電機絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が好ましい。
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、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンーブタジエン共重合体、塩化ビニリデンーアクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、スチレンーアルキッド樹脂、ポリーＮ―カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシーメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００７９】
これらの結着樹脂は、単独又は２種類以上混合して用いられるが、特に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、アクリル樹脂が電荷輸送材との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で優れ好ましく用いられる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合比（重量比）はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。
【００８０】
電荷輸送層１４の厚みは５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍが適当である。さらにこの電荷輸送層１４を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００８１】
塗布に用いる溶剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００８２】
さらに、潜像担持体には、画像形成に際し、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光・熱による潜像担持体の劣化を防止する目的で、感光層１５中に酸化防止剤・光安定剤などの添加剤を添加する事ができる。
たとえば、酸化防止剤としてはヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【００８３】
酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤では２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチル−フェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］−メタン、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチル  エチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
【００８４】
ヒンダードアミン系化合物ではビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイミル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６，−ペンタメチル−４ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物などが挙げられる。
【００８５】
有機イオウ系酸化防止剤としてジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。有機燐系酸化防止剤としてトリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−フォスフィートなどが挙げられる。
有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は２次酸化防止剤と言われフェノール系あるいはアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
【００８６】
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
ベンゾフェノン系光安定剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２’−ジ−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００８７】
ベンゾトリアゾール系系光安定剤として２−（−２’−ヒドロキシ−５’メチルフェニル−）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３’’，４’’，５’’，６’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル）−５’−メチルフェニル］−ベンゾトリアゾール、２−（−２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル−）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル−）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ｔ−ブチルフェニル−）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル−）−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
その他の化合物として２，４，ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメートなどがある。
【００８８】
また感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも１種の電子受容性物質を感光層１５に含有させることができる。
潜像担持体に使用可能な電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸などをあげる事ができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。
【００８９】
また、電荷輸送層１４にはシリカやフッ素系樹脂のような微粒子を含有させることもできる。フッ素系樹脂の電荷輸送層中含量は、電荷輸送層全量に対し、０．１〜４０重量％が適当であり、特に１〜３０重量％が好ましい。含量が１重量％未満ではフッ素系樹脂粒子の分散による改質効果が十分でなく、一方、４０重量％を越えると光通過性が低下し、かつ、繰返し使用による残留電位の上昇が生じてくる場合がある。
【００９０】
このフッ素系樹脂粒子としては、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体の中から１種あるいは２種以上を適宜選択するのが望ましいが、特に、４フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。
また塗布液には塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【００９１】
なお、感光層が図３に示すように複数の層を積層したものではなく単層の感光層の場合は、前記の電荷発生物質と結着樹脂を含有して形成することができる。  結着樹脂としては、前記電荷発生層および電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生物質の含有量は、１０から８５重量％程度、好ましくは２０から５０重量％とする。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送物質や高分子電荷輸送物質を添加してもよい。その添加量は５〜５０重量％とすることが好ましい。
【００９２】
塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記と同様のものを用いることができる。膜厚は５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとするのがさらに好ましい。
【００９３】
さらに、潜像担持体の感光体層表面には、これを被覆する表面層としてフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を塗布、あるいは浸漬処理により形成することもできる。この場合、さらなるトルク低減が図れるとともに転写効率の向上も図れるため好ましい。
上記潜像担持体の表面層を処理するフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液について説明する。
【００９４】
フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレンのホモポリマーまたはテトラフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、フッ化ビニリデンのホモポリマーまたはフッ化ビニリデンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、クロロトリフルオロエチレンのホモポリマーまたはクロロトリフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマーなどが挙げられ、特に、テトラフルオロエチレンのホモポリマーまたはコポリマーが好ましく、また、テトラフルオロエチレンのホモポリマーと各種コポリマーを重量比で９５：５〜１０：９０で混合して用いることも好ましい。
【００９５】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂は、水性分散液として用いられるが、この水性分散液にはさらにワックス及び／またはシリコーンを含有させることもできる。ワックス及び／またはシリコーンを含有させることにより、フッ素系樹脂がブレード内部に浸透することを促進するため好ましい。ここで、ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペロトラタムなど、シリコーンとしては、シリコーンオイル、シリコーングリス、オイルコンパウンド、シリコーンワニスなどが挙げられる。
【００９６】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液には、必要によって、フッ素系あるいはその他ノニオン系、カチオン系、アニオン系または両性界面活性剤、ｐＨ調整剤、溶剤、多価アルコール、柔軟剤、粘度調整剤、光安定剤、酸化防止剤などを混合することもできる。
【００９７】
浸透層の形成は、フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液中に浸漬することにより行うことができるが、フッ素系樹脂の浸透を促進するために、減圧下で行うこともできる。この際の圧力としては、０．９気圧以下、好ましくは、０．８気圧以下、より好ましくは０．７気圧以下にて処理する。また、水性分散液を４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱することが浸透の促進に効果的である。
さらに、０．１気圧以上、好ましくは、０．２気圧以上、より好ましくは０．３気圧以上にて処理することも効果的であり、減圧、加圧、加熱処理を組み合わせることも効果的である。
また、スプレーや、塗布法により付着させたのち、４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱し、浸透層を形成することもできる。フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を付着させた後、加熱乾燥を行う前、あるいは行った後にふき取り、あるいは洗浄を行うこともできる。
【００９８】
−現像剤−
本発明に用いられる現像剤は、トナーからなる一成分現像剤、あるいは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤のいずれであってもよい。
本発明に用いられるトナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、例えば結着樹脂と着色剤と離型剤と、さらに必要に応じて帯電制御剤等とを混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された分散液と、着色剤分散液と、離型剤分散液と、更に必要に応じて帯電制御剤等を含む分散液とを混合した混合液中で、トナー構成成分を凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤や離型剤、更に必要に応じて帯電制御剤等を含む溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と着色剤と離型剤と、更に必要に応じて帯電制御剤等を含む溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により得られるものが使用できる。
【００９９】
また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに結着樹脂微粒子を付着させた後、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法を使用することができる。これらの製造方法の中でも、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【０１００】
トナーは結着樹脂、着色剤、離型剤等を含み、必要であれば、シリカや帯電制御剤を含んでいてもよい。トナーの体積平均粒径は２〜１２μｍの範囲が好ましく３〜９μｍの範囲がより好ましい。また、既述したようにトナーの平均形状指数ＳＦが１００〜１４０の範囲のものを用いることにより、高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。特にクリーニング手段として磁気ブラシを用いた本発明では、転写性に関し、高転写性を維持するためにはトナーの球形化度が高いことが好ましい。
【０１０１】
トナーの結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体および共重合体を例示することができる。
【０１０２】
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【０１０３】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
【０１０４】
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【０１０５】
また、トナーには必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減との点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁性トナー、および磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【０１０６】
本発明に用いるトナーには、平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの球形の無機微粉あるいは有機微粉を外添剤として添加すると、転写性がより向上する。更に磁気ブラシによる逆極化トナーの回収や再帯電性（極性反転）、画像形成時に磁気ブラシを残留トナーを回収する通常の条件で駆動させた状態で、現像器によるトナーの回収性が格段に向上する。
【０１０７】
有機微粒子としては、アクリル樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。無機微粉としてはシリカが好ましい。
これらの粒子径としては、大きすぎたり小さすぎたりした場合には上述した効果を発揮することが困難になる場合がある。このため、これら外添剤の平均粒子径は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１００〜１６０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
また、平均粒子径が５０〜２００ｎｍの範囲内の外添剤の適正な添加量は０．１質量％以上であることが好ましい。より好ましい範囲は０．５質量％以上である。
【０１０８】
本発明に用いるトナーには、無機微粒子、有機微粒子、該有機微粒子に無機微粒子を付着させた複合微粒子などを加えることができる。
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等のため、１次粒径が５０ｎｍ以下の小径無機酸化物を、更に付着力低減や帯電制御のため、それより大径の無機酸化物を挙げることができる。これらの無機酸化物微粒子は公知のものを使用することができるが、精密な帯電制御を行うためには、シリカと酸化チタンとを併用することが好ましい。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を向上させる効果が大きくなる。
【０１０９】
本発明に用いるトナーに添加される潤滑剤としてはグラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類；カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス；及びそれらの変性物が使用でき、これらを単独で使用するか、あるいは併用しても良い。
【０１１０】
また、トナーには上記外添剤をヘンシェルミキサー、あるいはＶブレンダー等で混合することによって外添することができる。また、トナー粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【０１１１】
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
【０１１２】
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１３】
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１４】
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には１０〜５００μｍであり、好ましくは３０〜１００μｍである。
【０１１５】
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。
【０１１６】
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
【０１１７】
前記二成分現像剤における本発明のトナーと上記キャリアとの混合比（重量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲であり、３：１００〜２０：１００程度の範囲がより好ましい。
【実施例】
【０１１８】
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
−画像形成装置−
評価にはＦＵＪＩ  ＸＥＲＯＸ製Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  ５００機をベースにし、帯電器をスコロトロンから接触帯電ローラに取り替えた改造機を用いた。この画像形成装置は、図１に示す構成を有するもので、磁気ブラシ１１６は、φ１６ｍｍのマグロール上に磁気ブラシ密度が３００〜６００ｇ／ｍ2、になるように層規制部材１１７で調整し、磁気ブラシ１１６の搬送ロールと潜像担持体１１０との間の距離が４００μｍとなるように設定した。
磁気ブラシ１１６の回転方向は、図１に示すように潜像担持体１１０の回転方向と同じ時計周り方向で、磁気ブラシ１１６と潜像担持体１１０との周速比が１．０〜２．０になるように設定した。磁気ブラシ１１６に印加する電圧は、直流電圧と、周波数６ｋＨｚの交流電圧とを重畳印加し、必要に応じて電圧値やその極性を調整した。
【０１１９】
また、上記の改造機をベースにした他の画像形成装置も必要に応じて用いた。
具体的には、図２に示す画像形成装置１０１のように帯電補助ブラシ１１８を設けた画像形成装置や、図１に示す画像形成装置１０１から、磁気ブラシ１１６（および層規制部材１１７）を除いた図４に示す画像形成装置１０２、あるいは、図１に示す画像形成装置１００の磁気ブラシ１１６をファーブラシやクリーニングブレードに置き換えた画像形成装置を用いた。
なお、帯電補助ブラシ１１８としてはベルトロンＢ１２Ｎ（鐘紡（株）社製、繊維太さは６デニール、ブラシ毛密度は５×１０3本／ｉｎｃｈ2、ブラシ毛長さ６．５ｍｍ（接着層含む））を用い、潜像担持体１１０に対する進入量を１．０ｍｍに設定した。また、帯電補助ブラシ１１８に印加する電圧は−１．０Ｋｖに設定した。
【０１２０】
−評価条件−
フルカラーモードにて、低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）で１０万枚の画像形成と、環境を高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）に切り替えて１０万枚、２０万枚の画像形成テストを行い、潜像担持体傷、潜像担持体Ｆｉｌｍｉｎｇ、接触帯電ロール汚染、および、クリーニング性を観察し、高温高湿度環境で二日間放置後のプリントにて画質上白抜けを評価した。
なお、磁気ブラシを備えた画像形成装置を用いた実施例および比較例では、いずれの場合も１０万枚あるいは２０万枚の画像形成が終了するまで、磁気ブラシそのもののクリーニング（磁気ブラシに蓄積されたトナーの清掃）を行うことなく連続して画像を形成した。
また、画像形成に使用したトナーは、体積平均粒径Ｄ50が６．５μｍ、形状係数ＳＦが１１２であり、表１に示す外添剤を組み合わせて添加したトナー（外添組成１〜４）を用いた。また、このトナーは、外添組成や用いた画像形成装置の構成に関係なく現像時に負極性に帯電するものである。
なお、表１中の架橋型アクリル樹脂とは、メチルメタクリレート／１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレートである。
【０１２１】
また、磁気ブラシに用いたキャリアは、芯材の平均粒径が３５μｍのＭｎ−Ｍｇフェライトキャリアを用い、被覆剤として、メチルメタクリレート／イソブチルメタクリレート／メチルメタクリル酸／パーフルオロオクチルエチルメタクリレートのランダム共重合体を用いた。
【０１２２】
各実施例および比較例の具体的な評価条件を表２に示す。なお、表２には、用いたトナーの外添組成と、画像形成に用いた画像形成装置の構成と、用いた画像形成装置が磁気ブラシを備えている場合には磁気ブラシに印加されるバイアス（直流電圧、および、交流電圧（ピーク値））や磁気ブラシ密度や周速比等の磁気ブラシの駆動条件とを示した。
【０１２３】
なお、比較例３で用いた画像形成装置は、図１に示す構成において磁気ブラシ１１６の代わりに導電性回転ファーブラシを用いたものである。このファーブラシは、ブラシの材質はベルトロンＢ１２Ｎ（鐘紡（株）社製）、繊維太さは３デニール、ブラシ毛密度は１２０×１０3本／ｉｎｃｈ2、ブラシ毛長さ３ｍｍ（接着層含む））を用い、潜像担持体に対する進入量を０．５ｍｍに設定した。導電性回転ファーブラシの回転方向は感光体回転方向と逆方向で、ブラシの潜像担持体に対する周速比は１．０である。また、ブラシに印加する電圧は−１．０Ｋｖである。
【０１２４】
また、比較例４で用いた画像形成装置は、図１に示す構成において磁気ブラシ１１６の代わりにクリーニングブレードを用いたものである。このクリーニングブレードとしては、硬度８７、自由長８ｍｍ、厚み２ｍｍのウレタンゴムブレードを用いた。またブレードの設定角度を２５℃、潜像担持体に対する進入量を１．２ｍｍに設定した。
【０１２５】
また、表２に示す条件で評価を行った際の評価結果を表３に示す。なお、表３中に示す各評価項目の具体的な評価方法や評価基準は以下の通りである。
−評価方法−
（潜像担持体傷）
潜像担持体傷は、１０万枚画像形成後の潜像担持体表面を表面粗さ計（東京精密（株）製Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ａ）により１０点平均粗さ（Ｒｚ）を測定して評価した。判断基準は以下の通りである。
○：Ｒｚ≦３．０μｍ
△：３．０μｍ＜Ｒｚ＜３．５μｍ
×：Ｒｚ≧３．５μｍ（形成された画像に白筋が確認されるレベル）
【０１２６】
（潜像担持体上Ｆｉｌｍｉｎｇ）
潜像担持体上Ｆｉｌｍｉｎｇは、１０万枚画像形成後の潜像担持体表面の目視観察による官能評価にて判断した。判断基準は以下の通りである。
○：固着全くなし
△：固着が多少あるが、画質に影響の出ないレベル
×：表面に明らかに固着があり、色筋、白筋として画質に現れる。
【０１２７】
（帯電器汚染）
帯電器（帯電ローラ）汚染は、１０万枚画像形成後の帯電ロール表面の目視観察による官能評価にて判断した。判断基準は以下の通りである。
○：固着全くなし
△：固着が多少あるが、画質に影響の出ないレベル
×：表面に明らかに固着があり、白筋として画質に現れる。
【０１２８】
（クリーニング性）
現像器で回収されない残留トナーはゴースト現象としてプリントに現れるため、１０万枚画像形成後のソリッドチャート、およびストレスチャートとして３色重ね合わせの縦ラインのチャートのゴーストを評価した。判断基準は以下の通りである。
◎：ストレスチャートでもゴースト全くなし
○：ソリッドチャートはゴースト無し、ストレスチャートで軽微なゴーストが見られるが、２サイクル目で消滅する。
△：ソリッドチャートはゴースト無し、ストレスチャートでゴーストが見られ、２サイクル目で消滅しない。
×：ソリッドチャートでも明らかにゴーストが分かるレベルで、画質上NGと判断される。
【０１２９】
（高温高湿下白抜け）
高温高湿環境放置後の白抜けは、高温高湿度下で２日間放置した後、ハーフトーン画像（画像密度３０％）を採取し、反射型濃度測定機（Ｘ−ｒｉｔｅ）により面内濃度差（ΔＳＡＤ）を測定し、以下の判断基準で評価した。
○：ΔＳＡＤが０．１５以下
△：ΔＳＡＤが０．１５〜０．４
×：０．４以上
【０１３０】
【表１】
2005241760.tif 000002
【０１３１】
【表２】
2005241760.tif 000003
【０１３２】
【表３】
2005241760.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の画像形成装置の構成例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の他の構成例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置に用いられる潜像担持体の構成例を示す模式断面図である。
【図４】従来の画像形成装置の構成例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１  潜像担持体（感光体）
１１  導電性基体
１２  下引き層
１３  電荷発生層
１４  電荷輸送層
１５  感光層
１００、１０１、１０２  画像形成装置
１１０  潜像担持体（感光体）
１１１  帯電ロール
１１２  露光装置
１１３  現像器
１１４  転写ローラ
１１５  除電器
１１６  磁気ブラシ
１１７  層規制部材
１１８  帯電補助ブラシ
【図１】
2005241760.tif 000005
【図２】
2005241760.tif 000006
【図３】
2005241760.tif 000007
【図４】
2005241760.tif 000008