(57)【要約】【課題】クリーナレス方式の画像形成装置において、帯電補助部材に特定な研磨剤をトナーと遊離させ、単独で付着させることで、ドラムを摺擦し、放電生成物を除去して、画像流れやフィルミングの発生を防止する。【解決手段】トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加される帯電補助手段として、導電性繊維で構成されたブラシ部材を有し、該繊維の繊度は0.5デニール以上4デニール以下、且つブラシの密度は300KF/inch2以上600KF/inch2以下であり、画像形成用トナーには、トナーの帯電極性とは逆の帯電極性の無機微粒子を添加し、該無機微粒子の平均一次粒径はトナー母粒子の平均一次粒径の1/20以下、トナーの凝集度は15%以上、該無機微粒子のトナー母粒子に対する添加量は0.2質量％以上、且つトナー母粒子に対する該無機微粒子の遊離率は15個数%以上であることを特徴とする。【選択図】  図１
2007183339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と該像担持体の表面を帯電する帯電手段及び、前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段を有し、形成されたトナー画像が転写される転写手段とを備えている画像形成装置において、
前記像担持体の回転方向に対して、前記転写手段の位置する転写部よりも下流で、且つ前記帯電手段の位置する帯電部よりも上流の位置にトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加される帯電補助手段として、導電性を有する繊維で構成されたブラシ部材を有しており、ブラシを構成する繊維の繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されており、
前記トナー画像を形成するトナーは、前記トナーの帯電極性とは逆の帯電極性である無機微粒子を添加したトナーであり、
該無機微粒子の平均一次粒径は該添加させるトナー母体粒子の平均一次粒径の１／20以下で、トナーの凝集度が１５％以上であり、該無機微粒子のトナー母体粒子に対する添加量は0.2質量％以上で、且つトナー母体粒子に対する該無機微粒子の遊離率は15個数％以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記無機微粒子の平均一次粒径は30ｎｍ以上300ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加される帯電補助手段は、転写された後残留したトナーをトナーの帯電極性と同極性に帯電するトナー帯電手段であり、前記トナー帯電手段で帯電されたトナーは前記現像装置で再び回収されるクリーナレスシステムであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電補助手段を構成する繊維は、公定水分量（温度20℃湿度65％環境下での吸湿率）が6％以下の合成繊維を用いたブラシであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーに添加する無機微粒子は、疎水化処理された微粒子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーに外添する無機微粒子は、立方体もしくは、直方体の粒子形状を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーに外添する無機微粒子は、ペロブスカイト型のチタン酸ストロンチウム結晶の微粒子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体の表面は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い，最大荷重６ｍＮで押し込んだときのＨＵ（ユニバーサル硬さ値）が１５０Ｎ/ｍｍ２以上２２０Ｎ/ｍｍ２以下であり、且つ弾性変形率Ｗｅが４５％以上６５％以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、複写機、プリンター、Faxといった出力端末をすべてか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が、大きな問題の一つとして本体のデューティーサイクル（DutyCycle）がある。このデューティーサイクルとはサービスマンによるメンテナンスなしで本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことであるが、デューティーサイクルの最大の律速となっている一つに感光ドラムの寿命が挙げられている。
【０００３】
また、エコロジーの観点から廃棄物をなくす、すなわち消耗品を減らすこと、消耗品の寿命を延ばすこと、信頼性を上げることが我々の絶対的課題となってきている。従来のアナログの装置からデジタル化が進み、本体コストはアナログと等価もしくは、それ以下にすることも我々の絶対的課題となってきている。
【０００４】
さらに、近年では複写機ならびにプリンターでは、従来白黒機が主流であったが、オフィスにおいても原稿もしくは出力ファイルのフルカラー化が急増している。前記アナログ等価デジタル機というばかりか、本体コストならびにランニングコスト白黒等価フルカラープリンターが我々の絶対的課題となってきている。そのためには、ＴＣＯ（ユーザー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。
【０００５】
このような状況の中で、近年複数の感光体と、記録材を担持搬送する転写ベルトを備え、この転写ベルトに担持された記録材にそれぞれの感光体に形成された異なる色のトナー像を順次重ねて転写することによってカラー画像を得るカラー画像形成装置、タンデム方式のカラー画像形成装置が主流となってきている。
【０００６】
像担持体表面に形成したトナー像を中間転写体上に多重転写し、中間転写体上のトナー像を紙を主体とする転写材に転写する工程を繰り返す画像形成装置においては、転写の際、中間転写体に転移せず像担時体に残る残留トナーをその都度充分に除去することが必須である。
【０００７】
このため、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、ウレタンゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードによって前記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。
【０００８】
また、昨今では、感光体の削れ寿命を延ばす観点から、システムとしてクリーニング装置を廃し、転写工程後の感光体上の転写残トナーを現像装置において「現像同時クリーニング」で感光体上から除去・回収して再利用するようにしたクリーナレスシステムが採用されている。この現像同時クリーニングは、転写後の感光体上の転写残トナーを次工程以降の現像工程時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像の現像工程過程時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって、トナーで現像されるべきではない感光体面部分上（非画像部）に存在する転写残トナーを現像装置に回収する方法である。この方法によれば、カウンターブレード等のクリーニング手段が必要ないので、感光体に対して摺擦する部材が減ることになり感光体の削れ寿命は飛躍的に良化させることが可能になった。
【０００９】
感光体としては、導電性支持体の表面上に順次積層された光導電層（光導電層を機能分離した場合も含む）および表面層を有するアモルファスシリコン系感光体及び、導電性支持体上に有機物質の感光層および保護層を設けて、該表面層にフッ素原子樹脂微粒子を含有するものが用いられ、削れにくく長寿命化には適した感光体として受け入れられている。しかしながら、アモルファスシリコン系感光体などはまだまだ高価であるため、それほど浸透していない。近年では、有機感光体の最外層の膜強度を高くすることによって耐摩耗性及び耐傷性を向上させることで高耐久な感光体を得、さらに、繰り返し使用時における残留電位の上昇等の感光体特性変化や劣化が非常に少なく、繰り返し使用時も安定した性能を発揮することができる電子写真感光体として、硬化性樹脂を表面層に含有した感光体を用いることが主流になってきている。
【００１０】
しかしながら、特に高湿環境での使用やプロセススピードが速い機械に用いた場合、これらの耐摩耗性の高い感光体は、感光体の削れが少ないために、表面に付着した帯電生成物を、感光体の表面を削ることにより除去させることが困難であり、画像流れやブレードの損傷や鳴き、捲れなどの問題がさらに顕著に発生しやすい傾向にある。
【００１１】
これらの問題に対して、トナー中に研磨作用を有する粒子を添加し、前記の如き感光体表面に付着した帯電生成物を剥ぎ取ることによって改善させることが知られている。しかしながら従来用いられていた研磨粒子は粒径が大きく、粒度分布もブロードなため感光体表面を均一に研磨するには、トナーに多量に添加する必要がある。この研磨作用を有する粒子を多量に添加すると現像特性（特に飛散や反転かぶり、研磨粒子の蓄積）への問題が発生しやすかった。
【００１２】
この点を改良したものとして、粒径を細かくして疎粒を少なくしたチタン酸ストロンチウムを提案し、少量の添加で優れた研磨効果がある無機微粉体を提案しているものもある（特許文献１参照）。
【００１３】
また、同様に上記の問題に対して、クリーニングブレードを有する画像形成装置の場合、クリーニングブレード直前にファーブラシを設置して感光体上の転写残トナーやクリーニングブレードで掻き取られた廃トナーを再度クリーニングブレードと感光体の当接ニップに供給することによってクリーニングブレードの損傷やビビリ、鳴き等を改善する提案等もされている（特許文献２参照）。
【００１４】
しかしながら、前記のクリーナレス方式を用いた画像形成装置に於いて、削れ量が少なく長寿命である硬化性樹脂を表面層に含有した感光体を用いた場合、クリーニングブレードによる摺擦効果が発揮されないため、感光体自身としては削れ量が低下して削れ等の影響のよる寿命は大幅に増加する。しかしながら、その反面、クリーニングブレードでの摺擦が無く、放電生成物や、外添剤やトナーの微粉等が次第に蓄積してゆき、高湿環境下で画像がぼける、所謂、画像流れ現象や、低湿環境下において顕著な融着、フィルミング現象の発生が起こり易くなってきている。
【００１５】
従って、クリーナレス方式を用いた画像形成装置においても、研磨効果のある無機微粒子を用いて、補助部材、特にブラシ部材に付着させ、そこでドラムを摺擦することで放電生成物を研磨除去し、画像流れやフィルミングを防止するという提案がなされている（特許文献３参照）。
【００１６】
【特許文献１】特開2002-162878
【特許文献２】特開2002−318467
【特許文献３】特開平11‐237822
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
先にも述べたように現像同時クリーニングは、転写後の感光体上の転写残トナーを次工程以降の現像工程時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像の現像工程過程時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって、トナーで現像されるべきではない感光体面部分上（非画像部）に存在する転写残トナーを現像装置に回収する方法である。前記のクリーナレス方式を用いた画像形成装置に於いて、転写残トナーが再度現像部に到達する前段階で、反転した転写残トナーの極性を元のトナー帯電極性に戻すためにトナーを帯電する手段が必須となり、そこで注入、もしくは放電電流を発生させることにより反転トナーを正規極性に戻してやることが必須の技術である。しかしながら、前述の提案のようにトナー帯電手段であるブラシに研磨剤を付着させる場合は、研磨剤のみならず、反転した転写残トナーまでも付着させてしまい、クリーナレスの命綱ともいえるトナー帯電部材の抵抗を上げてしまい、注入や放電電流を発生できなくなってしまい、トナーの極性を正規の極性に戻すことが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは鋭意検討した結果、前記した問題点が、以下の画像形成装置を使用することで、解決でき、長寿命を維持しつつ、且つ画像流れやフィルミングなど、放電生成物の蓄積によって発生していた問題を、感光体を効果的に摺擦研磨することで防止することが可能となったことを見出した。
【００１９】
（１）像担持体と該像担持体の表面を帯電する帯電手段及び、前記像担持体上に形成された形成された潜像を現像する現像手段を有し、形成されたトナー画像が転写される転写手段とを備えている画像形成装置において、前記像担持体の回転方向に対して、前記転写手段の位置する転写部よりも下流で、且つ前記帯電手段の位置する帯電部よりも上流の位置にトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加される帯電補助手段として、導電性を有す繊維で構成されたブラシ部材を有しており、ブラシを構成する繊維の繊度は０．５ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されており、前記トナー画像を形成するトナーは、前記トナーの帯電極性とは逆の帯電極性である無機微粒子を添加したトナーであり、該無機微粒子の平均一次粒径は該添加させるトナー母体粒子の平均一次粒径の１／20以下で、トナーの凝集度は15％以上であり、該無機微粒子のトナー母体粒子に対する添加量は0.2質量％以上で、且つトナー母体粒子に対する該無機微粒子の遊離率は15個数％以上であることを満たすことを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（２）前記無機微粒子の平均一次粒径は30ｎｍ以上300ｎｍ以下であることを特徴とする（１）の画像形成装置。
【００２１】
（３）前記トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加される帯電補助手段は、転写された後残留したトナーをトナーの帯電極性と同極性に帯電するトナー帯電手段で、前記トナー帯電手段で帯電されたトナーは前記現像装置で再び回収するクリーナレスシステムであることを特徴とする（１）または（２）の画像形成装置。
【００２２】
（４）前記帯電補助手段を構成する繊維は、公定水分量が6％以下の合成繊維を用いたブラシであることを特徴とする（１）乃至（３）の画像形成装置。
【００２３】
（５）前記トナーに添加する無機微粒子は、疎水化処理された微粒子であることを特徴とする（１）乃至（４）の画像形成装置。
【００２４】
（６）前記トナーに外添する無機微粒子は、立方体もしくは、直方体の粒子形状を有していることを特徴とする（１）乃至（５）の画像形成装置。
【００２５】
（７）前記トナーに外添する無機微粒子は、ペロブスカイト型のチタン酸ストロンチウム結晶の微粒子であることを特徴とする（１）乃至（６）の画像形成装置。
【００２６】
（８）前記像担持体の表面は、温度２５℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い，最大荷重６ｍＮで押し込んだときのＨＵ（ユニバーサル硬さ値）が１５０Ｎ/ｍｍ２以上２２０Ｎ/ｍｍ２以下であり、且つ弾性変形率Ｗｅが４５％以上６５％以下であることを特徴とする（１）乃至（７）の画像形成装置。  
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、長寿命を実現するための手段である脱ブレードクリーニングを実現するクリーナレスシステムを採用する際に問題となり、且つ削れにくい感光体ドラムを使用する際にさらに問題となる画像流れやフィルミングの発生を特別な摺擦部材を用いる必要は無い。すなわち、本発明では、クリーナレスシステムにおける特有の必須技術であるトナー帯電補助部材であるブラシに静電的に付着しやすい極性及び、付着させるのに適正な粒径、遊離率の研磨剤を選択し、トナー帯電補助部材に付着させる。その結果、研磨効果を出せること、且つ該ブラシにトナー母体をなるべく付着させずに、研磨剤のみを選択的に付着させ、トナー帯電手段の機能は維持することを目的としている。
【００２８】
従って、硬度が高く、高耐久な感光ドラムを使用しても、画像流れや融着、フィルミングが発生しないで、長期にわたり安定した画像形成が行え、長寿命で低ランニングコストが達成できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。この画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）と通信可能に接続された外部ホスト装置からの画像情報に応じて転写材、例えば、用紙、ＯＨＰシート、布などにフルカラーの画像を形成し、出力することができる。画像形成装置１００は、複数個のプロセスカートリッジ８を有し、各プロセスカートリッジ８により、一旦、中間転写体９１に連続的にトナー像を多重転写し、その後転写材Ｐに一括転写することによりフルカラープリント画像を得る４連ドラム方式（インライン）の画像形成装置である。プロセスカートリッジ８は、中間転写ベルト９１の移動方向において直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４個配置されている。
【００３０】
本実施例では、複数の像形成手段たるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣは、使用する現像剤の色が異なる他は同一の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部の要素であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃは省略し、総括的に説明する。例えば、４色フルカラー画像を形成する場合の全体動作を説明すると、画像形成装置１００と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号に従って、色分解された画像信号が生成され、この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃにおいて各色のトナー像の形成が行われる。黒色の画像形成部ＰＢｋにはカートリッジではない画像形成ユニット８Kがあり、画像形成が行われる。各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃと黒色の画像形成ユニット８Kでは、像担持体としての電子写真感光体（感光ドラム）１を帯電手段２によって帯電させ、その一様帯電面を露光手段３によって走査露光することで感光ドラム１上に静電潜像を形成する。次いで、この静電潜像に現像手段４によって現像剤であるトナーを供給することによりトナー像を形成する。各感光ドラム１に形成された各色のトナー像は、移動する中間転写体（第２の像担持体）としての中間転写ベルト９１上に順次重ね合わせて転写される。そして、中間転写ベルト９１上に形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト９１と２次転写手段としての２次転写ローラ１０とが対向する２次転写部に搬送されてきた転写材Ｐ上に一括転写される。次いで、転写材Ｐは定着手段１２に搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後、機外に排出される。
【００３１】
以下、図２をも参照して、画像形成装置１００の各構成要素について、順次より詳しく説明する。
【００３２】
画像形成装置１００は、像担持体として回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１を有する。本実施例では、感光ドラム１Y、１M、１Cは有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムであり、外径は30ｍｍ、中心支軸を中心に204ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって図中矢示の反時計方向に回転駆動される。
【００３３】
ここで感光体ドラム1Y、1M、1Cについて説明する。
【００３４】
本発明におけるＨＵ（ユニバーサル硬さ値）、及び弾性変形率は、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読し連続的硬さを求められる微小硬さ測定装置フィシャースコープH１００V（Fischer社製）を用いて測定した。圧子は対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用した。荷重の条件は最終荷重６ｍNまで段階的に（各点０.１ｓｅｃの保持時間で２７３点）測定した。
【００３５】
出力チャートの概略を図３に示す。縦軸は荷重（ｍＮ）で横軸は押し込み深さｈ（μm）であり、段階的に荷重を増加させ６ｍＮまで荷重をかけ、その後同様に段階的に荷重を減少させた結果である。
【００３６】
ＨＵ（ユニバーサル硬さ値：以下ＨＵと呼ぶ）は、６ｍNで押し込んだ時の同荷重下での押し込み深さから下記式（１）によって規定される。
【数１】
2007183339.tif 000003
【００３７】
弾性変形率は圧子が膜に対して行った仕事量（エネルギー）、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めたものであり、下記式（２）からその値は求まる。全仕事量Ｗｔ(nW)は図３中のA-B-D-Aで囲まれる面積で表され、弾性変形の仕事量Ｗｏ（ｎＷ）はC-B-D-Cで囲まれる面積で表される。
弾性変形率Ｗｅ＝Ｗｏ／Ｗｔ  ×１００（％）    （２）
【００３８】
前述の如く、有機電子写真感光体に求められる性能として機械的劣化に対する耐久性の向上が挙げられる。一般的に膜の硬度は外部応力に対する変形量が小さいほど高く、電子写真感光体も当然の如く鉛筆硬度やビッカース硬度が高いものが機械的劣化に対する耐久性が向上すると考えられている。しかしながら、これらの測定により得られる硬度が高いものが必ずしも耐久性の向上を望めたわけではなく、ＨＵと弾性変形率の値が、ある範囲の場合に感光体表面層の機械的劣化が起り難くなる。
【００３９】
すなわち、ビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時のHUが１５０N/mm2以上２２０N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が４５％以上６５％以下である電子写真感光体を用いることによって飛躍的に向上した。また、更なる特性の向上にはHU値が１６０N/mm2以上２００N/mm2以下であることがより好ましい。
【００４０】
HUと弾性変形率を切り離してとらえることはできないが例えばHUが２２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものであるとき、弾性変形率が４５％未満であると帯電ローラ等に挟まれた紙粉やトナーが感光体の弾性力が不足し、弾性変形率が６５％より大きいと弾性変形率は高くても弾性変形量は小さくなってしまう。その結果として局部的に大きな圧力が作用し、深い傷が発生してしまう。よって、HUが高いものが必ずしも感光体として最適ではないと考えられる。
【００４１】
また、HUが１５０Ｎ／ｍｍ2未満で弾性変形率が６５％を超えるものの場合、たとえ弾性変形率が高くても塑性変形量も大きくなってしまい帯電ローラ等に挟まれた紙粉やトナーが擦られることで削れたり細かい傷が発生したりしてしまう。
【００４２】
本発明において用いられる感光体ドラムは、少なくとも表面層が重合または架橋して硬化された化合物を含有した電子写真感光体からなる。なお、この硬化手段としては、熱、可視光や紫外線などの光、更に放射線を用いることができる。
【００４３】
したがって、この実施形態において、感光体の表面層を形成する方法としては、表面層用として用いられる、重合または架橋により硬化可能な化合物を、融解または含有している塗布溶液を用い、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティングなどにより塗布した後、この塗布された化合物を硬化手段により硬化する方法が採用される。
【００４４】
これらのうち、感光体を効率よく大量生産する方法としては、浸漬コーティング法がもっとも好ましく、この第１の実施形態においても浸漬コーティング法を採用することが可能である。
【００４５】
また、この実施形態による感光体ドラムの構成は、外径が例えば約３０ｍｍの導電性基体上に、電荷発生物質と電荷輸送物質の双方を同一の層に含有する層構成の単層型か、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有合する電荷輸送層を、順次または逆順に積層した構成の積層型のいずれかである。さらに、感光層上に表面保護層を形成することも可能である。
【００４６】
また、この発明の実施形態においては、少なくとも感光体の表面層が、熱や可視光、紫外線などの光、さらに放射線により重合または架橋し硬化させることができる化合物を含有していればよい。そして、好ましくは、感光体としての特性、特に残留電位などの電気的特性および耐久性の観点から、電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した機能分離型の感光体構成、または、この機能分離型の感光体構成で積層された感光層上に、さらに表面保護層を形成した構成とするのが好ましい。
【００４７】
この実施形態においては、表面層における、重合または架橋における化合物の硬化方法としては、感光体特性の劣化が少なく、残留電位の上昇が発生せず、十分な硬度を示すことができることから、好適には、放射線が用いられる。
【００４８】
放射線による重合は重合開始剤を特に必要とせず、非常に高純度な３次元マトリックスの表面層を作成することができ、良好な電子写真特性を示す感光体を得ることができることから好ましい。
【００４９】
この重合または架橋を発生させる際に使用する放射線としては、電子線またはガンマ線が望ましい。これらのうちの電子線を使用する場合、加速器として、スキャニング型、エレクトロンカーテン型、ブロードビーム型、パルス型およびラミナー型などのあらゆる形式を使用することが可能である。
【００５０】
また、電子線を照射する場合においては、この第１の実施形態による感光体における電気特性および耐久性能を発現するために、照射条件としては、加速電圧を２５０ｋＶ以下とするのが好ましく、１５０ｋＶ以下がより好ましい。また、照射線量を、１０ｋＪ／ｋｇ以上１０００ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内にするのが好ましく、５０ｋＪ／ｋｇ以上２００ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内とするのがより好ましい。
【００５１】
加速電圧が２５０ｋＶより大きいと、感光体特性に対する電子線照射による損傷、いわゆるダメージが増加する傾向にある。また、照射線量が１０ｋＪ／ｋｇより少ないと、硬化が不十分となりやすい。また、線量が１０００ｋＪ／ｋｇより多い場合には感光体特性の劣化が生じやすいため、この観点から、線量は、上述の範囲内から選択するのが望ましい。
【００５２】
さらに、表面層をより硬化させるために、電子線による重合反応時に加熱すると良い。加熱するタイミングとしては、ラジカルが存在する間に感光体が一定の温度になっていればよいため、電子線照射前、照射後、何れの段階で加熱しても良い。加熱温度は、感光体の温度が室温以上２５０℃以下となるように調節すればよく、より好ましくは５０℃以上１５０℃以下である。加熱温度が２５０℃より高い場合には電子写真感光体の材料に劣化が生じてしまう。
【００５３】
加熱する時間は、その温度にもよるが、おおよそ数秒から数十分程度でよい。照射及び加熱時の雰囲気は、大気中、窒素及びヘリウム等の不活性ガス中、真空中の何れの場合であっても構わない。酸素によるラジカルの影響を抑制できるという点で、不活性ガス中或いは真空中が好ましい。
【００５４】
また、重合または架橋により硬化可能な表面層用の化合物としては、反応性の高さ、反応速度の速さ、および硬化後に達成される硬度の高さの観点から、分子内に不飽和重合性官能基を含む化合物が好ましい。
【００５５】
さらに、不飽和重合性官能基を分子内に有する化合物の中でも、特に、アクリル基、メタクリル基およびスチレン基を有する化合物が好ましい。
【００５６】
この第1の実施形態による不飽和重合性官能基を有する化合物とは、その構成単位の繰り返しの状態により、モノマーとオリゴマーとに大別される。モノマーとは、不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返しがなく、比較的分子量の小さいものを示す。
【００５７】
他方、オリゴマーとは、不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返し数が２から２０程度の重合体である。さらに、ポリマーまたはオリゴマーの末端のみに不飽和重合性官能基が結合した、いわゆるマクロマーを、この第１の実施形態による表面層用の硬化性化合物として使用することも可能である。
【００５８】
また、この実施形態による不飽和重合性官能基を有する化合物は、表面層として必要とされる電荷輸送機能を満足させるために、電荷輸送化合物を採用することが、より好ましい。この電荷輸送化合物の中でも、正孔輸送機能を持った不飽和重合性化合物であることがさらに好ましい。
【００５９】
次に、この実施形態における電子写真感光体の感光層について説明する。
先ず、アルミ等の導電性支持体上にバリアー機能と接着機能とを有する下引き層を設け、その上に電荷発生層及び電荷輸送層を積層したものであり、この場合、感光層の厚みは、５μｍ以上３０μｍ以下の範囲である。また、このときの感光層の膜厚とは、電荷発生層、電荷輸送層および表面保護層におけるそれぞれの膜厚を合計したものである。
【００６０】
この実施形態による不飽和重合性官能基を有する正孔輸送性化合物は、上述した電荷発生層上に電荷輸送層として用いることができる。または、電荷発生層上に、電荷輸送層と結着樹脂とからなる電荷輸送層を形成した後に、表面保護層として用いることもできる。
【００６１】
いずれの場合も、表面層の形成方法は、正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合または硬化反応させるのが一般的である。なお、あらかじめ正孔輸送性化合物を含む溶液を反応させることにより硬化物を得た後、再度溶剤中に分散または溶解させたものなどを用いて、表面層を形成することも可能である。
【００６２】
また、上述の溶液を塗布する方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、およびスピンコーティング法などが知られている。そして、効率性／生産性の観点から、溶液を塗布する方法としては、浸漬コーティング法が望ましい。なお、蒸着やプラズマ処理などの、その他公知の製膜方法を適宜選択することが可能である。
【００６３】
また、表面層の比抵抗は、１０8Ωｍ以上１０1５Ωｍ以下の範囲にすることが望ましく、より望ましくは、１０10Ωｃｍ以上１０1３Ωｃｍ以下である。
【００６４】
また、この実施形態においては、表面層中にフッ素原子含有樹脂粒子を含有している。このフッ素原子含有樹脂粒子としては、たとえば４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂および、これらの共重合体の中から少なくとも１種類以上を適宜選択するのが好ましい。
【００６５】
そして、上述のフッ素原子含有樹脂粒子としては、特に、４フッ化エチレン樹脂およびフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。なお、樹脂粒子の分子量や粒径は、適宜選択することが可能であり、必ずしも上述の分子量や粒径に限定されるものではない。
【００６６】
表面層中におけるフッ素原子含有樹脂の割合は、表面層の全質量に対して、典型的には、２質量％以上４０質量％以下であり、好適には、５質量％以上３０質量％以下である。これは、フッ素原子含有樹脂粒子の割合が、４０質量％より多いと表面層の機械的強度が低下し易くなり、３質量％より少ないと表面層の表面の離型性、表面層の耐磨耗性や耐傷性が不十分になる可能性があるためである。
【００６７】
この発明の実施形態においては、上述したように表面層内にフッ素原子含有樹脂を含有させること等により、感光層表面の離型性を上げることが望ましく、この離型性を示す指標として純水に対する接触角Ｃを使用すると、接触角Ｃは、８５度≦Ｃ≦１３０度が好ましい。接触角Ｃが８５度未満では、感光ドラム表面の離型性が低すぎて現像工程で回収しきれず、感光ドラム表面を連れ回っているトナーや外添剤等が固着し、融着やフィルミングが発生しやすくなる。また、接触角が１３０度を超えるようになると、離型性が高すぎてブラシ手段等で十分な摺擦力を与えられなくなりチタン酸ストロンチウムによる研磨効果が発揮しにくくなる。
【００６８】
なお、接触角測定は、常温常湿（２３．５℃、６０％）環境条件下において、協和界面科学株式会社製接触角計ＣＸ−Ａ型を用いて行った。
【００６９】
この発明の実施形態においては、分散性、結着性および耐候性をより向上させるために、表面層中に、ラジカル補足剤や酸化防止剤などの添加物を加えることも可能である。また、この第１の実施形態において表面保護層の膜厚は、好適には、０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲であり、より好適には、０．５μｍ以上６μｍ以下の範囲である。
【００７０】
上記のようにして形成した感光ドラムを画像形成装置に供する場合、感光体表面の平滑性を向上させるためや、フッ素樹脂を感光体表面によりしっかりと露出させるため、表面層を粗面化することが好ましい。表面層の粗さとしてはＲｚｊｉｓ（μｍ）で０.１μｍ以上１.５μｍ以下が好適である。表面層の粗さが０.１μｍより小さいと、フッ素樹脂の露出が不十分になりやすい。また、表面層の粗さが１.５μｍより大きくなると、表面凹部へのブラシの摺擦が不十分になる。更に好ましくは表面層の粗さは０.２μｍ以上０.６μｍ以下が望ましい。
【００７１】
感光ドラム表面を粗面化するには、#３０００等の塗粒を有するラッピングテープで研磨する、又は、ガラスや有アルミナ等のビーズを用いたブラスト処理等によって行う。
【００７２】
なお、以後、本発明における表面粗さＲｚとは、十点平均粗さＲｚｊｉｓを意味し、これはＪＩＳ  Ｂ0601（2001）に基づき、サーフコーダＳＥ３４００（小坂研究所）にて、測定長さ２.５ｍｍ、測定速度０.１ｍｍ/ｓｅｃ、カットオフ０.８ｍｍで測定した値を示すものとする。
【００７３】
次に、電子写真感光体（感光体A）の製造方法について説明する。
特に本実施例においては、感光体ドラム１Y、１M、１Cとしては、以下のようにして作成したものを使用した。３０φのアルミニウムシリンダーを硬度試験用と実機テスト用として用意する。導電層用の塗料を以下の手順で調整した。１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０部（質量部、以下同様）、フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ２０部、メタノール５部およびシリコーンオイル（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３０００）０．００２部をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して調整した。この塗料をシリンダー上に浸漬コーティング法で塗布し、１４０℃で３０分乾燥して、膜厚２３μｍの導電層を形成した。
【００７４】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、中間層用塗料を調整した。この塗料を前記の導電層上に浸漬コーティング法によって塗布し、１００℃で２０分間乾燥して、０．６μｍの中間層を形成した。
【００７５】
次に、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラック角２θ±０．２度が９．０度、１４．２度、２３．９度及び２７．１度に強いピ−クを有するオキシチタニウムフタロシアニンを３部、ポリビニルブチラ−ル（商品名エスレックＢＭ２、積水化学（株）製）３部及びシクロヘキサノン３５部をφ１ｍｍガラスビ−ズを用いたサンドミル装置で２時間分散して、その後に酢酸エチル６０部を加えて電荷発生層用塗料を調製した。この塗料を前記の中間層の上に浸漬コーティング法で塗布して５０℃で１０分間乾燥し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００７６】
電荷発生層を形成した後、下記構造式（４）のスチリル化合物を１０部
【化１】
2007183339.tif 000004
および下記構造式（５）の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂１０部を
【化２】
2007183339.tif 000005
（Ｍｖ≒２００００）
モノクロロベンゼン５０部およびジクロロメタン３０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗布液を調整した。この塗布液を前記の電荷発生層上に浸漬コーティングし、１２０℃で１時間乾燥することによって膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【化３】
2007183339.tif 000006
【００７７】
次いで、構造式（３）の正孔輸送性化合物６０部をモノクロロベンゼン５０部およびジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し保護層用塗料を調整した。この保護層用塗料には、フッ素原子含有樹脂粒子として４フッ化エチレン樹脂を保護層の全重量に対して１０ｗｔ％含有させた。
【００７８】
この塗布液を前記の電荷輸送層上にコーティングし、酸素濃度１０ppmの雰囲気下で加速電圧１５０ＫＶ、照射線量５０KGｙの条件で電子線を照射した。その後引き続いて、同雰囲気下で感光体の温度が１００℃になる条件で１０分加熱処理をおこない、更に硬化度を上げるため、空気中で１４０℃になる条件下で１時間加熱処理を行い、膜厚５μｍの保護層を形成し、電子写真感光体（感光体Ａ）を得た。
【００７９】
上記で作成したドラム表面の純水に対する接触角を求めると１００度であった。接触角は協和界面科学社製のＣＡ−Ｘ型を用いて測定した。
【００８０】
また、感光ドラム１Bkは、電子写真感光体用の導電性基体の上に、光受容層が設けられているものを使用した。光受容層は、導電性基体側から順に、ａ−Ｓｉ系下部電荷注入阻止層と、ａ−Ｓｉ：Ｈ（水素化ａ−Ｓｉ）から成り、光導電性を有する光導電層とａ−ＳｉＣ系表面層とから構成されており、表面層は自由表面を有している。又、光導電層は導電性基体側から順に、第１の層領域と第２の層領域とから成り、機能分離がなされている。又、光導電層と表面層の界面を連続的に変化させて、界面反射を抑制するように界面制御を行うのが好ましい。更に、必要に応じて光導電層にハロゲン原子を添加したａ−Ｓｉ：（Ｈ，Ｘ）により形成しても良い。又、表面層は、ａ−ＳｉＮ系、ａ−Ｃ系等、他の材料により形成しても良い。
【００８１】
本実施例では、画像形成装置１００の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃにおける帯電手段として、接触帯電器である帯電ローラ２を有する。帯電ローラ２に所定の条件の電圧を印加することで、感光ドラム１を一様に負極性に帯電させる。帯電ローラ２の長手長さは３２０ｍｍであり、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表面層２ｄとを下から順次に積層した３層構成とした。下層２ｂは帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、中間層２ｃは帯電ローラ２全体として均一な抵抗を得るための抵抗層であり、表面層２ｄは感光ドラム１上にピンホールなどの欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。本実施例の帯電ロ一ラ２は、芯金２ａとして直径６ｍｍのステンレス丸棒を用い、表面層としてフッ素樹脂にカーボンを分散させており、ローラとしての外径は１４ｍｍ、ローラ抵抗は１０４Ω以上１０７Ω以下とした。帯電ロ一ラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押圧ばねによって感光ドラム１方向に付勢して、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。又、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。そして、電圧印加手段としての電源２０から、直流電圧に所定周波数の交流電圧を重畳した所定の振動電圧（帯電バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が、芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加され、回転する感光ドラム１の周面が所定の電位に帯電処理される。帯電ローラ２と感光ドラムの接触部が帯電部ａである。本実施例では、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス電圧は、−５００Ｖの直流電圧と、周波数＝１９８５Ｈｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１４００Ｖ、正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。又、帯電ローラ２に対して、帯電ローラクリーニング部材２ｆが設けられている。本実施例では、帯電ローラクリーニング部材２ｆは、可撓性を持つクリーニングフィルムである。このクリーニングフィルム２ｆは、帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され、且つ、同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材２ｇに一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ２と接触ニップを形成するよう配置されている。支持部材２ｇが、画像形成装置１００の駆動モーターによりギア列を介して駆動され、長手方向に一定量の往復運動をすることで、帯電ローラ２の表面層２ｄがクリーニングフィルム２ｆで摺擦される。これにより、帯電ローラ２の表面層２ｄの付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理された後、画像露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系など）による画像露光Ｌを受ける。これにより、目的のカラー画像の各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応した色成分の静電潜像が形成される。
またBkの画像形成部PBkの画像形成ユニット８Kにおける帯電手段としては、コロナ帯電手段を用いている。
【００８２】
本実施例では露光手段として、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナ３を用いた。レーザビームスキャナ３は、画像読み取り装置（図示せず）などのホスト装置から画像形成装置１００側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して、回転する感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザ走査露光（イメージ露光）する。このレーザ走査露光により、感光ドラム１面のレーザ光Ｌで照射されたところの電位が低下することで、回転する感光ドラム１面には、走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。本実施例では、露光部電位Ｖｌを−１５０Ｖとした。感光ドラム１における画像露光Ｌの照射位置が露光部ｂである。次いで、その感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像手段としての現像器４でトナーにより現像される。本実施例において、現像器４は２成分接触現像器（２成分磁気ブラシ現像器）である。現像器４は、現像容器（現像器本体）４０、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体としての現像スリーブ４１、現像剤規制部材としての現像剤規制ブレード４２、現像容器４０に収容した主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である二成分現像剤（現像剤）４６、現像容器４０内の底部側に配設した現像剤攪拌部材４３、４４などを具備する。現像スリーブ４１は、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４０内に回転可能に配設されている。現像スリーブ４１には、所定間隙を有して現像剤規制ブレード４２が対向されており、現像スリーブ４１の図中矢印方向の回転に伴い、現像スリーブ４１上に現像剤薄層を形成する。本実施例では、現像スリーブ４１は、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保たせて感光ドラム１に近接させて対向配設した。感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部が現像部ｃである。又、現像スリーブ４１は現像部ｃにおいて感光ドラム１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して、感光ドラム１を適度に摺擦する。現像スリーブ４１には電圧印加手段としての電源（図示せず）から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、現像スリーブ４１に印加する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、−３５０ＶのＶｄｃと、１８００Ｖｐｐ、周波数＝２３００ＨｚのＶａｃとを重畳した振動電圧である。このようにして、回転する現像スリーブ４１上に薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現像剤４６中のトナーが、現像バイアス電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着することで、静電潜像がトナー像として現像される。本実施例では、感光ドラム１上の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。現像部ｃを通過した現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４１の回転に伴い現像容器４０内の現像剤溜り部に戻される。更に、現像器４内には、現像剤攪拌部材としての撹拌スクリュー４３、４４が設けられている。攪拌スクリュー４３、４４は、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、���給されたトナーをキャリアと攪拌・混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える機能を有する。又、攪拌スクリュー４３、４４は、それぞれ長手方向において反対方向に現像剤４６を搬送し、現像剤４６を現像スリーブ４１に供給すると共に、現像工程によりトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）の薄くなった現像剤４６をトナー補給部に搬送し、現像剤４６を現像容器４０内で循環させる機能を有する。現像器４のスクリュー４４の上流側壁面には、現像剤４６の透磁率変化を検出して現像剤４６中のトナー濃度を検知するセンサー４５が設けられており、現像剤４６の循環方向においてセンサー４５のやや下流側にトナー補給開口４７が設けられている。現像動作を行った後に、現像剤４６はセンサー４５部に運ばれ、ここでトナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、現像剤４６中のトナー濃度を一定に維持するために、適宜、現像器４に接続された現像剤補給容器（トナー補給ユニット）５が備えるスクリュー５１の回転により、トナー補給ユニット５から現像器４のトナー補給開口４７を通してトナー補給が行われる。補給されたトナーは攪拌スクリュー４４により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与された後に、現像スリーブ４１の近傍に運ばれ、現像スリーブ４１上で薄層形成され現像に供される。本実施態様では、トナーとして、平均粒径5.5μｍのネガ帯電トナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。又、トナーとキャリアを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いた。そして、感光ドラム１上で現像に供されたトナーの帯電量は、−２５μＣ／ｇである。各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各感光ドラム１に対向するように、転写手段としての中間転写ユニット９が設けられている。中間転写ユニット９では、中間転写体（第２の像担持体）としての無端状の中間転写ベルト９１が、駆動ローラ９４、テンションローラ９５及び２次転写対向ローラ９６に所定の張力を持って掛け渡されており、図中矢印の方向に移動する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト９１との対向部である１次転写ニップ部（転写部）ｄへ進入する。転写部ｄでは、中間転写ベルト９１の裏側に、１次転写手段としての１次転写ローラ９２が当接されている。１次転写ローラ９２には、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで独立に１次転写バイアス電圧を印加可能とするため、それぞれ電圧印加手段としての１次転写バイアス電源９３が接続されている。中間転写ベルト９１には、先ず、１色目（イエロー）の画像形成部ＰＹで、上述の動作により感光ドラム１に形成されたイエローのトナー像を転写し、次いで同様の工程を経た各色に対応する感光ドラム１より、順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を各画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで多重転写する。本実施例においては、露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナーに対する転写効率を考慮し、一次転写バイアス電圧として、１色目〜４色目まですべて＋３５０Ｖの電圧を印加した。中間転写ベルト９１上で形成された４色フルカラー画像は、次いで２次転写手段としての２次転写ローラ１０���より、転写材送給手段（図示せず）から供給され、所定のタイミングで搬送手段としての給紙ローラ１２から送られてきた転写材Ｐに一括転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、次いで定着手段としてのローラ定着器１３に搬送され、ここで熱、圧力によってトナー像が転写材Ｐに溶融定着される。その後、転写材Ｐは機外に排出されカラープリント画像が得られる。又、中間転写ベルト９１上に残留する２次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１ａによってクリーニングされ、次の作像工程に備える。中間転写ベルト９１の材料としては、樹脂系、或いは金属芯体入りのゴムベルト、樹脂及びゴムからなるベルトが望ましいが、もちろんトナーの飛び散りや中抜けなどの発生が無い画像向上性を意識して、弾性層を有する中間転写ベルトを用いても良い。本実施例では、ＰＩ（ポリイミド）にカーボン分散し、体積抵抗率を１０８Ωｃｍオーダーに制御した樹脂ベルトを用いた。その厚さは８０μｍ、長手方向３２０ｍｍ、全周は９００ｍｍである。又、一次転写ローラ９２としては、導電性スポンジからなるものを用いた。その抵抗は１０６Ω以下、外径は１６ｍｍ、長手長さは３１５ｍｍとした。更に、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋには、トナー帯電量制御手段６と残留トナー像均一化手段７とが設けられており、それぞれ感光ドラム１に当接されている。
【００８３】
次にトナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７について説明する。
本発明において、トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７は、両者とも導電性の繊維からなるブラシ部材を用いた。より具体的には、トナー帯電量制御手段６は、横長の電極板６２にブラシ部６１を具備させたものである。又、残留トナー均一化手段７についても同様に、電極板７２にブラシ部７１を具備させてなる。そして、ブラシ部６１、７１を感光ドラム１面に当接させ、感光ドラム１の長手方向（表面移動方向に略直交する方向）に対して略平行に、固定支持して配設している。トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７のブラシ部６１、７１は、公定水分量が6％以下の繊維が好ましい。公定水分量が6％より高い吸湿度の大きい繊維の場合は、ブラシの密度を上げるために、ブラシの繊度を下げた場合に、高湿度環境下で繊維がへたって腰がなくなってしまい、せっかく研磨剤がブラシに付着しても、充分に研磨効果が出てくれず、特に高温高湿環境下において放電生成物を除去できず、画像流れを発生させてしまう。また、吸湿性が高いと高温高湿環境下において、繊維同士がトナーを取り込んで凝集し始め、前記研磨剤を充分に捕集できない状態となる。具体的にはナイロン、ポリエステルなどの合成繊維にカーボンや金属粉を含ませて抵抗値を制御したものが公定水分率4％以下と吸湿性も低く研磨効果を発揮でき、好ましい。
【００８４】
一般的に、転写部ｄで記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、反転トナーや帯電量が適切でないトナーが混在している。そこで、補助均し手段（均一化手段）７により一度転写残トナーを除電し、次いで均し手段（トナー帯電量制御手段）６で再度転写残トナーを正規極性に帯電処理する。これにより、帯電ローラ２への転写残トナーの付着防止を効果的に成すと共に、現像装置４での転写残トナーの除去・回収を完全に行うことができる。そのため、転写残トナー像パターンのゴースト像の発生も厳密に防止される。
【００８５】
特に、本発明のように粒径が小さく、形状が立方体状又は直方体状のため凸部の多いチタン酸ストロンチウムを使用している場合、ドラム表面を均一かつ均等に研磨する効果があるため、これらを保持しているブラシ繊維をなるべく細く、且つ、高密度にして、多くのチタン酸ストロンチウムのみを選択的に保持して均一にドラム表面を擦ることが大切である。
【００８６】
均し手段及び補助均し手段で使用されるブラシとしては、基布に導電性の繊維がＷ織りで植え込まれ、それをバイアス電源に接続された導電性基体に取り付けられている。
【００８７】
導電性繊維の繊度及び、密度としては、上述したように、研磨性を有する小粒径の研磨剤の保持及び摺擦性、及びトナー母体をなるべく保持せず、研磨剤のみを選択的に保持するという観点から選択される。導電性繊維の繊度は、一般の清掃ブラシとして使用される繊維より細かい0.55×１０−７ｋｇ／ｍ以上4.4×１０−７ｋｇ／ｍ以下（0.5デニール以上4デニール以下）が好ましく、且つブラシの密度は清掃ブラシとして使用される繊維よりも密度が高いことが好ましく、300 KF/inch2以上600KF/inch2以下（３０万本/inch2以上６０万本/inch2以下）であることが望ましい。導電性繊維の繊度が0.55×１０−７ｋｇ／ｍ（０．５デニール）より細かい場合は、高密度にした場合には、繊維1本1本が空間に対して密に充填された状態となり、トナーのような大きな粒径のものも保持しにくくはなるが、同様に、平均一次粒径３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の研磨剤も保持できない状態となってしまい、選択的に研磨剤のみを保持するという目的は達成できない。さらにかかる場合均しブラシとしての転写残トナーの散らし、均し効果も低下しやすくなる。また逆に導電性繊維の繊度が4.4×１０−７ｋｇ／ｍ（４デニール）より太い場合は、製造上の問題から300 KF／inch２以上600KF／inch２以下と高密度にすることは困難であり、密に出来たとしても、繊維1本1本は空間に対して密には充填されない。従ってかかる場合、トナーの付着を促進してしまうため、研磨効果は出なくなってしまい、且つトナー帯電手段としての機能も損失してしまう。
【００８８】
また、ブラシ密度については、上述したように、粒径が小さい研磨剤のみをブラシに保持して摺擦するため、通常のブラシ繊維密度より高くするのが好ましく、具体的には繊維密度としては300KF／inch２以上600KF／inch２以下が好ましい。300KF/inch２より低いブラシ密度では、繊維1本1本は空間に対して密には充填されないので、その隙間にトナー母体が侵入し、凝集を始め、粒径の大きいトナーが感光体に優先的に接触するため、ブラシに付着した研磨剤と感光体との接触を妨げ、摺擦能力を弱めてしまう。且つ、ブラシに凝集したトナーによりブラシに抵抗を上げてしまい、トナー帯電機能を妨げてしまうことになる。逆にブラシ密度が600KF/inch２より高い場合では、細い繊維を使って密度を上げる必要があり、繊維1本1本は空間に対して非常に密には充填されるが、その隙間にトナー母体のみならず研磨剤も侵入することを妨げられてしまうため、繊維に研磨剤が充分に付着せず、研磨効果を出すことができなくなる。また、毛が細すぎるため、吸水性の低い、高温高湿下でも剛性の高い合成繊維を使ったとしても、毛1本1本の腰は弱くなり、研磨効果はもとより、トナー像を均一化する効果もなくなってしまう。
【００８９】
上述のブラシ繊維の最密状態のイメージ図を図4に示す。
また、ブラシ部６１、７１が感光ドラム１面に対して侵入量１ｍｍとなるように当接させ、感光ドラム１との当接ニップ部幅は５ｍｍとした。
【００９０】
図２に示すように、本実施態様では、転写部ｄよりも感光ドラム１の回転方向下流側且つ帯電部ａよりも上流側に位置して、感光ドラム１の回転方向上流から順に、残留トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段６が配置され、残留トナー均一化手段７と感光ドラム１との接触部ｅ、トナー帯電量制御手段６と感光ドラム１との接触部ｆが形成されている。詳しくは後述するように、残留トナー均一化手段７およびトナー帯電量制御手段６には、それぞれ電圧印加手段としての電源２２、２１より所定の電圧が印加される。画像形成装置１００が備える電源２０、２１、２２などの電圧印加手段は、画像形成装置本体が有する、装置動作を統括制御する制御手段としての制御回路１３０によって制御される。尚、本実施態様では、感光ドラム１、帯電ローラ２、帯電ローラクリーニング部材２ｆ、現像器４、残留トナー均一化手段７、トナー帯電手段６などは、帯電ユニット枠体１１１、現像枠体１１２によって一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ８を構成する。プロセスカートリッジ８は、画像形成装置本体に設けられた装着手段１１０ａを介して取り外し可能に装着される。又、プロセスカートリッジ８が画像形成装置本体に装着された状態で、画像形成装置本体に設けられた駆動手段（図示せず）とプロセスカートリッジ８側の駆動伝達手段が接続され、感光ドラム１、現像器４、帯電ローラ２などが駆動可能な状態となる。更に、プロセスカートリッジ８が画像形成装置本体に装着された状態で、帯電ローラ２、トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７にバイアスを印加する電源２０、２１、２２、現像スリーブ４１にバイアスを印加する電源（図示せず）などの各種電圧印加手段は、プロセスカートリッジ８側及び画像形成装置本体側にそれぞれ設けられた接点を介して電気的に接続される。一方、トナー補給ユニット５は、現像器４及び画像形成装置本体に対して装着手段１１０ｂを介して着脱可能に装着される。
【００９１】
次に、残留トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段６の上述摺擦機能以外の従来の作用についてより詳しく説明する。
転写工程後の感光ドラム１上には転写残トナーがある。この転写残トナーには、画像部の負極性トナー、非画像部の正極性トナー、転写工程における正極性の電圧に影響されて極性が正極性に反転してしまったトナー（反転トナー）が含まれる。
【００９２】
本実施例では、このような正規極性、逆極性のトナーに対する、残留トナー均一化手段７のトナー回収性を高めるように残留トナー均一化手段７に印加する電圧条件を設定する。これにより、転写残トナーを残留トナー均一化手段７で回収して、基本的には帯電ローラ２と感光ドラム１との当接部（帯電部）ａにトナーが送られないようにする。
【００９３】
本実施態様において、残留トナー均一化手段７には、画像形成時に、直流電圧が重畳された交流電圧が電源２２より印加される。
【００９４】
残留トナー均一化手段７に、トナーの正規極性とは逆極性の直流電圧を、上記交流電圧に重畳して印加することで、感光ドラム１上の静電潜像を除電してポジゴーストを防止する。又、トナー帯電手段６には、画像形成時に、トナーの正規極性と同極性である負極性の電圧が、電源２１から印加される。これは、残留トナー像均一化手段７から僅かながらすり抜けてくるトナーが帯電ローラ２を汚すのを防止するためである。これを避けるために、本実施例においては、放電開始電圧以上である−７００Ｖ以上の直流電圧を印加することにより、トナー帯電手段６を通過する転写残トナーは、十分な放電により負極性（正規極性）に帯電付与される。
【００９５】
その後、上述した帯電部ａにおける帯電工程において、転写残トナーの上から感光体ドラム１面を帯電処理するが、転写残トナーの極性はトナー帯電手段６によって負極性に一様に揃えられているため、トナーの帯電ローラ２への付着はない。又、帯電ローラ２に印加する交流バイアスによって、転写残トナーの帯電電荷は適度に除電される。しかし、前記トナー帯電手段は、像担持体と接触しているため、今回のブラシの密度と繊度を規定しても、そこを通過する転写残トナーを少なからずトラップしてしまう。トラップされたトナーはそのまま蓄積していけば、トナー帯電能力を阻害してしまうので、帯電補助手段からのトナーの吐出しが必須となる。トナーの吐出し動作について説明すると、残留現像剤均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６の吐き出し動作を略同時に行なう前動作として、帯電ローラ２に交流電圧のみを印加して感光ドラム１の電位を略０Ｖにならす動作を行ない、吐き出し動作を行なうときに残留現像剤均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６に印加する電圧は、吐き出し動作によって略０Ｖの感光ドラム１面の電位が変動しない程度の電圧を印加（本実施の形態では±３００Ｖ）し、吐き出した感光ドラム１面に対して、帯電ローラ２は略０Ｖとしている。
【００９６】
ここで、吐き出し動作によって略０Ｖの感光ドラム１面の電位が変動しない程度の電圧としては、画像形成動作時の帯電開始電圧以下の電圧であると好ましい。
【００９７】
吐き出しトナーは、基本的に接触２成分カウンター現像を用いた現像器によって静電的及び物理的摺擦によって大部分が回収される。しかし、正規極性でも帯電量の少ないトナーや逆極性トナーに関しては完全に現像器回収が行なわれないこともある。しかし、これらは転写ニップにおいて圧接転写されることで感光ドラム上から中間転写ベルト上へ転移し、中間転写ベルトクリーナでベルト上から除去される。トナー帯電量制御手段６の吐き出し動作時には、１次転写バイアス源により転写バイアスを正規極性とは逆極性（負極性）の電圧を印加すると、正極性のトナーを転写しやすくなりさらに効果的である。
これによって、正規極性及び逆極性が混在する吐き出しトナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電ニップ部を通過させることが可能となった。
このような条件で吐き出し動作を行なうことで、吐き出しトナーによる帯電ローラ汚染を防止でき、常に良好な画像形成を行なうことが可能となった。
【００９８】
続いて、露光部ｂにおける露光工程において転写残トナー上から露光を行うが、転写残トナーの量は少ないため、影響は現れない。そして、現像部ｃにおける現像工程において、現像されるべきではない感光ドラム１上の未露光部（非画像部）に付着している転写残トナーは、完全に負極性に揃い、又帯電ローラ２により適度に除電されて感光ドラム１との鏡映力を減じることができている。したがって、前述した感光ドラム１の表面電位（未露光部電位：−５００Ｖ）と現像バイアスのＤＣ成分（−３５０Ｖ）との関係（かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）で、確実に現像器４内に回収される。上述のように、本実施態様においては、現像器４の現像スリーブ４１は現像部ｃにおいて、感光ドラム１面の進行方向とは逆方法に回転され、その上に担持した現像剤層で感光ドラム１を摺擦している（接触２成分カウンター現像方式）。これは、感光ドラム１上の転写残トナーの回収に有利となる。
【００９９】
続いて、固定現像装置４Bk中のＢｋ現像器４００の構成について図５に基づき説明する。
固定現像装置４Bkにあっては、現像容器４００が、装置の長手方向に延在する開口部を有し、その開口部に固定現像剤担持体たる現像スリーブ４０１が設置される。現像スリーブ４０１は、例えばアルミニウム、ＳＵＳ等の材料からなる。又、現像スリーブ４０１は、開口部の図で見て左略半周面を現像容器４００内に突入し、右略半周面を現像容器４００外へ露出し、感光ドラム１と対向するようにして、回転自在に配設されている。現像スリーブ４０１と感光ドラム１との間には徹小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐが設けられ、現像スリーブ４０１は、感光ドラム１の回転方向Ｒｌに対し、矢印Ｒ４ａ方向に回転駆動される。
【０１００】
又、この微小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐは、可変手段（図示せず）によって固定現像装置４ａに対しＢｋ現像器４００が矢印Ｒ４ｃの向きに押圧されつつ可変となっている。
現像スリーブ４０１内には、磁界発生手段としてマグネット４０２が設けられており、本実施形態では、マグネット４０２は永久磁石からなっている。このマグネット４０２は、現像スリーブ４０１の回転に拘らず、固定的な磁界を発生できるように、現像スリーブ４０１内に非回転に配置されている。
【０１０１】
現像容器４００内の現像スリーブ４０１の近傍には、現像剤規制部材として現像容器４００の開口部に固定端を支持され対向する自由端を現像スリーブ４０１に近接させた板状の磁性ブレード４０３が設けられ、この磁性ブレード４０３に、マグネット４０２の磁極の１極が略対向するように位置されている。
【０１０２】
撹拌部材４０４により現像スリーブ４０１上に担持された磁性トナー４０５は、その後現像スリーブ４０１の回転に伴い、磁性ブレード４０３の現像スリーブ４０１との対向部に搬送される。そして、磁性ブレード４０３と現像スリーブ４０１との間隙に形成された磁気的な規制：Ｓ−Ｂｇａｐにより層厚を規制されて、現像スリーブ４０１上に薄層に形成された後、規制部：Ｓ−Ｂｇａｐを抜け出して感光ドラム１と微小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐをもって対向した現像領域へと搬送される。現像領域において現像スリーブ４０１と感光ドラム１との間に、バイアス印加手段（図示せず）が、現像バイアス電圧として直流に交流を重畳した交番電圧を印加することにより、現像スリーブ４０１上のトナー４０５が感光ドラム１上の静電潜像に対向して転移、付着して、静電潜像をトナー像として可視化、現像する。
【０１０３】
続いて、本実施形態でのＢｋ現像器４００による現像について説明する。
【０１０４】
先ず、感光ドラム１の表面が、一次帯電器２によりドラム表面電位ｖｄ＝＋４００Ｖに一様に帯電される。次いで、感光ドラム１の表面が、波長６８０μｍの半導体レーザにより６００ｄｐｉでＰＷＭによる露光Ｌを受け、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この時のレーザパワーは静電潜像がＶ１＝＋５０Ｖになるように設定されている。
【０１０５】
続いて、Ｓ−Ｂｇａｐ：２５０μｍ、Ｓ−Ｄｇａｐ：２５０μｍとしたＢｋ現像器４００により現像を行いトナー像として可視化する。上述の従来例では正現像によるカラー画像形成について説明したが、本実施形態では反転現像を採用する場合について説明する。
【０１０６】
本実施形態で用いる現像剤はネガ磁性一成分トナーであり、現像バイアス電圧Ｖｄｃは＋２００Ｖの直流電圧に２７００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐ、５０％Ｄｕｔｙの交流電圧を重畳し、ジャンピング現像を実現している。これは、反転現像におけるＢｋ現像コントラストＶｃｏｎｔ（＝Ｖｄ−Ｖｄｃ）＝２００Ｖ、カブリ取りバイアスＶｂａｃｋ（＝Ｖｄｃ−Ｖｌ）＝＋１５０Ｖに設定しているためである。
【０１０７】
次に、本実施例の黒色画像形成部Pbkに用いているクリーニング装置７Bkについて図６を用いて説明する。クリーニング装置７Bkは、クリーニング容器10９ａと、このクリーニング容器10９ａに保持され、感光ドラム１の表面に当接しているクリーニングブレード10９ｂと、このクリーニングブレード10９ｂの上流側（感光ドラム１の回転方向に対して上流側）に感光ドラム１に対して所定の隙間をもって配設された磁気ロールとしてのマグネットローラ10９ｃと、規制ローラ10９ｄと、スクリュー10９ｅとを備えたものである。なお、マグネットローラ10９ｃよりも感光ドラム１の回転方向上流側には、クリーナ前露光装置１０８が配設されており、さらにクリーナ前露光装置10８の上流側には、分離爪1１３が配設されている。
【０１０８】
そして、クリーニングブレード10９ｂは厚み３mmのウレタンゴムで構成されており、マグネットローラ10９ｃは各磁束密度が１０００ガウスの８極の磁極を有する直径１８mmのローラで構成されている。
【０１０９】
感光ドラム１は、図示矢印Ｒ１方向に所定速度で回転駆動され、前記前露光装置２によってその表面が除電された後、一次帯電器2Bkによって表面が一様に帯電される。そして、感光ドラム１の表面に画像露光光Ｌが照射されると、感光ドラム１の表面には画像に対応する静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置５によって現像されてトナー像として顕画化される。
【０１１０】
ところで、上記感光ドラム１は、直径１０８mm、厚さ約５mmのアルミニウムシリンダ上にグロー放電などによって厚さ３０μｍのアモルファスシリコン感光層が形成されている。そして、この感光ドラム１の内部には約８０Ｗの面状発熱体ヒータ１１４が一周分配置され、アルミニウムシリンダの温度が４２℃になるように電力制御されている。
【０１１１】
次に、クリーニング装置７ｂｋの構成についてさらに説明する。
図６を用いてさらに詳しく、クリーニング装置９を説明する。クリーニングブレード10９ｂは、ウレタンを主体とした弾性ブレードで硬度７０°（Ｈｓ）、反発弾性率４１（％）（40℃での反発弾性率63％）で、300％モジュラスが200（ｋｇ/cm2）（いずれもＪＩＳ規格による）のもので、当接角度２４°、当接圧ｌ０（ｇ／cm）にてエッジ部Ａが感光ドラム１に対向して配設されている。マグネットローラ10９ｃは感光ドラム１の回転方向に対して順方向で相対速度１０％の周速にて回転している。マグネットローラ９ｃは感光ドラム１に対して１．０mmの隙間をあけて配設されている。規制ローラ10９ｄはマグネットローラ10９ｃに対して１．８mmの隙間をあけて配設されており、マグネットローラ10９ｃと相対速度ｌ０％で順方向に回転している。
【０１１２】
以下、本実施例で用いた現像剤および、添加した無機微粒子について説明する。
現像容器４ａ内の二成分現像剤（現像剤）４ｅは主に非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。
この実施形態による画像形成装置に用いられる現像剤は、重合法や粉砕法により生成される非磁性トナーと、磁性キャリアとの混合物である２成分現像剤である。
【０１１３】
また、この現像剤のＴ／Ｄ比（重量Wt％）は８％である。また、磁性キャリアとしては、（４π）-1×１０6Ａ／ｍ（１ｋＯｅ）の磁気中における磁化の強さが、４π×１０-2Ｗｂ／ｍ2（１００ｅｍｕ／ｃｍ3）であり、磁性キャリアの抵抗は約１０１３Ωｃｍ、粒径（体積平均粒径：レーザ回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて、０．５μｍ以上３５０μｍ以下の範囲を３２対数分割して測定し、体積５０％メジアン径をもって体積平均粒径とする）は約４０μｍである。
【０１１４】
また、この実施形態による画像形成装置に用いたトナーは、平均１次粒径が４μｍ以上９μｍ以下の範囲にあることが好ましい。平均１次粒径が４μｍより小さいトナーであれば、１００ｎｍ程度の研磨剤との粒径のブラシへの付着レベルの差別化が難しくなり、ブラシに対して選択的に研磨剤のみを付着させるということが困難である。また、平均１次粒径が９μｍより大きいトナーであれば、高画質を実現するための高解像なドットを形成するのが困難となる。
【０１１５】
トナーの重量平均粒径は、コールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）を用い測定した。コールターマルチサイザーＩＩに個数分布，体積分布を出力するインターフェース（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。例えば、ＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下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フォン酸塩を０．１ｍｌ以上５ｍｌ以下加え、更に測定試料を２ｍｇ以上２０ｍｇ以下加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分間から３分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。それから本発明に係る体積分布から求めた重量基準（各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする）の重量平均粒径を求めた。
【０１１６】
本発明の画像形成装置に用いたトナーは、粉砕法等によって製造された後球形化されたトナーであり、その円形度は0.９６である。
【０１１７】
＜トナー平均円形度の測定＞
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像測定装置「ＦＰＩＡ−２１００型」（シスメックス社製）を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。
【数２】
2007183339.tif 000007
【０１１８】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。測定は、５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）で画像処理した時の粒子像の周囲長を用いる。
【０１１９】
本発明における円形度はトナー粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【０１２０】
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度ＣＡＶＥ.は、粒度分布の分割点ｉでの円形度（中心値）をｃｉ、測定粒子数をｍとすると、次式から算出される。
【数３】
2007183339.tif 000008
【０１２１】
なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−２１００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得られた円形度によって、粒子を円形度０．４以上１．０以下を０．０１ごとに等分割したクラスに分け、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う。
【０１２２】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水１０ｍｌを用意し、その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加えた後、更に測定試料を０．０２ｇ加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「Ｔｅｔｏｒａ１５０型」（日科機バイオス社製）を用い、２分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が４０℃以上とならない様に適宜冷却する。また、円形度のバラツキを抑えるため、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００の機内温度が２６℃以上２７℃以下になるよう装置の設置環境を２３℃±０．５℃にコントロールし、一定時間おきに、好ましくは２時間おきに２μｍラテックス粒子を用いて自動焦点調整を行う。
【０１２３】
トナー粒子の円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が３０００個／μｌ以上１万個／μｌ以下となる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を１０００個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径２μｍ未満のデータをカットして、トナー粒子の平均円形度を求める。
【０１２４】
本実施例においてトナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【０１２５】
なお、本発明の実施形態においては、高弾性高硬度な表面保護層を有する感光体を安定的に使用するために、チタン酸ストロンチウムを使用している。本発明のように、トナー帯電手段を用いて、高弾性有機材料で形成された表面層を有し、クリーナレスシステムで使用する場合、トナー帯電手段自身がある程度摺擦性を有し、トナーや外添剤を捕捉して感光ドラム表面を擦るため、外添剤としては適度な硬度を有するものが好ましく、モース硬度的にもチタン酸ストロンチウムが好適であり、更には以下のようなものが好ましい。
【０１２６】
一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で、ペロブスカイト型結晶で、粒子形状が概略立方体又は直方体であるものが５０個数％以上含有している無機微粉体であるチタン酸ストロンチウムが好適で、トナー樹脂１００質量部に対して０.２質量％以上、更に好ましくは、０.５質量％から１.０質量％外添されている。
【０１２７】
また、トナー母体粒子に対する該無機微粒子の遊離率は15個数％以上であることが望ましく、遊離率が１５個数％以下であると、含まれるチタン酸ストロンチウムほとんどがトナー母体の表面に付着し、ドラム上を移動し、ブラシと付着することになり、充分な摺擦効果が出なくなってしまう。研磨効果を充分に出すには、ブラシに対して、チタン酸ストロンチウム単独で付着することが重要である。
【０１２８】
しかし、遊離率が１５個数％以上であっても、外添量が０.２質量％より少ないと、上記チタン酸ストロンチウムを外添した目的である感光ドラム表面に対する研磨性が十分に発揮されず、また逆に、外添量が1.0質量％より多いとトナー表面での被覆率が上がりすぎて、現像性や定着性に影響を及ぼすためである。
【０１２９】
なお、該チタン酸ストロンチウムのトナー全質量に対する含有率T（Ｗｔ％）の測定方法は、蛍光Ｘ線測定で行った。具体的には、理学電機工業（株）製  ＲＩＸ３０００を使用し、トナーの未外添品と、トナー樹脂１００質量部に対してチタン酸ストロンチウムを１質量部外添したトナーの２つのストロンチウムのネット強度を測定して、この両者から検量線を作成して各測定サンプルの強度比をもって含有率T（Wt％）とした。
【０１３０】
外添剤の遊離率は、トナー粒子に含まれる炭素原子と潤滑性化合物に含まれる原子（例えば、フッ素樹脂ならフッ素原子、ステアリン酸亜鉛なら亜鉛原子）との個数の和に対する、トナー粒子に含まれない潤滑性化合物に含まれる原子の個数の比によって表される。上記遊離率は、「Japan Hardcopy97」論文集の６５乃至６８ページに記載の原理で測定することができる。具体的には、トナー粒子を一個ずつプラズマへ導入し、得られる発光スペクトルからトナー粒子中の元素、トナー粒子数及びトナー粒子の粒径を知ることができ、この発光スペクトルから上記遊離率を測定することができる。
【０１３１】
上記の測定方法によれば、潤滑性化合物の遊離率は、トナー粒子に含まれる結着樹脂の構成元素である炭素原子の発光と、潤滑性化合物の原子の発光から下記式（iii）により求められる。
（iii）外添剤の遊離率（個数％）＝（外添剤に含まれる原子のみの発光回数）×１００／（（炭素原子と同時に発光した外添剤に含まれる原子の発光回数）＋（外添剤に含まれる原子の発光回数））
【０１３２】
上記式において「同時に発光した」とは、潤滑性を有する化合物に含まれる原子の発光であって炭素原子の発光から２．６ｍｓｅｃ以内の発光をいい、それ以降の潤滑性を有する化合物に含まれる原子の発光は潤滑性を有する化合物に含まれる原子のみの発光とする。又、炭素原子と外添剤に含まれる原子が同時発光するということはトナー粒子と同期していることを意味し、外添剤に含まれる原子のみの発光は、外添剤がトナー粒子から遊離していることを意味する。遊離率の測定方法は発光スペクトルを利用した、パーティクルアナライザー（ＰＴ１０００：横河電機（株）製）を使用し測定を行った。
【０１３３】
具体的な測定方法は以下の通りである。先ず、０．１％酸素含有のヘリウムガスを用い、温度２３℃で湿度６０％の環境で測定を行い、トナーサンプルを同環境下で１晩放置して、調湿する。測定に際しては、チャンネル１で炭素原子（測定波長２４７．８６０ｎｍ、Ｋファクターは推奨値を使用）、チャンネル２で外添剤に含まれる原子を測定し、一回のスキャンで炭素原子の発光回数が１，０００回以上１，４００回以下となるようにサンプリングを行い、炭素原子の発光回数が総数で１０，０００回以上となるまでスキャンを繰り返し、発光回数を積算する。この時、炭素原子の発光回数を縦軸に、炭素原子の三乗根電圧を横軸にとった分布において、該分布が極大を一つ有し、更に、谷が存在しない分布となるようにサンプリングして測定を行う。そしてこのデータを元に全原子のノイズカットレベルを１．５０Ｖとし、上記計算式（iii）を用い、外添剤の遊離率を算出する。
【０１３４】
本例における外添剤の遊離率とは、トナー母体以外に含まれる外添剤すべての遊離率の積算値と定義する。本例では外添剤としてチタン酸ストロンチウム（一次粒子の平均粒径１００nｍ）このときには、Sr元素について遊離率を算出し、これらを積算した値が外添剤トータルの遊離率である。
【０１３５】
また、トナー凝集度は、１５以上が望ましい。トナーの凝集度が低すぎると、トナー粒子が単独で存在し、凝集塊をつくる確率が減り、ブラシに研磨剤のみならず、トナー母体粒子も付着しやすくなる。トナーの凝集度の測定法はホソカワミクロン株式会社製のパウダーテスタとデジタル振動計（デジバイブロＭＯＤＥＬ  １３３２）を用いる。
【０１３６】
測定法としては、振動台に目開き３８μｍの篩い、目開き７５μｍの篩い、目開き１５０μｍの篩いを重ねてセットする。このセットした一番上の目開き１５０μｍの篩いの上に正確に秤量した試料５ｇを加え、振動台のデジタル振動計の変位値を０．５００±０．０１５ｍｍに調整し、約１５秒間振動を加える。その後、目開き１５０μｍの篩いの残試料の質量をａｇ、目開き７５μｍの篩いの残試料の質量をｂｇ、目開き３８μｍの篩いの残試料の質量をｃｇとして、下式に基づき、凝集度を得る。
凝集度（％）=（（a＋b）×0.6＋c×0.2）／5
【０１３７】
本発明において使用されるペロブスカイト型結晶の無機微粉体は一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下でなければならず、１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であるものが更に好ましい。
平均粒径が３０nｍ未満では当該粒子の研磨効果が不十分であり、一方、３００ｎｍ以上では、研磨効果が強すぎるためにドラムに傷が発生したりする問題が生じる。
なお、本発明における無機微粉体の粒径については、電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して求めた。
【０１３８】
また、本発明に記載した研磨剤は疎水化処理されたものが好ましく、ナイロンなどの吸湿性の低い繊維のブラシを使用する際には、疎水化処理された無機微粒子の方が、多く、強く繊維に付着することが知られている。したがって、トナー母体を付着させずに、研磨剤のみを付着させるという本発明の効果をより助長することになる。
【０１３９】
なお、概略立方体、直方体である無機微粉体の粒径は、微粉体の形状の中で最も長い長辺の長さ（Ｔ１）と最も短い短辺の長さ（Ｓ１）としたとき、以下の式を持って無機微粉体の粒径とした。
無機微粉体の粒径＝（Ｔ１＋Ｓ１）／２
【０１４０】
また本発明の無機微粉体中の、粒子形状が概略立方体または直方体であるものの含有率を５０個数％以上含有することで更に効率的に帯電生成物の除去が行えるため好ましい。
【０１４１】
該無機微粉体の概略立方体、直方体（サイコロ、キュービック状の形状）形状は、図７に電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真を示すような形状を示す。
【０１４２】
また現像性を良好なものにし、バイアス印加されたブラシ部材への応答性を良好するには、本発明の表面処理をしたペロブスカイト型結晶の無機微粉体の帯電極性がトナーと逆極性であることが好ましい。
【０１４３】
トナーの帯電極性と反対であれば、無機微粉体はトナーと同極性に帯電しているトナー帯電量制御手段6に付着しやすく、反転していない通常の転写残トナーは付着しづらいので、トナー帯電量制御手段であるブラシに無機微粉体のみを選択的に付着させることが可能となり、感光体の研磨能力を発揮できる。また、1次転写手段にかけられるバイアスはトナーの帯電極性とは逆の極性なので、トナーは転写されやすいが、添加した無機微粉体がトナーと逆極性であれば、1次転写部では転写されにくく、無機微粉体をリッチに含んだ転写残トナーを生成し、ブラシに多くの無機微粉体を付着させることが可能になる。
【０１４４】
なお帯電量の測定方法については以下の通りである。
温度２３℃，相対湿度５０％環境下、キャリアとしてＤＳＰ１３８（同和鉄粉工業社製）を用い、キャリア９.９ｇに測定する試料０.１ｇを加えた混合物を５０ｍｌ容量のポリエチレン製の瓶に入れ１００回震盪する。次いで図８に示すような、底に目開き３２μｍの金属メッシュのスクリーン１７３のある金属製の測定容器１７２に前記混合物を約０.５ｇを入れ、金属製のフタ１７４をする。この時の測定容器１７２全体の質量を秤りＷ１ｇとする。次に吸引機１７１（測定容器１７２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口１７７から吸引し風量調節弁１７６を調節して真空計１７５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で２分間吸引を行ない現像剤を吸引除去する。この時の電位計１７９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで１７８はコンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする。また吸引後の測定機全体の質量を秤りＷ２（ｇ）とする。この現像剤の摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）は、下式の如く計算される。
摩擦帯電量＝ＣＶ／（Ｗ１−Ｗ２）  
【０１４５】
さらに、以下に、研磨剤であるチタン酸ストロンチウムのブラシへの付着量とトナー母体のブラシへの付着量と画像流れの関係について説明する。
【０１４６】
前述してきたように、フィルミングや画像流れなどを防止するために、感光体表面を効果的に摺擦するためには、トナーをなるべくトナー帯電手段であるブラシには付着させないで、且つ研磨剤であるチタン酸ストロンチウムを付着させることが重要である。したがって、研磨剤であるチタン酸ストロンチウムをなるべくトナー母体から遊離させ、単独で挙動させ、且つなるべく多く添加する必要がある。また、トナー母体と、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤との1次平均粒径を差別化し、且つブラシの繊度と密度を最適化することで、トナー母体をなるべく付着させずにチタン酸ストロンチウムなどの研磨剤のみを選択的にブラシに付着させ、研磨効果を出すことが可能となる。
【０１４７】
また、図７に示すように今回使用するペロブスカイト型結晶のチタン酸ストロンチウムは形状が立方体、もしくは直方体の形状をしており、クリーニングブレードを有さないクリーニングレスシステムにおいても、ブラシなどに効果的に付着させれば従来の不定形のものに比べて非常に高い研磨能力が得られる。ブラシへのトナー付着個数と研磨剤の付着個数の比を、ブラシ密度を横軸にとり、それぞれトナーと研磨剤の平均粒径を振った場合、トナー母体粒子に対する研磨剤の遊離率を振った場合、トナー母体に対する研磨剤の添加量を振った場合、トナーの凝集度を振った場合について、それぞれ図９、図１０、図１１および図１２に示した。
【０１４８】
実施例中には選択的に研磨剤がブラシへ付着しているかどうかを示すバロメータとして、トナー母体粒子と研磨剤粒子の付着個数の比を付着量比Ｆとして示している。付着量比Ｆは次式で示され、Ｆは大きければ大きいほど研磨効果が高いことになる。Ｆ＝（研磨剤のブラシへの付着個数）／（トナー母体粒子の付着個数）
【実施例１】
【０１４９】
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は40個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１５０】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１５１】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表1−１に示す。
【０１５２】
【表１−１】
2007183339.tif 000009
【０１５３】
トナー母体粒径と研磨剤の粒径が差別化され、且つ充分な量の研磨剤が添加され且つ、研磨剤が遊離して存在したため、ブラシへは研磨剤を選択的に付着させることができ、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えたので、摺擦効果が出て、画像流れを抑止することができた。
【実施例２】
【０１５４】
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が250ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は35個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１５５】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１５６】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表2−1に示す。
【０１５７】
【表２−１】
2007183339.tif 000010
【０１５８】
トナー母体粒径と研磨剤の粒径が差別化され、且つ充分な量の研磨剤が添加され且つ、研磨剤が遊離して存在したため、ブラシへは研磨剤を選択的に付着させることができ、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えたので、充分な摺擦効果が出て、画像流れを抑止することができた。
【０１５９】
［比較例1］
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が600ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は30個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１６０】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１６１】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表1−2に示す。
【０１６２】
【表１−２】
2007183339.tif 000011
【０１６３】
研磨剤の粒子が大きくなり過ぎたことにより、高密度なブラシにはトナー母体粒子とともに研磨剤が付着できなくなり、研磨剤が遊離して存在していても、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えなかったので、充分な研磨効果が出せず、画像流れが発生してしまった。
【実施例３】
【０１６４】
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.2質量％添加したものであり、その遊離率は40個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１６５】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１６６】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表３−１に示す。
【０１６７】
【表３−１】
2007183339.tif 000012
【０１６８】
トナー母体粒径と研磨剤の粒径が差別化され、且つやや少なくはあったが、充分な量の研磨剤が添加され且つ、研磨剤が遊離して存在したため、ブラシへは研磨剤を選択的に付着させることができ、付着比Ｆは画像流れに充分効果が300を越えたので、充分な摺擦効果が出て、画像流れを抑止することができた。
【０１６９】
［比較例2］
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.1質量％添加したものであり、その遊離率は50個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１７０】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１７１】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表2−2に示す。
【０１７２】
【表２−２】
2007183339.tif 000013
【０１７３】
トナー粒子に対する研磨剤の添加量が極端に少なかったことにより、ブラシには充分な研磨剤が供給されず、トナー母体粒子とともに研磨剤が付着できなくなり、研磨剤が遊離して存在していても、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えなかったので、充分な研磨効果が出せず、画像流れが発生してしまった。
【実施例４】
【０１７４】
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は15個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１７５】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１７６】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表４−１に示す。
【０１７７】
【表４−１】
2007183339.tif 000014
【０１７８】
トナー母体粒径と研磨剤の粒径が差別化され、且つ充分な量の研磨剤が添加され且つ、研磨剤が15％以上遊離して存在したため、ブラシへは研磨剤を選択的に付着させることができ、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えたので、充分な摺擦効果が出て、画像流れを抑止することができた。
【０１７９】
［比較例3］
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は8個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１８０】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１８１】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表3−2に示す。
【０１８２】
【表３−２】
2007183339.tif 000015
【０１８３】
トナー粒子に対する研磨剤の遊離率が8％と極端に少なかったことにより、ブラシには充分な研磨剤が供給されず、トナー母体粒子とともに研磨剤が付着できなくなり、研磨剤が遊離して存在していても、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えなかったので、充分な研磨効果が出せず、画像流れが発生してしまった。
【実施例５】
【０１８４】
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は40個数％で、トナーの凝集度は20％のものを使用した。
【０１８５】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１８６】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表5−１に示す。
【０１８７】
【表５−１】
2007183339.tif 000016
【０１８８】
トナー母体粒径と研磨剤の粒径が差別化され、且つ充分な量の研磨剤が添加され且つ、研磨剤が充分遊離して存在したため、ブラシへは研磨剤を選択的に付着させることができ、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えたので、充分な摺擦効果が出て、画像流れを抑止することができた。
【０１８９】
［比較例4］
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は40個数％で、トナーの凝集度は10％のものを使用した。
【０１９０】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１９１】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表4−2に示す。
【０１９２】
【表４−２】
2007183339.tif 000017
【０１９３】
トナー粒子に対する研磨剤の遊離率も多く、ブラシには充分な研磨剤が供給されたが、研磨剤とともにトナー粒子も凝集せず流動性がかなり高い状態で存在していたため、トナー粒子で邪魔されて、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えなかったので、充分な研磨効果が出せず、画像流れが発生してしまった。
【０１９４】
［比較例5］
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は40個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０１９５】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率11％のレーヨンであり、ブラシの繊度は0.5ｄ（デニール）以上４d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は300ＫＦ/inch2以上600ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０１９６】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表5−2に示す。
【０１９７】
【表５−２】
2007183339.tif 000018
【０１９８】
トナー粒子に対する研磨剤の遊離率も多く、ブラシには充分な研磨剤が供給されたが、研磨剤も保持されたが、ブラシを構成する繊維が吸湿性の高いレーヨンであったため、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えていたが、Ｈ/Ｈ環境下のような高温高湿な場所においては、繊維がへたってしまい、充分な研磨効果が出せず、画像流れが発生してしまった。
【０１９９】
［比較例6］
図1に示した画像形成装置を使用して、感光体ドラムとしては、前述に記載の感光体Ａを使用し、トナーとしては、トナーの平均1次粒径が5.5μｍ、平均円形度が0.96の二成分非磁性トナーに対して、研磨剤として平均1次粒径が110ｎｍの立方体形状の疎水化処理されたチタン酸ストロンチウムをトナー質量に対して、0.5質量％添加したものであり、その遊離率は40個数％で、トナーの凝集度は45％のものを使用した。
【０２００】
トナー帯電手段に使用するブラシの材質は導電処理した公定水分率4％のナイロンであり、ブラシの繊度は１ｄ（デニール）以上6d（デニール）以下であり、且つブラシの密度は50ＫＦ/inch2以上200ＫＦ/inch2以下で構成されているものを使用した。
【０２０１】
上記画像形成装置において、HH環境（30℃/80％）で、A4サイズ、5％Dutyの画像を連続10000枚流した後に、3晩放置して画像流れの評価をした。画像流れが発生しなかったものは〇、多少発生したものを△、はっきりと発生したものは×として評価した結果を表6−2に示す。
【０２０２】
【表６−２】
2007183339.tif 000019
【０２０３】
トナー粒子に対する研磨剤の遊離率も多く、ブラシには充分な研磨剤が供給されたが、研磨剤も保持されたが、ブラシを構成する繊維の密度が低かったため、研磨剤のみならずトナー粒子もブラシに保持してしまい、付着比Ｆは画像流れに充分効果がある300を越えなかったので、充分な研磨効果が出せず、画像流れが発生してしまった。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本実施例１乃至６に記載の４連ドラム方式のカラー電子写真複写装置の概略図である。
【図２】本実施例１乃至６に記載のクリ−ニングレスシステムを有する画像形成部の感光ドラム周りの構成を示す断面概略図である。
【図３】フィッシャースコープＨ１００Ｖ（Fischer社製）の出力チャートの概略を示す図である。
【図４】トナー帯電手段ブラシ繊維の疎密状態の断面を示すイメージ図である。
【図５】Ｂｋ現像器の構成を示す概略図である。
【図６】本実施例１乃至６に記載のクリーニング装置を有する画像形成部の感光ドラム周りの構成を示す断面概略図である。
【図７】本発明で研磨剤として用いた立方体、もしくは直方体の形状を有するペロブスカイト型結晶のチタン酸ストロンチウムのＳＥＭ写真である。
【図８】本発明におけるトナー粒子の帯電量の測定に用いた装置の概略図である。
【図９】トナー帯電手段のブラシの密度を振った場合のブラシへのトナーの付着個数と研磨剤の付着個数の比と平均粒トナー母体粒子の粒径と研磨剤の粒径の比との関係を示した図である。
【図１０】トナー帯電手段のブラシの密度を振った場合のブラシへのトナーの付着個数と研磨剤の付着個数の比とトナー粒子からの研磨剤の遊離率との関係を示した図である。
【図１１】トナー帯電手段のブラシの密度を振った場合のブラシへのトナーの付着個数と研磨剤の付着個数の比とトナー粒子への研磨剤の添加量との関係を示した図である。
【図１２】トナー帯電手段のブラシの密度を振った場合のブラシへのトナーの付着個数と研磨剤の付着個数の比とトナーの凝集度との関係を示した図である。
【符号の説明】
【０２０５】
１００    画像形成装置
１    電子写真感光体（感光ドラム）
２    帯電手段（帯電ローラ）
２ａ  芯金（支持部材）
２ｂ  下層（発泡スポンジ層）
２ｃ  中間層（抵抗層）
２ｄ  表面層（保護層）
２ｆ  帯電ローラクリーニング部材
２ｇ  支持部材
３    露光手段（レーザービームスキャナ）
４    現像手段
４ａ  現像容器
４ｅ  二成分現像剤
４ｆ  現像剤撹拌部材
４Ｂｋ    固定現像装置
５    現像剤補給容器（トナー補給ユニット）
６    トナー帯電手段（トナー帯電量制御手段）
７    残留トナー均一化手段
８    プロセスカートリッジ
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ    １次転写バイアス源
１０    ２次転写ローラ
１２    給紙ローラ
１１    中間転写ベルトクリーナ
１１ａ  クリーニングブレード
１３    定着手段（ローラ定着器）
２０、２１、２２    電源（電圧印加手段）
４０    現像容器
４１    現像スリーブ
４２    現像剤規制ブレード
４３，４４    現像剤撹拌部材（撹拌スクリュー）
４５    センサー
４６    二成分現像剤
４７    トナー補給開口
５１    スクリュー
６１、７１    ブラシ部
６２、７２    電極板
９１    中間転写体
９２    １次転写ローラ
９３    １次転写バイアス電源
９４    駆動ローラ
９５    テンションローラ
９６    ２次転写対向ローラ
１０８    クリーナ前露光装置
１０９ａ    クリーニング容器
１０９ｂ    クリーニングブレード
１０９ｃ    マグネットローラ
１０９ｄ    規制ローラ
１１０ａ、１１０ｂ    装着手段
１１１    帯電ユニット枠体
１１２    現像枠体
１１３    分離爪
１１４    面状発熱体ヒータ
１３０    制御回路
１７１  吸引機
１７２  帯電量測定容器
１７３  スクリーン
１７４  金属製フタ
１７５  真空計
１７６  風量調節弁
１７７  吸引口
１７８  コンデンサー
１７９  電位計
４００    Ｂｋ現像器
４０１    現像スリーブ（固定現像剤担持体）
４０２    マグネット
４０３    磁性ブレード
４０４    撹拌部材
４０５    磁性トナー
ａ    帯電部（当接部）
ｂ    露光部
ｄ    転写部
ｅ    接触部
Ｐ    転写材
ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋ    画像形成部
【図１】
2007183339.tif 000020
【図２】
2007183339.tif 000021
【図３】
2007183339.tif 000022
【図４】
2007183339.tif 000023
【図５】
2007183339.tif 000024
【図６】
2007183339.tif 000025
【図８】
2007183339.tif 000026
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図７】
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