(57)【要約】【課題】中間転写ベルト表面とクリーニング部材との摩擦力の増大を極力防ぎ、中間転写ベルトの表面状態において、トナー固着や損傷を引き起こすこと無く、良好に維持し、安定した画像を形成でき、電子写真方式のプロダクティビティーが画期的に飛躍しても対応可能な、中間転写ベルトのクリーニング方式を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】  中間転写体４０と、中間転写体４０上の現像剤を除去するクリーニング部材４９と、を有し、クリーニング部材４９がクリーニングブレード４９であり、クリーニングブレード４９において、中間転写体４０との接触部における損失正接ｔａｎδ１とそれ以外の部分の損失正接ｔａｎδ２のピーク温度での値が、ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であり、且つ、ピーク温度と４０℃の間の温度範囲における温度の変化との関係において、ｔａｎδ１とｔａｎδ２の値の大小が入れ替わる。【選択図】図１
2005128311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤像が形成される像担持体と、該現像剤像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上の現像剤を除去するクリーニング部材と、を有し、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像が転写材へと二次転写される画像形成装置であって、前記クリーニング部材がクリーニングブレードであり、該クリーニングブレードが前記中間転写体に接触することによって前記中間転写体上の現像剤を掻き取る画像形成装置において、
前記クリーニングブレードにおいて、前記中間転写体との接触部における損失正接ｔａｎδ１とそれ以外の部分の損失正接ｔａｎδ２のピーク温度での値が、ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であり、且つ、ピーク温度と４０℃の間の温度範囲における温度の変化との関係において、ｔａｎδ１とｔａｎδ２の値の大小が入れ替わることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードは、少なくとも前記中間転写体上との接触部に、イソシアネート化合物を含浸させて硬化して形成された硬化層を設けた処理部を有し、該硬化層の厚みが、０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体のヤング率は、２．５×１０3Ｍｐａ以上であり、引張強度は、１０００Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体は、電荷発生層と電荷輸送層とを導電性支持体上に有する電子写真感光体であることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は、アモルファスシリコン層を前記導電支持体上に有することを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体には外部情報から静電潜像が形成され、該静電潜像を現像剤にて現像して現像剤像が形成され、前記像担持体から前記現像剤像を形成する現像装置を、複数有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤像（トナー像）が形成される像担持体より、トナー像が一次転写される中間転写体を有し、中間転写体から転写材へとトナー像が二次転写される画像形成装置で、中間転写体として、中間転写ベルトを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置としては、複写機、プリンタ、Ｆａｘといった出力端末をすべて兼ね備えた複合機が市場で広く受け入れられるようになってきている。このようなネットワーク対応の出力端末として電子写真システムが広く受け入れられてきている。
【０００３】
この電子写真方式の画像形成装置において生じる大きな課題の一つとして、本体のＤｕｔｙＣｙｃｌｅを長くすることが上げられてきている。ＤｕｔｙＣｙｃｌｅとは、サービスマンメンテを実施すること無しに、本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことであるが、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅが短くなる最大の原因となっている一つに、電子写真方式の画像形成装置において像担持体となる感光ドラムの寿命の短さが上げられている。
【０００４】
又、エコロジーの観点から廃棄物をなくす、即ち消耗品を減らし、消耗品の寿命を延ばし、そのことによって社会的信頼性を得ることが絶対的課題となってきている。
【０００５】
又、従来のアナログの装置に代わってデジタル化されたものの開発が進んでいるが、デジタル化を進めながら、本体コストをアナログ等価又はそれ以下にすることも絶対的課題となってきている。
【０００６】
更に、近年では複写機及びプリンタでは従来白黒機が主流であったが、オフィスにおいても原稿または出力ファイルのフルカラー化が急増している。
【０００７】
つまり、（１）ＤｕｔｙＣｙｃｌｅの長期化、（２）廃棄物削減、（３）アナログ等価デジタル機の開発に加え、更に、（４）本体コスト及びランニングコスト削減、及び（５）白黒等価フルカラープリンタの開発が絶対的課題となってきている。
【０００８】
そのためには、ＴＣＯ（ユーザからみた全体の必要費用）を画期的に下げることが可能な技術が望まれている。
【０００９】
そのような中で、電子写真方式の像担持体のひとつであるアモルファスシリコン感光体である感光ドラムは、硬度が、ＪＩＳ  規格ビッカース硬度で、１０００Ｋｇ／ｍ2以上と大きく、又、耐久性、耐熱性、環境安定性にも優れているので、次第に多用されてきており、特に高信頼性を要求されている高速機においては、不可欠のものとなってきている。
【００１０】
アモルファスシリコン感光体は、近年一般的に使用されているＯＰＣ感光体に比べて、交換寿命枚数が一桁以上高い。即ち、本体寿命等価であり、画像形成装置のＤｕｔｙＣｙｃｌｅを長くすることができ、廃棄物削減という効果もある。且つ、ＯＰＣ感光体を用いた場合、プロセスカートリッジに一体化させるが、このプロセスカートリッジに必要な回収再生といった手間もかからない。
【００１１】
このような高速機に搭載されているアモルファスシリコン感光体を用いた技術が、フルカラープリンタに搭載可能になれば、白黒プリントについては、高速機のＤｕｔｙＣｙｃｌｅの長く、低ランニングコスト且つカラープリントもとれる装置が実現可能である。
【００１２】
特に、白黒プリントの使用比率の高いユーザのために、高速機において、長期のＤｕｔｙＣｙｃｌｅ、低ランニングコストを実現させるためには、省コスト、省スペース化のために、複数色のカラー現像装置を搭載させた回転現像装置と、ひとつの感光ドラムのみ必要な１ドラム方式フルカラープリンタに、アモルファスシリコン感光体を搭載することが必要である。
【００１３】
フルカラー画像形成装置においては、直接転写材にではなく、中間転写体上に順次各色のトナー像を重ね合わせることにより多色トナー像を形成し、その後転写材に一括転写するタイプのもの、或いは、中間転写体に１色のトナー像を形成し、それを転写材に転写する動作を繰り返し、転写材上で複数色のトナー像を重ね合わせる方式もある。このような中間転写方式をとるものは、例えば、中間転写体上に、第２の画像担持体としての転写材を張り付けたり、又は吸着したりして、そこへ第１の画像担持体である例えば感光ドラムのような潜像担持体から画像を転写するフルカラープリンタと比較して、転写材になんら加工、制御（例えばグリッパーに把持する、吸着する、曲率をもたせる等）を必要とせずに、中間転写体から画像を転写することができるため、封筒、ハガキ、ラベル紙等、薄い紙（４０ｇ／ｍ2紙）から厚い紙（２００ｇ／ｍ2紙）まで、幅の広狭、長さの長短、あるいは厚さの厚薄によらず、転写材を多種多様に選択することができるという利点を有している。
【００１４】
そして、中間転写体をベルト形状とすることで、中間転写ドラムのような剛体のシリンダーを用いる場合と比較して、画像形成装置内部に配置する際の自由度が増して、スペースの有効利用による装置本体の小型化やコストダウンを行うことが出来るメリットもある。そこで、本明細書では、中間転写体として中間転写ベルトを使用するものについて説明することとする。
【００１５】
しかしながら、高速機において、回転現像装置を用いた１ドラム方式フルカラープリンタに、アモルファスシリコン感光体を搭載することによって、長期のＤｕｔｙＣｙｃｌｅ、低ランニングコストを実現させるためには、従来フルカラープリンタにて採用している中間転写体において、転写残現像剤（トナー）等の不要な付着トナーを良好にクリーニングして性能を高める必要性があった。
【００１６】
このため、中間転写ベルトのクリーニング手段としては、従来から幾多の提案がなされているが、ウレタンゴム等の弾性材料から構成されるクリーニングブレードによって転写残留トナーを掻き落とすようなものが、その構成が簡単でコンパクトで低コストであり、しかもトナー除去機能もすぐれているので、ひろく実用化されている。クリーニングブレードのゴム材料としては、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性に卓越しているウレタンゴムが一般的に使われている（特許文献１参照）。
【００１７】
しかしながら、上記クリーニングブレードを使用することによって、前述したような回転現像器を用いた１ドラム方式フルカラープリンタのプロダクティビティーを信頼性を画期的に向上させる中間転写ベルトのクリーニングを実現するのに、いくつかの問題点が指摘される。
【００１８】
第一に、クリーニングブレードの耐久による中間転写ベルトと中間転写ベルト上の残留物との摩擦力が上昇することが確認された。これは、耐久により中間転写ベルト上にフィルミング膜が形成され、クリーニングブレードと中間転写ベルト表面、中間転写ベルト上の残留物と中間転写ベルト表面の密着度、親和性が上昇し、摩擦力を上昇させている現象である。
【００１９】
この摩擦力の上昇によって、中間転写ベルト表面近傍におけるクリーニングブレードと現像剤（トナー）との間のせん断応力が上昇することが考えられる。その結果、クリーニングブレードのチッピング（局所的なエッジ欠け）、永久ひずみせん断応力の増大から生じる発熱量の増大に起因するトナー融着の発生、中間転写ベルトの破断を生じさせるような中間転写ベルト内部応力増大による疲労摩耗の増大、が生じると考えられる。
【００２０】
第二に、第一の問題と同様にクリーニングブレードの耐久による中間転写ベルトとその上の残留物との間の摩擦力の増大に起因する、クリーニングブレードと中間転写ベルト表面、中間転写ベルト上の残留物と中間転写ベルト表面の密着度、親和性の上昇による摩擦力の上昇によって生じる、クリーニングブレードの脱着時における中間転写ベルトの速度ムラを発生させ、色ずれを生じてしまう。
【００２１】
第三に、近年、複写機のみの機能としてではなく、プリンタとしても広く使用されるようになると、フィーダ機能、ソータ機能といったアプリケーションの充実も進み、一度のジョブが４０００枚以上の連続動作が可能となってきているような状況、例えば、５０枚／Ａ４機の場合、簡単に試算しても８０分以上連続動作が行われるような状況下では、中間転写ベルト近傍の雰囲気温度は５０℃近くまで達し、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの当接（ニップ）部では、それ以上の温度に達してしまう。そのため、中間転写ベルト上に残留物の固着あるいは、凝着が発生する頻度が多くなってしまった。
【００２２】
第四に、近年、重合トナーが、転写効率向上と定着の離型材レスの機能を有するといったように、多用化されつつある。しかしながら、重合法で製造されたトナーは、一般的に真球度が高い。真球度が上がれば、従来一般的に使用されているカウンターブレード方式では、トナーのすり抜けが多く、クリーニングブレードに局所的なせん断力がかかりチッピングを生じてしまう。
【００２３】
第五に、ドット再現性や解像度に優れた現像を行うためや、トナー画像のシャープネスや画像品位を向上させるため、トナーの粒径が小さくなってきているが、この場合においても、比表面積が大きくなるために、単位重量あたりのトナーの中間転写ベルトへの付着力が大きくなり、転写ベルトのクリーニング性が悪化する。又、トナーの粒径が小さくなるにつれて、トナーの流動性が悪化するため、より多量の添加剤を必要とするが、これにより、クリーニングブレードの摩耗や欠け、像担持体表面に局所的なスジ傷が発生するといった問題がある。
【００２４】
つまり、従来の画像形成装置において、中間転写ベルトクリーニングに関わる上記の５つの問題をまとめると、（一）クリーニングブレードとやトナーとの摩擦によるクリーニングブレードのせん断応力増大、それに起因するクリーニングブレードのチッピング、トナー有着、中間転写ベルトの疲労摩耗、（二）クリーニングブレードとやトナーとの摩擦による中間転写ベルトの速度ムラ、色ずれ、（三）プロダクティビティーの向上を目指した、画像形成装置の高機能化、アプリケーションの増大における、クリーニングブレードと中間転写ベルト間の温度上昇、それに起因する中間転写ベルト上の残留物の付着、（四）重合トナーを用いることによるクリーニングブレードのチッピング、（五）トナーの粒径が小さいために生じる、中間転写ベルトへのトナー固着、トナーに混合されている添加剤によるクリーニングブレードの摩耗と欠け、中間転写ベルトの損傷、であり、いずれも中間転写ベルトやクリーニングブレードの損傷、中間転写ベルトへのトナーの固着が大きな問題を引き起こしている。
【特許文献１】特開２００２−１６２８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、中間転写ベルト表面とクリーニング部材との摩擦力の増大を極力防ぎ、中間転写ベルトの表面において、トナー固着や損傷を引き起こすこと無く、良好に維持し、安定した画像を形成でき、粒径の小さな重合トナーを使用したり、電子写真方式のプロダクティビティーが画期的に飛躍しても対応可能な、中間転写ベルトのクリーニング方式を有する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面に現像剤像が形成される像担持体と、該現像剤像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上の現像剤を除去するクリーニング部材と、を有し、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像が転写材へと二次転写される画像形成装置であって、前記クリーニング部材がクリーニングブレードであり、該クリーニングブレードが前記中間転写体に接触することによって前記中間転写体上の現像剤を掻き取る画像形成装置において、
前記クリーニングブレードにおいて、前記中間転写体との接触部における損失正接ｔａｎδ１とそれ以外の部分の損失正接ｔａｎδ２のピーク温度での値が、ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であり、且つ、ピーク温度と４０℃の間の温度範囲における温度の変化との関係において、ｔａｎδ１とｔａｎδ２の値の大小が入れ替わることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２７】
本発明の一実施態様によると、前記クリーニングブレードは、少なくとも前記中間転写体上との接触部に、イソシアネート化合物を含浸させて硬化して形成された硬化層を設けた処理部を有し、該硬化層の厚みが、が、０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の画像形成装置は、表面に現像剤像が形成される像担持体と、現像剤像が一次転写される中間転写体と、中間転写体上の現像剤を除去するクリーニング部材と、を有し、中間転写体に一次転写された現像剤像が転写材へと二次転写される画像形成装置であって、クリーニング部材がクリーニングブレードであり、クリーニングブレードが中間転写体に接触することによって中間転写体上の現像剤を掻き取る画像形成装置において、クリーニングブレードにおいて、中間転写体との接触部における損失正接ｔａｎδ１とそれ以外の部分の損失正接ｔａｎδ２のピーク温度での値が、ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であり、且つ、ピーク温度と４０℃の間の温度範囲における温度の変化との関係において、ｔａｎδ１とｔａｎδ２の値の大小が入れ替わるので、中間転写ベルトのクリーニング性が向上し、ブレードのチッピングやベルトの破損を防止して、重合トナーで粒径の小さい現像剤を用いても、画像流れやトナー融着を発生させない図に中間転写ベルトの表面状態を維持し、信頼性が大きく向上され、プロダクテビィティーが画期的に飛躍しても対応することができる。
【００２９】
又、本発明の画像形成装置は、上記構成に加えて現像手段を複数有する構成とすると、像担持体にアモルファスシリコン感光体を用いることで、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅの長い、フルカラーの画像を形成することができる画像形成装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３１】
実施例１
本発明は、図１に示す本実施例の画像形成装置を例にして、下記に説明する画像形成工程ににて、複数色の現像剤像（トナー像）を順に像担持体上に形成し、形成された各色のトナー像が順に重ねて一次転写される中間転写体を有し、こうして中間転写体上に重ねて一次転写されたトナー像を転写材に転写して画像を形成する画像形成装置であって、中間転写ベルトに残留する現像剤（トナー）が、ブレード状のクリーニング部材（クリーニングブレード）によって除去される画像形成装置に関するものである。
【００３２】
先ず、図１を用いて本実施例の画像形成装置の全体構成について説明する。
【００３３】
本実施例における画像形成装置は、像担持体である、導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層とを設けたアモルファスシリコン感光体である感光ドラム２、帯電手段である帯電器１、潜像形成手段としての露光手段であるＲＯＳ（潜像書込装置）１３、現像手段である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色のそれぞれのトナーの色毎に設けられた４体の現像装置３ｙ（イエロー）、３ｍ（マゼンタ）、３ｃ（シアン）、３ｂｋ（ブラック）を有する現像ロール３ａ、転写手段である、中間転写ベルト４０、一次転写器４２、二次転写器４８、感光ドラム２のクリーニング手段であるクリーナ５、除電手段である前露光装置７、定着手段である定着器６４、及び給排紙システム等を有する。
【００３４】
図１において、画像読取手段は、原稿台ガラス１０と、原稿台ガラス１０に向けて光を照射する光源１１と、原稿台ガラス１０からの反射光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の電気信号に変換するＣＣＤ１２と、ＣＣＤ１２から入力される前記ＲＧＢの電気信号を受けて黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像データに変換し、変換した画像に応じた電気信号をレーザー発生装置に出力する、不図示の画像形成装置の制御手段に設けられたＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）とを有する。
【００３５】
画像読取手段の動作において、原稿台ガラス１０上に設置された原稿Ｇからの反射光は、不図示の露光光学系を介してＣＣＤ１２で、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の電気信号に変換される。そして、ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）にて、ＣＣＤ１２から入力されるＲ、Ｇ、Ｂの電気信号をＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の画像データに変換して一時的に記憶し、この画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとして、図示していないレーザ駆動回路に出力する。レーザ駆動回路は、入力された画像データに応じて図示していないレーザ駆動信号を、ＲＯＳ１３に出力する。
【００３６】
感光ドラム２は、矢印Ｄａ方向に回転しており、その表面は、帯電工程にて帯電器１により、Ｖｄ（−４５０ｖ）に一様に帯電された後、潜像形成工程（露光工程）にて、帯電器１の感光ドラム２回転方向Ｄａ下流の位置である潜像書込位置ＡにおいてＲＯＳ１３のレーザビームＬ（主波長６５５ｎｍ）により露光走査されて露光部が本実施例ではＶｌ（−５０ｖ）に変更され、静電潜像が形成される。フルカラー画像を形成する場合は、Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の四色の画像に対応した静電潜像が順次形成され、モノクロ画像の場合はＫ（黒）画像に対応した静電潜像のみが形成される。
【００３７】
ここで、帯電工程にて感光ドラム２を一様に帯電する帯電器１は、コロナ放電式の帯電器であり、タングステン等で形成された放電ワイヤと、感光ドラム２に向けて開口する断面コの字型のケーシングとを有する。
【００３８】
帯電器１である帯電手段は、感光ドラム２の外表面に電荷を付与する手段である。帯電手段としては、従来より知られている種々の帯電手段を用いることができ、このような帯電手段としては、例えば、コロナ放電により感光体を帯電させるコロナ放電帯電装置や、導電性ローラ部材により接触または非接触の状態で感光体を帯電させるローラ帯電装置や、導電性ブラシにより接触した状態で感光体を帯電させる導電性ブラシ帯電装置や、磁力により磁気ブラシをローラ上に形成し磁気ブラシを接触させた状態で感光体を帯電させる磁気ブラシ帯電装置等を例示することができる。
【００３９】
露光手段であるＲＯＳ１３は、読み取られた画像に応じてレーザビームＬを発生するレーザ発生装置を有する。レーザビームＬの光路には、結像レンズやミラー等が適宜配置されている。
【００４０】
ここで、感光ドラム２表面へのレーザビームＬによる潜像書込は、転写手段であるベルト状の中間転写体である中間転写ベルト４０の非画像部に設けられたホームポジションをベルト位置センサ４１が検知してから所定の時間経時後に開始される。フルカラー画像の場合は、各色を重ね合わせるので、位置センサ４１がホームポジションを検知してからレーザビームＬによる潜像書込開始までの時間は各色同一である。
【００４１】
このＲＯＳ１３のような露光手段は、露光位置Ａにて帯電した感光ドラム２に光を照射して形成すべき画像に応じた静電潜像を感光体に形成する潜像形成手段である。この露光手段としては、ＲＯＳ１３の他に、従来より知られている種々の露光手段を用いることができ、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等のガスレーザや、半導体レーザ、ＬＥＤ、及びＬＣＤ等を例示することができる。
【００４２】
上記のＲＯＳ１３によって形成された静電潜像が形成された感光ドラム２表面は回転移動して現像領域Ｂ、一次転写領域Ｄを順次通過する。
【００４３】
現像工程にて、現像装置３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｂｋは、回転現像装置である現像ロール３ａの回転によって現像位置へ搬送され、現像領域Ｂを通過する感光ドラム２表面上の静電潜像を現像して現像剤像（トナー像）にする。
【００４４】
現像装置３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｂｋは、回転自在な現像ロール３ａの周に沿って設けられている。現像ロール３ａは回転軸３０を有し、静電潜像の色データに対応する現像装置を現像時に現像領域Ｂへ搬送するように回転するロールであり、ロータリ式の現像手段を構成している。この現像ロール３ａにより、現像スリーブ３５は、少なくとも現像時においては、感光ドラム２に対し最近接領域が約４００μｍになるように配置され、現像スリーブ３５上の磁気ブラシが感光ドラム２に対して接触する状態で静電潜像を現像できるように配置される。
【００４５】
ここで、図２の現像装置の概略構成図を用いて、現像装置３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｂｋの動作による、本実施例における二成分磁気ブラシ法による現像工程について説明する。ここでは、４台の現像装置は構成が同じであるので、現像装置３と総称して説明する。
【００４６】
現像装置３は、各色の現像剤として、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を収容する現像容器３７と、現像容器３７の開口部に回転自在に設けられた中空の円筒体であり、その周面に現像装置３内のトナーを担持する現像剤担持体である現像スリーブ３５と、現像スリーブ３５上に担持される現像剤を規制してスリーブ３５上に形成される磁気ブラシの穂高を規制する規制ブレード３６と、現像容器３７内の現像剤を攪拌するための回転ロッド３１、３２と、現像時に現像スリーブ３５に電圧を印加する不図示の現像バイアス電源と、を有する。そして、現像スリーブ３５内には、複数の磁極を有する磁石体３３が固定されている。
【００４７】
現像装置３の動作としては、まず、現像スリーブ３５の回転に伴い、現像スリーブ３５の内部に固定された磁石体３３の現像容器３７内部のＮ１極で汲み上げられたトナーは、Ｓ２極、Ｎ２極と搬送される過程において、現像スリーブ３５に対して垂直に配置された層厚規制部材である規制ブレード３６によって規制され、現像スリーブ３５上に薄層形成される。ここで薄層形成されたトナーが、現像主極Ｓ１極に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが形成され、現像スリーブ３５上に磁気キャリアによる磁気ブラシが形成される。
【００４８】
この穂状に形成された現像剤は、感光ドラム２の表面を摺擦する。このときトナー粒子は感光ドラム２へ移行して静電潜像を現像する。磁気ブラシを形成する磁性キャリア、及び研磨粒子は積極的に感光ドラム２へは移行せず、現像スリーブ３５上に残留する。その後、現像装置３内部に搬送され、磁石体３３のＮ３極、Ｎ１極の反発磁界によって現像スリーブ３５上のトナーは、現像装置３内部に戻される。
【００４９】
ここで、現像スリーブ３５には図示しない現像バイアス電源から直流電圧及び交流電圧が印加され、本実施例では、感光ドラム２の表面電位Ｖｄ＝−４５０ｖ、Ｖｌ＝−５０ｖに対して、直流電圧として−３００Ｖ、交流電圧としてＶｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｆ＝２０００Ｈｚが印加されている。一般に二成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるという危険も生じる。このため、通常、現像スリーブ３５に印加する直流電圧と感光ドラム２の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防止することを実現している。
【００５０】
又、本実施例では、現像スリーブ３５を、感光ドラム２の周速３００ｍｍ／ｓｅｃに対して、カウンタ方向に４５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させた。感光ドラム２の表面に対する、現像スリーブ３５の回転負荷トルクは、０．０３８Ｎ・ｍであった。感光ドラム２に対しての現像スリーブ３５上の磁気ブラシによる摺擦機能としての回転負荷トルクは、０．０２〜０．０６Ｎ・ｍが好ましい。
【００５１】
本実施例のように、このような二成分現像剤を用いた現像装置３はフルカラー画像形成装置に用いられるが、現像装置３を複数有する構成とすることで、フルカラー画像を形成することが可能となる。これらの現像装置３は、上記に説明した部材の他に、非磁性トナー粒子を補給する補給手段等を有する構成とすることができる。
【００５２】
又、図１に示すように、本実施例の画像形成装置は、一体の感光ドラム２に対して一体の現像手段が配置され、これらの組が複数設けられる構成であっても良い。このような構成のカラー画像形成装置としては、例えば感光体（感光ドラム）、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段を有する画像形成ユニットを複数併設し、これらのユニットの転写手段を転写材が順次搬送されてトナー像の転写を受ける構成を例示することができる。
【００５３】
又、本実施例のように現像装置３を複数有する場合では、ひとつの感光ドラム２に対して複数の現像装置３が、現像ロール３ａのような回転現像装置に搭載されて、摺擦可能な位置に配置される構成が好適に採用できる。このような構成では、現像ロール３ａの回転運動によって各現像装置３を感光ドラム２との摺擦位置へ移動させる構成となる。
【００５４】
そして、現像剤担持体である現像スリーブ３５は、磁力によって二成分現像剤を担持して磁気ブラシを形成するものであれば特に限定されず、従来より知られている種々の構成を採用することができる。このような現像スリーブ３５としては、例えば、アルミニウムやステンレス等で形成された非磁性且つ導電性の回転スリーブと、複数の磁極を有し回転スリーブの内側に固定される磁石等の磁界発生手段とを有する構成を例示することができる。
【００５５】
上記の構成の図１に示す帯電手段、露光手段、及び現像手段による帯電工程、露光工程、現像工程において、フルカラー画像を形成する場合、潜像書込位置Ａにおいて第一色目の静電潜像が形成され、現像領域Ｂにおいて一色目のトナー像が形成される。このトナー像は、一次転写領域Ｄを通過する際に、転写工程にて一次転写ロール４２によって中間転写ベルト４０上に静電的に一次転写される。その後同様にして、第一色目のトナー像を担持した中間転写ベルト４０上に、第二色目、第三色目、第四色目のトナー像が順次重ねて一次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。単色の白黒画像を形成する場合には現像装置３ｂｋのみを使用し、単色トナー像が中間転写ベルト４０上に一次転写される。
【００５６】
本実施例では一次転写ロール４２である一次転写手段転写手段としては、従来より知られている種々の転写帯電器を用いることができ、静電転写方式のものがより好ましく用いることができる。例えば、コロナ転写装置やバイアスローラ転写装置等を例示することができる。
【００５７】
一次転写後、感光ドラム２表面上の残留トナーは、クリーニング装置５に設けられたクリーニングブレード５２により除去される。
【００５８】
感光ドラム２のクリーニング装置５は、一次転写後の感光ドラム２上に残留する一次転写残トナーを除去する手段であり、感光ドラム２の表面に当接するクリーニングブレード５２と、クリーニングブレード５２を保持し、ブレード５２によって除去されたトナー粒子等を収容するクリーニング容器５１と、を有する。
【００５９】
クリーニング装置５としては、従来より知られている種々のクリーニング手段を用いることができるが、ウレタン等で成形され感光ドラム２に当接する弾性ブレード（クリーニングブレード）５２を有するクリーニング装置５が好適である。
【００６０】
クリーニングブレード５２は、適度な硬度を有することで、感光ドラム２表面を傷つけずにトナーを除去する上で好ましい。又、クリーニングブレード５２は、適度な反発弾性を有することがトナーのすり抜けを防止し、且つ感光ドラム２との摩擦で生じる微振動を吸収する上で好ましい。又、クリーニングブレード５２は、適度なモジュラスを有することが耐摩耗性による長寿命化の観点から好ましい。クリーニングブレード５２に関わるこれらの物性は、ＪＩＳで規定される測定方法により測定される。
【００６１】
このクリーニング装置５による感光ドラム２のクリーニングの後には、感光ドラム２上に残留する静電潜像を除去する除電手段を有することが好ましい。除電手段としては、従来より知られている種々の除電手段を用いることができ、例えば、クリーニング後の感光ドラム２に光を照射することにより残留静電潜像を打ち消す手段として、ガスレーザ、半導体レーザ、ＬＥＤ、及びＬＣＤ等を例示することができる。本実施例では、この除電手段として前露光装置７が設けられている。
【００６２】
前露光装置７は、６６０ｎｍのピーク波長を主体とした発光ダイオード（素子ＧａＡｌＡｓ）である。前露光装置７は、ピーク波長の１／２になる半値幅は約２５ｎｍであり、露光量としては２０μＪ／ｃｍ2である。前露光装置３から帯電器１までにおける感光ドラム２表面の移動時間は約５０ｍｍ・ｓｅｃである。
【００６３】
こうして、中間転写ベルト４０にトナー像が転写されるまでの画像形成工程を進める一方、給紙トレイ６０に収容された転写材である記録シートＳは、所定のタイミングでピックアップロール６１により取り出され、レジロール対６２に搬送される。レジロール６２は、一次転写された多重トナー像または単色トナー像が二次転写領域Ｅに移動するのにタイミングを合わせて、二次転写領域Ｅに記録シートＳを搬送する。二次転写領域Ｅにおいて二次転写器４８は、中間転写ベルト４０上のトナー像を記録シートＳに静電的に一括して二次転写する。
【００６４】
この、中間転写ベルト４０を介して感光ドラム２から転写材Ｓへトナー像を転写する二次転写手段４８としては、ローラ状転写手段やベルト状転写手段等を例示することができる。
【００６５】
ここでは、複数の現像手段を有し、且つ中間転写方式を用いる画像形成装置の構成をとり、現像装置３が形成するトナー像の一つ一つの転写を中間転写ベルト４０に転写し、その都度二次転写により転写材Ｓへ転写する構成でもよく、現像装置が形成するトナー像が全て重なるように感光ドラム２からの転写を中間転写手段に転写し、トナー像を一括して二次転写手段により転写材に転写する構成としても良い。
【００６６】
前述した一次転写ロール４２や二次転写器４８等の、静電転写方式の転写帯電器は、適当な表面抵抗値や体積抵抗値を有する部材等によって構成されることが好ましい。抵抗値を有する部材としては、例えば、カーボンブラック等の導電性微粉体を含有する樹脂体等を例示することができ、導電性微粉体の種類や含有量等によって抵抗値を調整することができる。樹脂体としては、特に限定されるものではないが、例えば、二層構造の場合、コア層とその表面を被覆するコーティング層で構成される。コア層は、導電性粉末を分散したシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）等またはこれらの発泡体で構成される。コーティング層は、導電性粉末を分散してなるフッ素樹脂系の材料で構成することが好ましい。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフロロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）等があげられる。そして、体積抵抗率は、１０6Ω・ｃｍ〜１０9Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。
【００６７】
一方、中間転写ベルト４０の支持ロールであり且つ二次転写帯電器４８の対向電極をなすバックアップロール４４の層構成は、単層または多層のいずれでもよい。例えば、単層の場合は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）等にカーボンブラック等の導電性微粉末が適量配合されたロールで構成される。二層構造の場合のバックアップロール４４は、体積抵抗率を適宜調節したシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）等の発泡体で構成されるコア層と、その外周面に導電性のシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）等にカーボンブラック等の導電剤を配合してなるスキン層とで構成される。バックアップロール４４の体積抵抗率は、１０7Ω・ｃｍ〜１０9Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。
【００６８】
又、転写帯電器は、転写されたトナーの離型性を向上させるために、離型性に富んだ材料で転写手段の表層を形成することも好ましい。
【００６９】
二次転写後の中間転写ベルト４０に残留したトナーは、後に詳しく説明するが、中間転写体（中間転写ベルト）クリーニング手段である、クリーニング部材（クリーニングブレード）４９が中間転写ベルト４０に図示していないカムが作動することにより当接し、クリーニングブレード４９により掻き取られてクリーニングされ、ベルト４０上の残留トナーが除去される。尚、二次転写ロール４８及びクリーニングブレード４９は、中間転写ベルト４０と離接自在に配設されている。
【００７０】
定着工程にて、トナー像が二次転写された記録シートＳは、シート搬送ベルト６３により定着器６４に搬送され、定着器６４により加熱定着される。トナー像が定着された記録シートＳは、記録シート排出トレイ６５に排出される。
【００７１】
定着器６４は、加熱ロール６４ａと、この加熱ロール６４ａに対向して配置される加圧ロール４６ｂとを有する。
【００７２】
給排紙システムは、記録シートＳを収容する給紙トレイ６０と、トレイ内の記録シートを一枚ずつトレイから取り出すためのピックアップロール６１と、二次転写器４８へタイミングを合わせて記録シートを搬送するレジロール対６２と、二次転写を受けた記録シートを定着器６４に向けて搬送するシート搬送ベルト６３と、定着器６４による画像の定着を受けた記録シートが搬送される記録シート排出トレイ６５とを有する。
【００７３】
以上が本実施例の通常の画像形成工程である。本実施例の画像形成装置においては、高速化のために像担持体である感光ドラム２に、アモルファスシリコン感光体を用いた構成とされ、フルカラー、モノクロ両方の画像が形成でき、特にモノカラー画像形成の頻度が高いユーザにとっては、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅが長く、感光ドラム２も１個だけのため、本体コストも低い良好な画像形成装置となっている。そして、中間転写ベルト４０を使用し、中間転写ベルト４０のクリーニングには、クリーニングブレード４９を用いている。
【００７４】
次に、画像形成装置における特徴的な各画像形成手段の構成を説明する。
【００７５】
まず、感光ドラム２は、高速化に対応するために、マイナス帯電のアモルファスシリコン（非晶質）感光体を採用し、直径８０ｍｍ、厚さ約３ｍｍの導電性支持体としてのアルミニウムシリンダ上に、グロー放電等によって厚さ３０μｍのアモルファスシリコン感光層の電荷発生層及び電荷輸送層を形成して構成されている。本実施例における感光ドラム２の表層としては、ＳｉＣ：Ｈ（水素化アモルファス炭化ケイ素）を８０００Å積層したものを用いた。
【００７６】
アモルファスシリコン感光体は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料（ａ−Ｓｉ）によって形成される感光層を有する感光体である。ａ−Ｓｉには、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子、酸素原子、ホウ素等の周期表第３Ｂ族に分類される原子、及び窒素等の周期表第５Ｂに分類される原子など、他の原子が含まれていても良い。又、感光層は、機能の異なる複数の層の積層によって構成されることが好ましい。このような複数の層としては、下部阻止層、電荷輸送層や電荷発生層等で構成される光導電層、バッファ層及び表面層等を例示することができる。
【００７７】
つまり、アモルファスシリコン感光体は、その最表面に水素化アモルファスカーボンで形成される表面層を有することが、感光ドラム２表面の硬度の向上及び感光ドラム２表面の潤滑性の向上等の観点からより好ましい。水素化アモルファスカーボンは、炭素原子を母体とする非単結晶材料に水素原子が含まれているもの（ａ−Ｃ：Ｈ）であり、前述したａ−Ｓｉと同様の他の原子を含むものであっても良い。尚、ａ−Ｃ：Ｈとは、グラファイトとダイヤモンドとの中間的な性質を有するアモルファス状の炭素を主に表すが、ａ−Ｃ：Ｈには微結晶や多結晶を部分的に含んでいても良い。
【００７８】
上記の表面層を含むアモルファスシリコン系感光体は、従来より知られている方法で製造することができ、このような製造方法としては、例えば、導電性基体を系内に設置し、前述した原子を含む原子供給ガス（原料ガス）を系内に導入し、系内でプラズマを発生させて原料ガスを分解し、原子を導電性基体に堆積させる製造方法（例えばプラズマＣＶＤ法等）を例示することができる。形成される感光層（表面層を含む）の膜厚や強度は、原料ガスの濃度や放電に用いる高周波電力等により調整することができる。原料ガスは、水素や希ガス（不活性ガス）によって希釈して用いても良い。
【００７９】
尚、本実施例に係る画像形成装置における最大画像幅はＡ４横にノビ対応長さを加えた約３２０ｍｍである。又、本実施例における感光ドラム２の周速は、３００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００８０】
そして、本実施例で用いられる二成分現像剤は、懸濁重合法により作製した非磁性トナー粒子である重合トナーと、重合法により作製した樹脂磁性キャリアと、研磨粒子との混合物であり、前述した四色のそれぞれの着色剤を用いて、四色のトナー粒子として作製された。得られた現像剤のトナー粒子と磁性キャリアの和に対するトナー粒子の重量比であるＴ／Ｄ比は８％であった。磁性キャリアは、比抵抗が１０13Ω・ｃｍであった。又、非磁性重合トナーは、形状係数ＳＦ−１が１１５、ＳＦ−２が１１０である表面が滑らかな略球状のトナーであって、重量平均粒径が８μｍであって、比重が１．０５ｇ／ｃｍ3の単位質量当たりの平均電荷量が２５μｃ／ｇであった。又、研磨粒子は、アルミナであり、モース硬度が９、平均粒径が１．２μｍ、非磁性トナー粒子に対する添加量が１重量％であった。尚、現像剤については後に詳しく説明する。又、現像剤はこれに限定されず、二成分現像剤でなくとも良いし、非磁性トナーでも磁性トナーの一成分現像剤でも本発明は適用できる。
【００８１】
つまり、本実施例の画像形成装置は、フルカラー画像形成装置において、潜像担持体として、アモルファスシリコン感光体を使用することによって、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅを長くしたものである。こうした画像形成装置では、従来では、背景技術において説明したように、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅが長くなるため、中間転写ベルトのクリーニング手段である、低コストのウレタンゴム等で構成されたクリーニングブレードが耐久して、磨耗やブレードのチッピング、中間転写ベルトの破損、そしてそれに起因するカラーの形成画像に生ずる色ずれ等の問題が生じた。そして、現像剤として、粒径の小さい、重合トナーが使用されており、この中間転写ベルトクリーニング不良の問題が更に深刻化する虞がある構成であった。
【００８２】
よって、本発明では、こうしたＤｕｔｙＣｙｃｌｅの長い画像形成装置において、クリーニングブレード及び中間転写ベルトの性能向上を目的として、クリーニング不良を軽減させたものである。以下、本発明の特徴部分であるクリーニングブレード、及び中間転写ベルトについてより詳細に説明する。
【００８３】
本発明の画像形成装置において、二次転写後の中間転写ベルト４０上のクリーニング手段としては、感光ドラム２上のクリーニング手段５と同様に従来より知られている種々のクリーニング手段を用いることができるが、ウレタン等で成形され感光ドラム２に当接する弾性ブレード（クリーニングブレード）４９を有するクリーニング手段が好ましい。
【００８４】
そして、適度な硬度を有することが感光ドラム２表面を傷つけずにトナーを除去する上で好ましい。又、クリーニングブレード４９は、適度な反発弾性を有することがトナーのすり抜けを防止し、且つ感光ドラム２との摩擦で生じる微振動を吸収する上で好ましい。又、クリーニングブレード４９は、適度なモジュラスを有することが耐摩耗性による長寿命化の観点から好ましい。クリーニングブレード４９に関わるこれらの物性は、ＪＩＳで規定される測定方法により測定される。
【００８５】
そこで、本発明では、こうした中間転写ベルト４０のクリーニング手段であるクリーニングブレード４９において、その反発弾性率に着目し、それに関連する損失正接ｔａｎδに着目した。
【００８６】
損失正接ｔａｎδとは、物質の時間とともに周期的に変化する応力とひずみの比をＥ（ω）＝Ｅ’（ω）＋ｉＥ”（ω）と表したときの、実数部分の貯蔵弾性率Ｅ’（ω）と虚数部分の損失弾性率Ｅ”（ω）との比Ｅ”（ω）／Ｅ’（ω）のことであり、変形の間に熱として散逸されるエネルギー量の尺度となる。
【００８７】
そして、これらの値はＪＩＳで規定させる測定法により測定される。具体的には、本実施例でクリーニングブレード４９におけるｔａｎδは、下記の装置で測定した。
【００８８】
尚、エッジ部の損失正接（ｔａｎδ）の温度依存性は、クリーニングブレードのエッジ部のみを切断して取り出し、粘弾性測定装置（レオメトリックス社製、商品名：ＲＳＡ２）を用い、１０Ｈｚで測定した。又、支持部の損失正接の温度依存性も、クリーニングブレード４９の支持部のみを切断して取り出し、粘弾性測定装置（レオメトリックス社製、商品名：ＲＳＡ２）を用い、１０Ｈｚで測定した。
【００８９】
中間転写ベルト４０においてヤング率は（株）東洋精機製ストログラフＲ−２００を用いて測定した。
【００９０】
そこで、クリーニングブレード４９の中間転写ベルト４０と接触するエッジ部近傍の損失正接であるｔａｎδ１とそれ以外の損失正接であるｔａｎδ２のピーク温度での値が、（１）ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であることにより、且つ、（２）温度上昇における値の変化調べると、ｔａｎδ１かｔａｎδ２のいずれかのピーク温度〜４０℃の温度範囲内でｔａｎδ１とｔａｎδ２の値が、グラフ上で交差する、つまり大小入れ替わることであることにより、中間転写ベルト４０及びクリーニングブレード４９の信頼性向上を達成する。尚、（２）の内容は、温度を上昇させて、ｔａｎδ１とｔａｎδ２の変化をプロットしたとき、図３に示されるような変化が示されるようにすることである。
【００９１】
このようにすると、エッジ部近傍のｔａｎδ１が小さく、クリーニングブレード４９の先端が低摩擦で且つ硬化層に覆われているので、対接物との摩擦力での変形が少なく、エッジが常に鋭利な形状を保っているので微少なトナーや球形トナーのクリーニング性を著しく向上する。
【００９２】
エッジ部近傍のｔａｎδ１が小さい、即ち、エッジ接触部は硬化しているため、クリーニングブレード４９取り付け部材、もしくは中間転写ベルト４０の対向ローラの真直性、フレ等、機械的精度によりクリーニングブレード４９と中間転写ベルト４０との全領域での当接幅、つまりニップ幅の均一な確保が問題となる。ブレード４９全体としては柔軟でゴム弾性に飛んでいる、即ちエッジ部以外のｔａｎδ２が大きいポリウレタンを基材とすることが必要である。つまり、エッジ部近傍のｔａｎδ１とそれ以外のｔａｎδ２のピーク温度での値が、ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であることが必要である。
【００９３】
又、ウレタンゴム自体は、温度特性が大きくクリーニングブレード４９エッジ部には、低温時ＣＬＮ不良、高温時、鳴き、融着が発生するため、エッジ接触部（エッジ部）近傍のｔａｎδ１は、温度特性の小さいことが必要である。特に電子写真装置内の実使用環境下１５℃〜４０℃の間で重要である。つまり、ピーク温度から４０℃の範囲内でｔａｎδ１とｔａｎδ２の大小が入れ替わることが重要である。
【００９４】
上記の損失正接ｔａｎδの性質を有するクリーニングブレード４９として、本実施例では、以下に説明するものが使用されている。
【００９５】
クリーニングブレード４９は、低コストのポリウレタンを材料とする弾性ブレードにて構成されている。
【００９６】
そして本実施例におけるクリーニングブレード４９の作成方法としては、分子量２０００のエチレンブチレンアジペート系ポリエステルポリオールと４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートより製造したＮＣＯ％が７．０％のプレポリマーに、１，４−ブタンジオールと、トリメチロールプロパンが重量比で６５：３５に混合されたトリエチレンジアミン触媒を含む架橋剤を水酸基／イソシアネート基のモル比が０．９になるように混合し、硬度７０度（ＪＩＳＡ）でＪＩＳ規格による反発弾性率１５（％）（４０℃）での反発弾性率２５％）、ＪＩＳ規格における３００％モジュラス２００（ｋｇ／ｃｍ2）のポリウレタンを作成する。
【００９７】
そして、このポリウレタンをクリーニングブレード４９とした時に、図４に示す中間転写ベルト４０との接触部４９ａとなるエッジ部分を耐薬品性テープでマスキングし、８０℃のＭＤＩ浴に３０分間浸漬し、余分なイソシアネートを拭き取りマスキングを取り去り、１３０℃のオーブンで６０分キュアして製造されたものである。そして、この時、このイソシアネートによるマスキング部分４９ａのクリーニングブレード４９の厚さ方向の長さをＬ１、平行方向の長さをＬ２としたときに、本実施例では、Ｌ１＝２ｍｍ、Ｌ２＝３ｍｍとなるようにマスキングする。
【００９８】
こうして製造されたポリウレタンにて構成されるクリーニングブレード４９の物性を説明すると、（１）ＰＥＴフィルムに対しての摩擦係数は０．６であった。
（２）又、ＨＥＩＤＯＮ表面性試験器／幅５０ｍｍ、荷重２０ｇ／１０ｍｍ、移動速度１０ｃｍ／分であり、又、断面の硬化した部分は白濁しており、顕微鏡観察により硬化部の厚みは、０．７ｍｍであった。硬化部の硬度は８０度（ＪＩＳＡ）であった。
（３）クリーニングブレード４９は、当接角度２４゜当接圧２５（ｇ／ｃｍ）にて中間転写ベルト４０に配設してある。上記のイソシアネート処理部分の厚さＬ１、Ｌ２を含むクリーニングブレード４９は全体の板厚２ｍｍである。クリーニングブレード４９の自由長としては、８ｍｍである。
【００９９】
そして、クリーニングブレード４９としては、上記したように、ＪＩＳ−Ａ硬度６０度〜８０度のポリウレタン、本実施例では８０度のものを基材としているので、ブレード４９全体としては柔軟でゴム弾性に飛んでいる。本発明のブレード基材を形成するポリウレタンとしては、上記したもの以外に、高分子ポリオール、ポリイソシアネート、および硬化剤を反応させたものを用いることが出来る。硬化させる際に通常ウレタン硬化に用いる触媒を用いても良い。
【０１００】
高分子ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオールなどが用いられる。分子量は通常５００〜５０００のものが用いられる。これらに限定されるものではない。
【０１０１】
イソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどがあげられる。これらに限定されるものではない。
【０１０２】
架橋剤としては１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリメチロールプロパンなどがあげられる。前記触媒としてはトリエチレンジアミンなどがあげられる。これらに限定されるものではない。
【０１０３】
ブレード４９の成形は、本実施例にてなされた方法以外に、上記各成分を、一度に混合して金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するワンショット法、もしくはイソシアネートとポリオールをあらかじめ反応させておき、プレポリマーとし、その後、架橋剤を混合して金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するプレポリマー法、もしくはイソシアネートにポリオールを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤にポリオールを添加した硬化剤を反応させて金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するセミワンショット法を用いることが出来る。
【０１０４】
このようにして成形したブレード４９は、一般的にＪＩＳＡ硬度６０度〜８５度であることが好ましい。ＪＩＳＡ硬度６０度であると、対接物への圧接力が弱く、８５度以上だと、対接物を損傷する可能性がある。
【０１０５】
このように、クリーニングブレード４９には、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性に卓越しているポリウレタンを使用されているが、本実施例では、特徴部分として、特に上記した損失正接ｔａｎδの物性が付加されるように、中に元々存在する活性水素を持ったウレタン結合基に着目し、イソシアネート化合物とウレタンをアロファネート結合を介して強固に結合させ、更に活性水素化合物と反応しない余剰のイソシアネート化合物を自己重合させることを特徴としている。この方法によれば、活性水素化合物の含浸なしにイソシアネートを含有させ、表面硬化層を形成できる点で、従来より工程が少なく低コストである。
【０１０６】
そして、上記の物性から明らかなように、クリーニングブレード４９の先端が低摩擦（ＰＥＴフィルムに対しての摩擦係数が０．６）で且つ硬化層（硬度８０度）に覆われているので、対接物との摩擦力での変形が少なく、エッジが常に鋭利な形状を保っているので微少なトナーや球形トナー、特に種類の異なるトナーのクリーニング性を両立させることに対しては、著しく向上する。
【０１０７】
つまり、本発明のクリーニングブレードの製造法は、上記のように成形したクリーニングブレード４９の全体または一部分にイソシアネート化合物を含浸させ、加熱硬化する事により、ウレタンの表面から内部に向かって硬化膜を形成させることを特徴とする。
【０１０８】
本発明のように、ブレード４９の一部にイソシアネート化合物を含浸させる対象としては、ブレート部材単体でも、支持部材を接合させたものであっても良い。又、クリーニングブレード４９を裁断又は切断する前のシート、または支持部材つきのものでも良い。
【０１０９】
又、一部分のみに含浸させる際に、含浸させたくない部分を耐薬品性テープなどでマスキングする、あるいは含浸させたい部分のみを浸漬するなどの方法を採ることが出来る。しかし、イソシアネート化合物をクリーニングブレード４９に含浸させる部分としては、少なくともクリーニングブレード４９と中間転写ベルト４０とが接する部分には必ずイソシアネートを含浸させたポリウレタンにて形成される。更に余裕を持ってその周辺も含浸させた方がよい。
【０１１０】
これは、摺動時には中間転写ベルト４０との接触部分は、ベルト４０の回転又は移動によって変形し、接触部の周辺部分が、中間転写ベルト４０に触れる可能性があるので、適当に広い範囲で接触部とその周辺部分はイソシアネート含浸させた材料にて形成されることが好適である。そして、中間転写ベルト４０とブレード４９との接触部における摺擦によるその変形は、イソシアネートの含浸の厚さが大きいほど小さく、厚さが小さいほど大きい。
【０１１１】
ここで、クリーニングブレード４９における非マスキング部面積つまりイソシアネート処理部の面積を、クリーニングブレード４９の厚さ及び平行方向の長さＬ１、Ｌ２を使って、図４（ａ）を用いて説明する。又、このマスキングによるイソシアネート処理を行った結果、イソシアネートがブレード４９に含浸したイソシアネート含浸層の厚みｔ０を表したのが、図４（ｂ）である。
【０１１２】
ブレード４９にイソシアネートを含有させて形成させた硬化層が施された処理部４９ａの、クリーニングブレード４９における中間転写ベルト４０接触する部分のイソシアネート含浸層の厚みｔ０は、０．１２ｍｍ〜１．２ｍｍが好ましい。０．１２ｍｍ以下であると感光ドラム２表面のフィルミング等による、中間転写ベルト４０との間の摩擦係数の低下に対する効果が少なく、耐磨耗性がよくない。１．２ｍｍ以上であると、浸漬に要する時間が長くなり、原料のイソシアネートの熱劣化が進行するため実用的ではない。
【０１１３】
そこで、本発明では、クリーニングブレード４９における中間転写ベルト４０との接触部で、イソシアネートを含浸させる処理を施した処理部４９ａでは、その処理部４９ａは、クリーニングブレード４９の平行方向にもまんべんなく設けてあり、平行方向の長さＬ２は、約３ｍｍ程度である。
【０１１４】
ここで、ゴム材の支持板の取り付け部から、ブレード４９先端までの長さＬ３を「自由長」と称す。処理部の長さＬ２が自由長Ｌ３の５０％以上になると、クリーニングブレート４９全体が硬くなりゴム弾性を失う傾向があるので、中間転写ベルト４０に対する追従性が悪い。又、進入量に対する線圧の増加が急峻になり、安定した線圧がえられにくいので、Ｌ２は自由長Ｌ３の５０％より小さいことが望ましい。
【０１１５】
それにより、中間転写ベルト４０に対する追従性と線圧の安定性が確保される。Ｌ１は最大でクリーニングブレード４９の厚みまでとすることが出来る。
【０１１６】
従って、処理部４９ａのイソシアネート含浸層の厚みｔ０は、０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが必要である。
【０１１７】
そして、この含浸層ｔ０は、イソシアネート処理部の浸漬面積とは別に、浸漬時間で変わるものである。尚、処理部４９ａはクリーニングブレード４９にまんべんなく設けられることが必要であるので、ｔ０≧０．２ｍｍであることが望ましい。
【０１１８】
又、クリーニングブレード４９は、ポリウレタン中に元々存在する活性水素を持ったウレタン結合基に着目し、イソシアネート化合物とウレタンをアロファネート結合を介して強固に結合させ、更に活性水素化合物と反応しない余剰のイソシアネート化合物を自己重合させることを特徴としている。
【０１１９】
この方法によれば、活性水素化合物の含浸なしにイソシアネートを含有させ表面硬化層を形成できる点で、従来より工程が少なく低コストである。
【０１２０】
又、クリーニングブレード４９の先端が低摩擦で且つ硬化層に覆われているので、対接物との摩擦力での変形が少なく、エッジが常に鋭利な形状を保っているので微少なトナーや球形トナー、特に種類の異なるトナーのクリーニング性を両立させるが可能となる。そのため、上記のような電子写真用の画像形成装置に用いる中間転写ベルト４０用クリーニングブレードとしては、ＪＩＳ−Ａ硬度６０度から８０度のポリウレタンを基材としており、ブレード全体としては柔軟でゴム弾性に飛んでいるの有効である。
【０１２１】
さて、ブレード４９部材にイソシアネート化合物を含浸させる方法としては、特に限定されないが、例えばポリイソシアネート化合物が液状となるような温度に加熱し、その中にブレード４９部材を浸漬させる方法がある。
【０１２２】
又、繊維質、多孔質体にイソシアネート化合物を含浸させ、ブレード部材４９に塗布する方法を採ることが出来る。又、スプレーにより塗布しても良い。
【０１２３】
このような、イソシアネート液への浸漬、塗布、等の方法において、いずれの方法においても、イソシアネート化合物の温度は、そのイソシアネート化合物が液状である温度が好ましい。
【０１２４】
このようにして、イソシアネート化合物をウレタンに含浸させ、一定時間後に、ウレタン表面に残存するイソシアネート化合物を拭き取る。
【０１２５】
クリーニングブレード４９に含浸させるイソシアネート化合物は分子中に１個以上のイソシアネート基を有するもので、１個のイソシアネート基を有するものはオクタデシルイソシアネートなどの脂肪族モノイソシアネート、芳香族モノイソシアネート、などが使用できる。
【０１２６】
２個のイソシアネート基を有するものは、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４、４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタジンイソシアネート（ＭＤＩ）、ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４’、４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、２，４’、４”−ビフェニルトリイソシアネート、２，４，４”−ジフェニルメタントリイソシアネート等があげられる。しかし、特に今回の発明はこれに限定されるものではない。又、３個以上のイソシアネート基を有するもの、及び２個以上のイソシアネート基を有するものの変性体・多量体が使用しうる。
【０１２７】
これらの中で立体障害の少ない脂肪族モノイソシアネート、分子量の小さいＭＤＩなどが浸透性の点から好ましい。
【０１２８】
イソシアネート化合物と共に用いる多量化触媒は、第四級アンモニウム塩、カルボン酸酸塩などを用いることができる。これらの触媒は、水酸基を含むが機能としてはイソシアネートを重合させるものであり、それ自体が架橋構造に関与するものではない。これらの触媒は溶剤に溶解しない状態では非常に粘性であったり、結晶であったりするので溶剤に溶解してからイソシアネート化合物に添加することが好ましい。具体的には、溶剤としては、ＭＥＫ、トルエン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等が用いられる。希釈倍率は１．５倍から１０倍程度が好ましい。
【０１２９】
イソシアネート化合物にたいする触媒の添加率は１ｐｐｍから１０００ｐｐｍが好ましい。また、イソシアネートに触媒を混合すると、重合反応が促進されるため、含浸する直前に混合することが好ましい。含浸させるときのイソシアネート化合物の温度は、下限は液状を保つ最低温度（イソシアネート化合物の融点）であり、上限は、処理中にイソシアネート化合物が劣化するのを防止するため、９０℃くらいが好ましい。
【０１３０】
ブレード４９表面にイソシアネート化合物を浸漬または塗布により、数分から数時間含浸させ、余分なイソシアネートを拭き取った後に、５０℃〜１４０℃の雰囲気で数分から数時間加熱処理すると、ポリウレタンの構成において存在する、活性水素を含むウレタン結合がイソシアネート基と反応しうる。即ち、加熱処理によりポリウレタン中のウレタン基の活性水素と反応してアロファネート結合を生成し、三次元分岐構造を形成する。
【０１３１】
又、２個以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物は、環境中の水を介在したウレア結合による高分子化反応が進行し、上記の三次元分岐構造と合わせて網目構造を形成し、硬化層が形成される。
【０１３２】
又、多量化触媒を用いたものはその反応により多量化反応も進行する。この反応は環境中の水分を必要とせず、イソシアネート基同士が反応するので、反応が早く完結する特徴がある。又、三量化反応により架橋構造が形成されるので硬化膜の強度が大きく、耐久性があるクリーニングブレード４９が製造できる。
【０１３３】
このように、ブレード４９の中間転写ベルト４０との接触部４９ａにイソシアネートを含浸させると、接触部４９ａにおいて、１個のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物は、イソシアネート基がウレタン基と反応してアロファネート結合を形成すると、フリーな末端がポリウレタン表面の外側にむかって配向するので、ウレタンと中間転写ベルト４０表面が直接接触するのを避け、低摩擦化することができる。
【０１３４】
又、ウレタンに対する含浸性はイソシアネートの分子量が小さいほうが良く、イソシアネートの密度が高い硬化膜を作りやすい。又、分子量が小さいことによって、ブレード４９の膜厚の薄いものから厚いものまで、コントロールして好適に対応することが出来る。しかし、分子量の大きいものは、含浸性は劣るものの長鎖であるためにポリウレタンの表面から分子鎖が飛び出した形となり、硬化層の厚さは比較的薄いが摩擦力の低減には効果がある。つまり、イソシアネートの分子量については適宜画像形成装置に適応した分子量を選択する。
【０１３５】
次に、中間転写ベルト４０について、好適な構成を説明する
ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト４０は、感光ドラム２に対向して、本実施例では下方に配置され、ベルト駆動ロール４５、テンションロール４３、アイドラロール４６、４７、二次転写用バックアップロール４４を含む複数のベルト支持ロールに巻架されて回転している。そして、上記に説明した一次転写ロール４２と、図示はしていないが、それらを支持するベルトフレームと、中間転写ベルト４０に付着する残トナー等を除去するためのブレード式のベルトクリーナ４９と、中間転写ベルト４０の非転写部に設けられるホームポジションを検知する位置センサ４１と、が設けられている。
【０１３６】
又、中間転写ベルト４０を介して二次転写用バックアップロール４４に対向する位置には、中間転写されたトナー像を転写材である記録シートＳに転写するための二次転写器４８が設けられている。
【０１３７】
本実施例における中間転写ベルト４０は、ポリイミド樹脂である。この中間転写ベルト４０は次のようにして製造されたものであるが、それに限定されるものではない。
【０１３８】
基層のカーボンブラックを分散した熱硬化性シームレスベルトを形成するのに、カーボンブラックを宇部興産（株）耐熱皮膜用ポリイミドワニスＵに混ぜて、ミキサー等により混合する。（２）この原液を円筒型に注入して加熱しつつ遠心成形する。（３）半硬化した状態で脱型し、その後、脱型したベルトを鉄芯に被せて４００℃〜４５０℃に加熱して本硬化（イミド化反応）し、表面抵抗率１０10Ω／ｃｍ2、体積抵抗率１０9Ωｃｍの厚さ７５μｍのシームレスベルトを得る。円筒型の内面の粗さにより、中間転写ベルト４０表面の粗さＲｚは、２．０に調整されている。中間転写ベルト表面の摩擦係数は、０．１７（ＨＥＩＤＯＮ  トライボギアミューズＴＹＰＥ：９４Ｂ）であった。
【０１３９】
そして、上記のクリーニングブレード４９のクリーニング性を高めるために、高画質画像の形成、耐久性、及びクリーニング性の観点から、中間転写ベルト４０はヤング率２．５×１０3Ｍｐａ以上、引張強度１０００Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、ヤング率／引張強度等の高いポリイミドのような樹脂が好ましい。
【０１４０】
つまり、本実施例で説明した画像形成装置は、像担持体としてアモルファスシリコン感光体である電子写真感光体を潜像形成手段として使用し、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅを長期化したものであり、それに対応して、中間転写ベルトのクリーニングを良好に行うカラー画像形成装置の実現を試みたものである。この中間転写ベルトのクリーニング性を高める手段として、低コストでクリーニング製の良好なポリウレタンを使用した弾性ブレードであるクリーニングブレードを採用し、更にこのクリーニングブレードに、中間転写ベルトと接触するエッジ部近傍のｔａｎδ１とそれ以外のｔａｎδ２のピーク温度での値が、ｔａｎδ１＜ｔａｎδ２であること、且つ、ピーク温度から４０℃の温度範囲内で、ｔａｎδ１とｔａｎδ２の値がの大小が入れ替わることにより、重合トナーを使用することやトナーの小サイズ化にも対応できるように、クリーニング性能を高めた。
【０１４１】
そして、こうした物理的な性質を実現するのには、クリーニングブレードが、少なくとも中間転写ベルトに接触する部分が、イソシアネート化合物を含浸させた後硬化して硬化層を形成したポリウレタンで構成されており、このイソシアネート化合物を含浸させた処理部のクリーニングブレードの厚さ方向と平行方向の長さが０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることにより、感光ドラムの耐久の原因となる紙粉やコロナ生成物等の異物の固着が防止される。従って、本実施例のような二成分現像剤を用いるフルカラー画像形成装置においてもフィルミングの発生に起因する画質の低下を防止することができ、高画質の画像を形成することが可能となる。
【０１４２】
又、中間転写ベルトのヤング率も、ヤング率２．５×１０3Ｍｐａ以上、引張強度１０００Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、ヤング率／引張強度等の高いポリイミドのような樹脂が好ましい。
【０１４３】
本実施例では、上記の画像形成装置を用いて高温高湿（３２．５℃／８５％）／常温低湿（２３℃／５％）の環境下で画像を形成した。その結果、本実施例では１００万枚の耐久後でも脱着による画像上の色ズレ、又、クリーニングブレード４９のエッジ部にチッピング、中間転写ベルト上のクリーニング不良等の問題は発生しなかった。
【０１４４】
ここで、比較例１として、実施例１と同構成の画像形成装置に、クリーニングブレード４９として、ウレタンゴムにイソシアネート化合物を含浸される処理をしないまま用いた。
【０１４５】
この比較例１の画像形成装置において、実施例１と同様の高温高湿（３２．５℃／８５％）／常温低湿（２３℃／５％）の環境下で画像を形成する耐久試験を行ったが、３０万枚の時点でクリーニングブレード４９のチッピングによるクリーニング不良が発生してしまった。
【０１４６】
このことから、クリーニングブレード４９に対してイソシアネート化合物を含浸させる処理は有効と考えられる。
【０１４７】
又、比較例２として、実施例１と同様の構成の画像形成装置において、ＭＤＩ浴に５分間浸漬し、余分なイソシアネートを拭き取り、１３０℃のオーブンで６０分キュアした。断面部分の硬化膜の厚さは０．１ｍｍであった。実施例１と同様な方法で摩擦係数を測定したところ２．５であった。
【０１４８】
ここで、実施例１と同様に、高温高湿（３２．５℃／８５％）／常温低湿（２３℃／５％）の環境下で画像を形成する耐久試験を実施したが、５０万枚の時点でクリーニング不良が発生してしまった。このことによって、クリーニングブレードのイソシアネート化合物含浸処理部のクリーニングブレードの厚さ方向と平行方向の長さは、０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることにより、ｔａｎδの条件を満たすことができ、クリーニング性能を確かなものにできることが明らかとなった。
【０１４９】
本発明の画像形成装置には、前述した手段等のほかにも、転写材上の未定着トナー像を定着させる定着手段や、転写手段に付着、残留するトナーや紙粉を除去するための転写クリーニング手段等を必要に応じて設けることができる。
【０１５０】
次に、本発明の画像形成装置にて好適に用いられる二成分現像剤について詳しく説明する。尚、下記のものに限定されるものではない。
【０１５１】
本発明で用いられる二成分現像剤は、非磁性トナー粒子及び磁性キャリアを少なくとも含み、非磁性トナー粒子は略球形形状であることを特徴とする。
【０１５２】
本発明では、電子顕微鏡による観察等によっても前記磁性トナー粒子の形状を確認することもできるが、非磁性トナー粒子は、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０である略球形のトナー粒子であることが、高転写効率を維持するためには好ましい。上記範囲の形状係数であるトナー粒子を用いることで、一次転写効率９５％以上を常に確保可能となる。
【０１５３】
上記ＳＦ−１及びＳＦ−２は、非磁性トナー粒子の画像（電子顕微鏡写真等）におけるトナー粒子の投影面積、トナー粒子の絶対最大長、及びトナー粒子の周長を用いて下式により定義される。
【０１５４】
【数１】
2005128311.tif 000003
【０１５５】
形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は、非磁性トナー粒子の画像を得、画像中の適当数のトナー粒子をサンプリングし、サンプリングしたトナー粒子画像を解析し、得られた数値を上記式に代入、算出することにより求められる。より具体的には、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は、（株）日立製作所の走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、１００個のトナー粒子を無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニレコ（株）製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、上記式により算出することにより求められる。
【０１５６】
非磁性トナー粒子は、重量平均粒径が６μｍ〜１０μｍであることが、良好な画像を形成する上で好ましい。重量平均粒径が上記範囲よりも大きいと解像性が悪くなり、鮮明で高画質の画像を形成できなくなることがある。又、重量平均粒径が上記範囲よりも小さいと静電力よりも付着力や凝集力が強くなり、種々のトラブルの原因となることがある。
【０１５７】
非磁性トナー粒子の重量平均粒径は、ふるい分け法、沈降法、光子相関法等の種々の方法によって測定することができるが、本発明では、測定装置としてコールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、特級又は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製（例えば、コールターサイエンティフイックジャパン社製のＩＳＯＴＯＮ−ＩＩを使用）し、前記電解水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍＬ加え、更に測定試料であるトナーを２〜２０ｍｇ加え、試料を懸濁した電解液を超音波分散機で約１〜３分間分散処理し、１００μｍアパーチャーを用いてトナーの体積、個数を測定し、体積分布と個数分布とを算出し、本発明に係わる重量平均粒径を該体積分布から求める（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）ことにより非磁性トナー粒子の重量平均粒径を測定することができる。
【０１５８】
非磁性トナー粒子は、従来より知られている製法によって製造することができる。非磁性トナー粒子は、構成材料を加熱溶融により均一化し、これを冷却固化し、これを粉砕することによりトナー粒子を製造する粉砕法によっても製造することができるが、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形であるため、略球形形状とするには機械的、熱的または何らかの特殊な処理を行うことが必要であり、前述した範囲の重量平均粒径とするには球形化処理後のトナー粒子を分級することが必要となる。そこで、本発明では、前述した非磁性トナー粒子の好ましい製造法として重合法を採用することが好ましい。
【０１５９】
重合トナーの製造法としては種々の製造方法が知られており、例えば乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、二段階膨潤重合法、分散重合法、及び懸濁重合法等を例示することができる。本発明において、重合反応の一段で所望の粒子径を有するトナー粒子を製造しようとする場合では、二段階膨潤重合法、分散重合法、及び懸濁重合法が優れており、工程の簡略性及び製造品の品質等の観点から懸濁重合法がより優れている。
【０１６０】
懸濁重合法は、本発明に用いられる非磁性トナー粒子を製造するのに適した製造方法である。懸濁重合法とは、適当な分散安定剤を含む水系分散媒中に、トナー粒子を構成する油性の材料を投入して水系分散媒中に単量体系の液滴粒子を形成し、この状態で単量体系を重合させてトナー粒子を製造する方法である。単量体系にはトナー粒子を構成する材料には、例えば、重合性単量体、着色剤、及び必要に応じて重合開始剤、架橋剤、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、及び他の添加剤が含まれる。
【０１６１】
懸濁時においては、高速攪拌機または超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子径とすることが、得られるトナー粒子の粒度分布をシャープにする上で好ましい。重合開始剤は、他の添加剤と同時に単量体系に加えても良いし、液滴粒子造粒前または液滴粒子造粒後に単量体系または水系分散媒中に加えても良く、この場合、重合開始剤を単量体系または適当な溶媒に溶解させて加えることもできる。
【０１６２】
単量体系の重合によって造粒がなされた後は、通常の攪拌機を用い、粒子状態が維持され、且つ粒子の浮遊や沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。
【０１６３】
尚、重合が終わったら、公知の方法によりろ過、洗浄、及び乾燥を行うことにより、非磁性トナー粒子を得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、上記非磁性トナー粒子を製造する上での好ましい形態の一つである。また分級工程では、得られたトナー粒子を所定の粒径に分類でき、粒径の異なるトナー粒子を混合し、所望の粒度分布を有するトナー粒子を調整することもできる。
【０１６４】
重合性単量体には、従来より知られている種々の重合性単量体を用いることができる。このような重合性単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレン等のスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン及び不飽和モノオレフィン類；ブタジエン、イソプレン等の不飽和ジオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類；メタクリル酸及びメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸及びアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類；マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ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、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸誘導体；アクロレイン類などが挙げられ、これらの中から１種または２種以上が用いられる。
【０１６５】
着色剤には、従来より知られている種々の着色剤を用いることができ、フルカラー画像を形成する場合では、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの色素や顔料等を用いることができる。
【０１６６】
イエロー用の着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２３、６５、７３、８３；Ｃ．Ｉ．バットイエロー１、３、２０等を例示することができる。
【０１６７】
シアン用の着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、１５、１６、１７；Ｃ．Ｉ．バットブルー６；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５、又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を１〜５個置換した構造を有する銅フタロシアニン顔料等を例示することができる。
【０１６８】
マゼンタ用の着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４１、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１６３、２０２、２０６、２０７、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９；Ｃ．Ｉ．バットレッド１、２、１０、１３、１５、２３、２９、３５等のマゼンタ用顔料や、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、３、８、２３、２４、２５、２７、３０、４９、８１、８２、８３、８４、１００、１０９、１２１；Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド９；Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット８、１３、１４、２１、２７；Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット１等の油溶染料、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１４、１５、１７、１８、２２、２３、２４、２７、２９、３２、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０；Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、３、７、１０、１４、１５、２１、２５、２６、２７、２８等の塩基性染料を例示することができる。
【０１６９】
ブラック用の着色剤としては、例えばカーボンブラック等を例示することができる。
【０１７０】
前記重合開始剤には、従来より知られている種々の重合開始剤を用いることができる。このような重合開始剤としては、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バリレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレート、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）ブロパン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−α−メチルサクシネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼラート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカーボネート）、ジ−ｔ−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリアジン、トリス（ｔ−ブチルパーオキシ）トリアジン、ビニルトリス（ｔ−ブチルパーオキシ）シラン、クミンパービバレート、ジクミルパーオキサイド、アゾビス−イソブチロニトリル及びジメチルアゾイソブチレート等を例示することができる。
【０１７１】
前記架橋剤には、従来より知られている種々の架橋剤を用いることができる。このような架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃２００、＃４００、＃６００の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート（ＭＡＮＤＡ日本化薬）、及び以上のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等を例示することができる。
【０１７２】
離型剤及び可塑剤には、ワックス類が用いられる。一般に離型剤には融点が高く重合性単量体に対する溶解性に低いものが好ましくは選ばれる。また可塑剤には融点が低く重合性単量体に対する溶解性の高いものが好ましくは選ばれる。融点についてはガラス転移点を測定することにより判断でき、重合性単量体に対する溶解性については重合性単量体中に分散したときの分散状態（例えば白濁の有無等）によって判断することができる。
【０１７３】
離型剤や可塑剤として用いられるワックス類としては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物やビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。ポリオレフィンワックスとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセンのような直鎖α−オレフィン及び分岐α−オレフィンの単重合体や共重合体、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ひまし油及びその誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタム等を例示することができる。
【０１７４】
荷電制御剤には、従来より知られている種々の負帯電性及び正帯電性の荷電制御剤を用いることができる。
【０１７５】
トナー粒子を負帯電性に制御する荷電制御剤としては、例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩や無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、四級アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、ノンメタルカルボン酸型化合物等を例示することができる。
【０１７６】
トナー粒子を正帯電性に制御する荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート類；これらを単独でまたは二種類以上組み合わせて用いることができる。
【０１７７】
他の添加物は特に限定されないが、他の添加物としては、例えばトナー粒子の物性を制御するために、種々の中から選ばれる樹脂化合物を例示することができ、より具体的には、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニル縮合系樹脂、またはこれらと結着樹脂との混合物等を例示することができる。
【０１７８】
水系分散媒とは水を主要成分としている媒体である。具体的には、水系分散媒として水そのもの、水に少量の界面活性剤を添加したもの、水にｐＨ調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したもの等が挙げられる。界面活性剤としては、例えばポリビニルアルコールの如きノンイオン系界面活性剤が好ましい。ｐＨ調整剤としては、塩酸の如き無機酸が挙げられる。
【０１７９】
分散安定剤は、水系分散媒中で良好な造粒を実現するために用いられ、分散安定剤には従来より知られている種々の分散安定剤を用いることができる。このような分散安定剤としては、例えばリン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等の無機化合物、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及びその塩、デンプン等の有機化合物、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等、オレイン酸カルシウム等の界面活性剤などを例示することができる。
【０１８０】
又、本発明で用いられる非磁性トナー粒子は、比重が（１．３ｇ／ｃｍ3）以下であることが好ましい。トナー粒子の比重が（１．４ｇ／ｃｍ3）を大きく上回るとトナー粒子にかかるシェアが大きくなり、トナー粒子の劣化という観点から好ましくない。尚トナー粒子の比重は、用いる材料の種類（比重）及び配合量等により調整することができ、例えば、島津製作所のアキュピック１３３０等の測定装置を用いるなど、種々の測定方法によって測定することができる。
【０１８１】
本発明で用いられる二成分現像剤には、前述した非磁性トナー粒子のほかに少なくとも磁性キャリアが含まれる。磁性キャリアは、非磁性トナーを担持して前記現像スリーブ上で磁気ブラシを形成するものであれば特に限定されず、従来より知られている種々の磁性キャリアを用いることができる。
【０１８２】
磁性キャリアは、所望の粒径に調整された磁性体であっても良いが、本発明では、樹脂中に磁性体を分散させた磁性体分散型磁性キャリアを好ましくは用いることができる。磁性体分散型キャリアは、磁力や電気抵抗、粒径等の調整が自在にでき、比重を小さくすることができ、さらに材料の選択や構成比の調整により幅広い特性を得ることができることから、高画質用キャリアに適していると言える。
【０１８３】
磁性体分散型キャリアは、前述した重合法に準じて製造することができ、樹脂としては前述した重合性単量体の重合により形成される樹脂、及び前記他の添加剤として記載された樹脂化合物との混合物及び共重合体等を例示することができる。また必要に応じて、前記非磁性トナー粒子において前述した種々の材料を用いることができる。
【０１８４】
磁性キャリアには磁性体が含まれる。このような磁性体としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属、フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等のように、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す元素を含む合金または化合物などが挙げられる。尚、上記磁性体は、一種類のみを使用しても良いし、二種類以上を併用しても良い。また磁性体はシリコーンオイル等によって表面処理されたものであっても良い。
【０１８５】
磁性体分散型キャリアの平均粒径は、１０〜６０μｍの範囲であることが好ましい。平均粒径が１０μｍより小さいとキャリアが感光体へ付着し易くなり、感光体に傷等が発生し、画像劣化の原因となることがある。また、平均粒径が６０μｍを超えると、現像手段内において現像剤にかかるシェアが大きくなり、現像剤の劣化、特にトナー粒子の外添剤の剥離や形状変化を引き起こし、画像劣化の原因となることがある。更にまた、粒径が大きいと比表面積的に小さくなるため、現像剤として構成する上で保持できるトナー量が少なくなり、精細性を欠いた画像が形成されやすい。
【０１８６】
磁性体分散型キャリアの比抵抗は１０7〜１０15Ω・ｃｍの範囲が好ましい。１０7Ω・ｃｍ未満では、バイアス電圧を印加する現像方法では現像領域においてスリーブから感光体表面へと電流がリークし、良好な画像が得られないことがある。又、１０15Ω・ｃｍを超えると、低湿のごとき条件下でチャージアップ現象を引き起こし、画像濃度薄、転写不良、カブリなどの画像劣化の原因となることがある。
【０１８７】
磁性キャリアの平均粒径は、種々の測定方法によって測定できるが、例えば、磁性キャリアを電子顕微鏡写真として撮影し、撮影されたキャリアを所定数抽出し、抽出されたキャリアの最大弦長の算術平均を算出することによって求めることができる。また、磁性キャリアの比抵抗は、種々の方法によって測定できるが、いわゆる錠剤法によって測定することができる。すなわち、測定対象である磁性キャリアを４０(（ｍｍ）のアルミリングに入れ、２５００Ｎで加圧成形し、抵抗率計ロレスタＡＰ、又はハイレスタＩＰ（ともに三菱油化製）にて４端子プローブを用いて比抵抗を測定する。
【０１８８】
実施例２
本実施例２では、実施例１と同様の構成の画像形成装置において、クリーニングブレード４９として、硬度７０°反発弾性率を変更し、より高くして反発弾性率３５％のウレタンゴムを用いエッジ部の硬化方法は実施例１と同様にしたものを用いた。その結果、本実施例では１００万枚の耐久後でも脱着による画像上の色ズレ、中間転写ベルト表面の摺擦傷等画像に発生するような問題は全く生じず、又、クリーニングブレード４９のエッジ部にチッピング、中間転写ベルト上のクリーニング不良等の問題は発生しなかった。このことによって、反発弾性率が高い、即ち損失正接ｔａｎδ１の値が他の部分より高いと、クリーニング性が高まることがわかる。
【０１８９】
実施例３
本実施例では、実施例１と同様の構成の画像形成装置において、中間転写ベルト表面の粗さを、十点平均粗さをＲｚ０．５にしたものを投入した。中間転写ベルト４０表面の摩擦係数は、０．２２（ＨＥＩＤＯＮ  トライボギアミューズＴＹＰＥ：９４Ｂ）であった。この画像形成装置において、本実施例では１００万枚の耐久後でも脱着による画像上の色ズレ、中間転写ベルト表面の摺擦傷等画像に発生するような問題は全く生じず、又、クリーニングブレード４９のエッジ部にチッピング、中間転写ベルト４０上のクリーニング不良等の問題は発生しなかった。このことによって、更に表面粗さを調整することで、クリーニングブレードの良好なクリーニング性を高めることができることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明にかかる現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係るクリーニングブレードの損失正接ｔａｎδ１とｔａｎδ２を示すグラフである。
【図４】本発明に係るクリーニングブレードの一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１９１】
２    感光ドラム（像担持体）
４０  中間転写ベルト（中間転写体）
４９  中間転写体クリーニングブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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