(57)【要約】【課題】  電子写真法を応用した画像形成装置・機器に関して、長期間にわたり高品質で安定した画像を得るための画像形成方法、及び、高信頼性と高画質化を損なわずに小型化、省資源化、低環境負荷を実現する画像形成装置を提供することである。【解決手段】  帯電工程、潜像形成工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程を含む画像形成方法において、トナーが、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であり、クリーニング部材が、トナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなり、かつ、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触させる画像形成方法である。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体表面を帯電させる帯電工程、帯電した該静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像とする現像工程、該トナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する転写工程、及び転写後に前記静電潜像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング部材により除去するクリーニング工程を含む画像形成方法において、
前記トナーが、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であり、
前記クリーニング部材が、前記静電潜像担持体表面に接触するトナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなり、かつ前記トナー保持機能部を、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段、帯電した該静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像とする現像手段、該トナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する転写手段、転写後に前記静電潜像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング部材により除去するクリーニング手段を含む画像形成装置において、
前記トナーが、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であり、
前記クリーニング部材が、前記静電潜像担持体表面に接触するトナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなり、かつ前記トナー保持機能部が、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法または静電記録法により形成される静電潜像を現像剤により現像する画像形成方法及び画像形成装置に関する。より詳しくは、記録媒体に画像を出力するプリンター、複写機、ファックスなどに用いられる画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法は、静電潜像担持体（感光体）上に形成された静電潜像を、着色剤を含むトナーで現像し、得られたトナー像を記録媒体上へ転写し、これを熱ロール等で定着することにより画像が得られ、他方、感光体は再び静電潜像を形成するために、クリーニングブレード等を備えたクリーニング装置によって、表面の残留トナーが除去／清掃される。
【０００３】
近年の電子写真市場の高画質化あるいは低環境負荷の要求を満たすため、トナーは小径化、球形化といった傾向が見られるが、感光体上に残留している小径、球形トナーを取り除くことは非常に困難である。例えば、クリーニングブレードを用いたクリーニング方式において、このような小粒径あるいは球形のトナーは感光体とブレードとの間で回転して隙間に入り込みすり抜けるため除去されにくいという問題がある。
【０００４】
これらの除去し切れなかった残留トナーは、静電潜像担持体の帯電工程時に帯電器を汚染したり、現像工程時に他色の現像器内に混入して色をにごらせる原因となったり、転写工程に再度到達したときに転写体上に転写して画像のノイズの原因となったりする。
【０００５】
トナーのすり抜けによる画像ノイズを抑制するためには、転写後に残留したトナーをかき取るブレードやブラシなどのクリーニング部材を静電潜像担持体に押し当てる圧力を強くする方法などが知られている。しかし、この方法では初期的には転写残留トナーを除去する効果が高いが、クリーニング部材の磨耗や静電潜像担持体の傷、膜減りなどが起こりやすく、長期間安定して効果を維持することは困難であった。
【０００６】
また、電子写真法による画像形成方法に特有の問題として、静電潜像担持体の劣化による像流れ、像にじみなどがあげられる。これは静電潜像担持体表面に帯電させる工程で発生する放電生成物に起因する問題である。静電潜像担持体表面に帯電させる工程では帯電ブラシ、帯電ロールなどの接触帯電器、コロトロンワイヤなどの非接触帯電器などさまざまな帯電器が目的に応じて使い分けられているが、いずれの帯電器も直流電流や交流電流、あるいは直流電流と交流電流を高圧に印加して静電潜像担持体を一様帯電させる。このとき同時に帯電器は空気中の酸素や窒素などを化学変化させ、オゾンや窒素酸化物などの放電生成物を発生させる。
【０００７】
これらの放電生成物は反応性や吸湿性が強いものであり、放電生成物が静電潜像担持体上に付着すると静電潜像担持体の表面特性が変質し、水分の吸着量が増加したり表面電気抵抗が低下したり摩擦係数が増加したりする。放電生成物が付着した静電潜像担持体は電荷が漏洩しやすくなり、形成された静電潜像を保持することができなくなるため、静電潜像がみだれてしまう。また、この状態で静電写真画像形成プロセスを経て出力される画像には像流れや像にじみなどの障害が発生し、画像品質を著しく低下させる結果となる。
【０００８】
この画質欠陥は、高い湿度環境下での使用や画像形成装置の使用を一時中断した後の使用、具体的には夏場に使用後に画像形成装置を停止し、翌日に再度画像形成装置を起動して画像を取り始めた初期の出力画像において得に顕著である。さらに、これらの画像欠陥に至らなくても静電潜像担持体の表面摩擦係数は増加しているため、クリーニング部材との接触部において過剰な摩擦力が発生し駆動モーターの発熱、ブレードなどの鳴き、めくれ、静電潜像担持体の傷の原因となる。
【０００９】
これらの問題を解決するためには、静電潜像担持体上に付着した水分や放電生成物の除去や、静電潜像担持体の最表面層を除去することが有効であり、従来より多くの方法が提案されている。
例えば、静電潜像担持体表面を水拭きもしくは洗浄液を含んだ部材を接触させて放電生成物を除去する方法、静電潜像担持体上に研磨成分を供給することにより静電潜像担持体の最表面層を研磨除去する方法、放電生成物を分解する光触媒を分散させてなるクリーニングフィルムを静電潜像担持体に摺擦させる方法、無機粒子を分散した表面層やダイヤモンド様炭素膜を有する静電潜像担持体を極細繊維の不織布を主体とする部材で摺擦する方法などが挙げられる（例えば、特許文献１〜５参照）。
【００１０】
これらの方法はそれぞれ一定の効果を有しているが、二次障害や効果の点で十分とはいえないものであった。例えば、前記静電潜像担持体表面を水や洗浄液を用いて洗浄する方法では、放電で発生するオゾンなど反応性の高い物質は静電潜像担持体自体と徐々に化学反応し、静電潜像担持体の表面層を水分と結合しやすい状態に変質させてしまう。変質してしまった静電潜像担持体の表面層は洗浄しても除去できないため、像流れや像にじみを防止することは困難である。また、水や洗浄液を貯蔵する機構、静電潜像担持体表面を洗浄する機構、洗浄した静電潜像担持体を乾燥させる機構が必要になるため、装置の複雑化大型化は避けられない。
【００１１】
前記静電潜像担持体上に研磨剤を供給する方法では、静電潜像担持体を均一に研磨することは困難であり、過剰な研磨による傷、クリーニング部材の劣化が早く、安定して効果を発揮することは困難であり、膜減りした静電潜像担持体は電気特性が変化してしまうため画像濃度や画像の諧調性が乱れてしまう。また、研磨剤が出力画像中に残留すると白抜け、色のにごり、くすみなど、画像品質を低下させるという問題も有する。
【００１２】
また、前記光触媒を用いたクリーニングフィルムを静電潜像担持体に摺擦させる方法は、放電物分解の効果が長期間期待できるが、静電潜像担持体の表面劣化層除去には効果が薄いこと、光触媒反応を利用しているため分解反応に一定の時間が必要であり高速対応が困難であること、分解反応速度以上に放電生成物が発生すると分解除去が追いつかず放電生成物が蓄積してしまうこと、光触媒反応用の光源が必要なことなどの課題を有する。
【００１３】
さらに、前記静電潜像担持体を極細繊維の不織布を主体とする部材で摺擦する方法は、初期的には極細繊維による静電潜像担持体上に付着した放電生成物のかきとり力が期待できるため像流れ、像にじみの改善に一定の効果があるが、不織布繊維がかきとった放電生成物で汚染されてしまうと静電潜像担持体からの放電染生物除去効果が低下すること、かきとり力の調整のため不織布を主体とする部材を静電潜像担持体に押し当てる圧力を増加すると不織布繊維が静電潜像担持体に傷をつけてしまうことなどの課題を有している。
【００１４】
このほかの静電潜像担持体のクリーニング方法としては、静電潜像担持体上に形成したトナー像を乱さない程度の弱い接触状態で不織布などの紙粉除去手段を静電潜像担持体に設置する方法なども挙げられる（例えば、特許文献６参照）。この方法では、静電潜像担持体への負荷が小さく傷や磨耗などの問題発生の懸念が小さく、紙粉など静電潜像担持体への付着が弱い汚れの除去効果が期待できるが、放電生成物のように強固に静電潜像担持体に付着しているものは除去できない。さらに静電潜像担持体の表面劣化層除去の機能も無いため、像流れ、像にじみの改善にはならない。
【００１５】
このように、静電潜像担持体表面の放電生成物を効率よく安定的に除去する方法が十分でないだけでなく、前記高画質化のために用いられる球状トナーのクリーニングにも併せて対応できるクリーニング方法は未だ見出されていないのが現状である。
【特許文献１】特開平５−１５０６９３号公報
【特許文献２】特開平３−１８９６５６号公報
【特許文献３】特開２００１−２４９５９２号公報
【特許文献４】特開平８−２４８８２０号公報
【特許文献５】特開２００２−２５８６６６号公報
【特許文献６】特開２０００−２６７５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、電子写真法を応用した画像形成装置・機器に関して、長期間にわたり高品質で安定した画像を得るための画像形成方法を提供することを目的とする。また本発明は、高信頼性と高画質化を損なわずに小型化、省資源化、低環境負荷を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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＞  静電潜像担持体表面を帯電させる帯電工程、帯電した該静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像とする現像工程、該トナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する転写工程、及び転写後に前記静電潜像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング部材により除去するクリーニング工程を含む画像形成方法において、
前記トナーが、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であり、
前記クリーニング部材が、前記静電潜像担持体表面に接触するトナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなり、かつ前記トナー保持機能部を、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触させる画像形成方法である。
【００１８】
＜２＞  前記クリーニング部材を、前記静電潜像担持体の周囲に複数個具備させた＜１＞に記載の画像形成方法である。
【００１９】
＜３＞  前記静電潜像担持体の周速が、１０〜２５０ｍｍ／秒の範囲である＜１＞または＜２＞に記載の画像形成方法である。
【００２０】
＜４＞  静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段、帯電した該静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像とする現像手段、該トナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する転写手段、転写後に前記静電潜像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング部材により除去するクリーニング手段を含む画像形成装置において、
前記トナーが、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であり、
前記クリーニング部材が、前記静電潜像担持体表面に接触するトナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなり、かつ前記トナー保持機能部が、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電子写真法を応用した画像形成装置・機器に関して、長期間にわたり高品質で安定した画像を得るための画像形成方法、及び、高信頼性と高画質化を損なわずに小型化、省資源化、低環境負荷を実現する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】
【００２２】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜画像形成方法＞
本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体表面を帯電させる帯電工程、帯電した該静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像とする現像工程、該トナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する転写工程、及び転写後に前記静電潜像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング部材により除去するクリーニング工程を含む画像形成方法において、前記トナーが、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であり、前記クリーニング部材が、前記静電潜像担持体表面に接触するトナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなり、かつ前記トナー保持機能部を、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触させることを特徴とする。
【００２３】
前述のように、従来の静電潜像担持体への放電生成物の付着や静電潜像担持体の表面層劣化に対して行われるクリーニング方法である不織布などのふき取り部材による静電潜像担持体の摺擦では、静電潜像担持体上に付着した放電生成物をかきとることができるのは、ふきとり部材が静電潜像担持体に直接接しているごく一部分に限られている。不織布などのふき取り部材は、繊維の粗密や繊維の向きなどによって表面に微小な凹凸を有しており、凸部は静電潜像担持体に押圧されて高い掻き取り効果を発揮するが、繊維の間の凹部など静電潜像担持体に接していない部分は有効に機能することがなく、そのため、放電生成物の除去量に限りがあった。
【００２４】
また、不織布などのふき取り部材の摺擦では不織布などの繊維で放電生成物をかきとって除去するが、一定面積の不織布などのふき取り部材に含まれる繊維の表面積には限りがあるため、繊維表面がかきとった放電生成物等で覆われてしまうと、静電潜像担持体に付着した放電生成物を除去する能力が低下するばかりではなく、不織布などのかきとり部材に蓄積した放電生成物を静電潜像担持体に再度こすり付けてしまう結果となっていた。
【００２５】
上記に対しては、静電潜像担持体への不織布などのふきとり部材の押し付け圧力を増加することで、静電潜像担持体の表面の放電生成物除去能力を向上することも可能であるが、不織布などに含まれる繊維による凹凸のため、静電潜像担持体の表面に円周方向に傷が発生しやすかった。さらに、押し当て圧力が増加したことでふき取り部材自体の劣化が早まるという問題も有していた。
【００２６】
一方、前述のように、球状トナーのクリーニング不良を防止するためのクリーニング方法においても、結局、ブレードなどのクリーニング部材の押し付け圧力を高くしたり、かきとり力の増加など、静電潜像担持体に高い負荷をかける必要が有るため、上記と同様に静電潜像担持体を傷つけやすくなる、クリーニング部材自体の寿命を短くするなどの問題を抱えていた。
【００２７】
以上の問題に対し本発明者等が鋭意検討した結果、像流れや像にじみなどの画質欠陥の解決には、弾性体による押圧で静電潜像担持体に面接触されるトナー保持機能部を有するクリーニング部材を用いることにより、静電潜像担持体との接触面に、トナーやトナー成分の一部を一定量保持させ、該保持されたトナーにより静電潜像担持体表面を摺擦することが、静電潜像担持体の表面を傷つけずに静電潜像担持体上に付着した放電生成物や表面劣化層を除去するのに有効であることが判明した。さらに、クリーニング部材には常に新規な転写残トナーが供給され、静電潜像担持体との接触面には常に新しいトナーやトナー成分の一部が一定量保持されるため、静電潜像担持体との摺擦表面には放電生成物や表面劣化層が過剰に蓄積せず、長期間安定して静電潜像担持体上に付着した放電生成物や表面劣化層を除去する効果を得ることができる。
【００２８】
また同時に、この場合のトナーとして適切な球状のトナーを用いることで、高画質を達成しつつ、弾性体による押圧で静電潜像担持体に面接触されるトナー保持機能部を有するクリーニング部材を用いることで、球状のトナーでも効率良く除去することが可能となり、かつ、クリーニング部材に供給される転写残トナーの量を適切にすることができ、除去しにくい球状のトナーを用いても静電潜像担持体に与える負荷を最小限にとどめ、長期間安定して効果を得ることができることが見出された。
【００２９】
さらに、トナーに処理される外添剤の粒径や表面特性をコントロールすることにより、前記トナー保持機能部の静電潜像担持体との接触部におけるトナーの保持性を向上させ、トナーのすり抜けやトナーのぼた落ちなどを抑制することができることも見出された。
【００３０】
以下、本発明の画像形成方法について、各工程ごとに説明する。
本発明の画像形成方法は、帯電工程、潜像形成工程、現像工程、転写工程及びクリーニング工程を含んでなるが、まず、本発明における特徴的な工程であるクリーニング工程について説明する。
【００３１】
本発明におけるクリーニング工程では、クリーニング部材として、前記静電潜像担持体表面に接触するトナー保持機能部と該トナー保持機能部を支持して静電潜像担持体に押圧する弾性体とからなるものを用い、かつ前記トナー保持機能部を、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触させる。
【００３２】
本発明で用いられるクリーニング部材は、内部に弾性体、静電潜像担持体と接触する表面にトナー保持機能部を有し、内部に該トナー保持機能部を支持する弾性体を備えていることが重要である。弾性体だけではトナーを保持する能力がないため、静電潜像担持体表面をトナーで摺擦することができないからである。また、トナー保持機能部だけでは適切な押し付け圧力や圧力分布の形成が困難であるからである。さらに、内部に弾性体を有することで、深さ方向（静電潜像担持体移動方向と垂直方向）のトナー保持量も増大し、かつ、深さ方向にトナーが蓄積しても押し付け圧力を適正に保つことができ、さらにトナー保持機能部を均一に静電潜像担持体に押し当てることができ、効果を長期間安定して維持することが可能になる。
【００３３】
また、本発明で用いられるクリーニング部材は、静電潜像担持体の移動方向長さで１ｍｍ以上該静電潜像担持体の外周長の２５％以下のニップ幅を有する面で静電潜像担持体に接触していることが重要である。クリーニング部材と静電潜像担持体の接触面との幅が短すぎると、クリーニング機能を十分に発揮することができなくなる。特に、長期間クリーニング機能を発揮することは困難で交換やメンテナンスの必要頻度が劇的に増大してしまう。一方、クリーニング部材と静電潜像担持体との接触面の幅が長すぎると、摺擦の摩擦抵抗が増大し、静電潜像担持体を駆動する動力源に負荷がかかったり、静電潜像担持体に傷が付きやすくなったり、摩擦熱が発生してトナーを融着させてしまったりする。
【００３４】
前記ニップ幅の下限は２ｍｍ以上であることが好ましく、４ｍｍ以上であることがより好ましい。また、上限は静電潜像担持体の外周長の１２％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。なお、上記ニップ幅は、主としてトナー保持機能部を押圧する弾性体の押圧面の形状・面積・押し当て圧力・食い込み量・押し当て角度により制御される。
【００３５】
本発明におけるクリーニング部材としては、クリーニング部材を前記のニップ幅を有する面で接触させ、かつ内部の弾性体と表面のトナー保持機能部とを有していればどのようなものでも良い。例えば、表面に微細な細孔を有する発泡ポリウレタンフォームやポリオレフィンフォームや海綿などの多孔質構造体、表面に微細な凹凸を形成した軟質ゴムやシリコーンゴムなどの弾性構造体の加工品、綿や織物やフェルト・不織布などの繊維を使用した布状のもの、パルプなどを用いた紙製品、それらを組みまわせたものやばねなどの弾性体と組み合わせたものが挙げられる。
【００３６】
前記トナー保持機能部は、トナーを補足する機能を有していればどのような形態を採用してもよいが、繊維状物（繊維から構成される布、不織布、ブラシ等）及び／または多孔質体であることが好ましい。これらを用いることにより、例えば、繊維の絡まりを利用してトナーを繊維間に捕捉する方法、表面に微細な溝を作り溝の中にトナーを溜める方法、表面に多数の細孔を形成し細孔内部にトナーを捕らえる方法、表面を静電気的を生じやすい物質で形成し電気的にトナーを吸着する方法、電圧を印加し電気的にトナーを吸着する方法、表面に粘着性を有する物質を配しトナーを捕捉する方法などを好ましく採用することができる。特に好ましくは、静電気を帯びやすい繊維が絡みあった状態で表面に存在する不織布が挙げられる。
【００３７】
より具体的には、次のようなものが挙げられる。
まず前記多孔質体としては、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、ゴムスポンジ、アクリルフォーム、ポロン、ナンネックス、シリコーンスポンジ、フッ素ゴムスポンジ、ポリエチレンフォームなどが挙げられる。
【００３８】
これらの多孔質体の硬度は、アスカーＣ硬度で５〜５０度の範囲であることが、静電潜像担持体との接触面積を広く取りつつ、その表面を傷つけない観点から好ましい。また、多孔質体の孔の径は１０〜５００μｍの範囲であることが、トナーを効率的に保持する観点から好ましい。
【００３９】
また、前記繊維状物としては、天然セルロース繊維、レーヨンなどの再生セルロース繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルアミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリビニール繊維等の繊維を、織ったもの、不織布状に加工したものなどが挙げられる。繊維にはカーボンブラックや酸化金属粒子や金属粒子などの導電粉や、導電性ポリマーなどを混合してなるものを用い、不織布には導電性を付与したものを用いることもできる。
【００４０】
不織布への加工法としては、公知のいかなる方法、例えば湿式ケミカルボンド製法、湿式サーマルボンド製法、スパンレース製法乾式ケミカルボンド製法、乾式サーマルボンド製法、乾式スパンレース製法、ニードルパンチ製法、ステッチボンド製法、スパンボンド製法、メルトブロー製法、フラッシュ紡糸製法、トゥ開織式製法などが使用できる。
【００４１】
前記繊維状物に用いられる繊維の太さは１〜１５μｍの範囲、密度は目付け量で３０〜３００ｇ／ｃｍ3の範囲であることが、トナーを効率よく保持し、また後述するようにトナーの入れ替わりを容易に行うことができる点で好ましい。
【００４２】
また、本発明におけるトナー保持機能部の静電潜像担持体との接触方向の厚さ（静電潜像担持体への押圧時）は０．１〜１．３ｍｍの範囲であることが好ましく、０．２〜１．０ｍｍの範囲であることがより好ましい。厚さをこの範囲とすることにより、前記の静電潜像担持体摺擦面に存在するトナーの入れ替わりも含めたトナー保持機能部の耐久性を十分確保することができる。
【００４３】
前記弾性体としては、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＴゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。これらは発泡体であってもソリッドであってもよい。発泡体の場合は、特に好ましくは独立気泡を形成しているものが挙げられる。
【００４４】
弾性体の硬度は、アスカーＣ硬度で２〜３０度の範囲であることが好ましい。また、前記トナー保持機能部がウレタンフォームのような多孔質体の場合には、トナー保持機能部の硬度Ａと弾性体の硬度Ｂとの比（Ａ／Ｂ）は１．０〜３．０の範囲であることが、トナー保持機能部の強度と静電潜像担持体への安定した接触摺擦状態を実現する点で好ましい。
【００４５】
さらに、弾性体の押圧方向の厚さは２〜２０ｍｍの範囲であることが好ましい。厚さが小さすぎると、十分な弾性効果を得ることができず静電潜像担持体への安定した接触摺擦状態が得られにくくなり、厚すぎると静電潜像担持体との摺擦時の摩擦抵抗で静電潜像担持体移動方向に引きずられ姿勢が乱れるため、静電潜像担持体への安定した接触摺擦状態が得られにくくなる。なお押圧方向は、静電潜像担持体摺擦面に垂直の方向が好ましい。
【００４６】
以上のような各構成からなるクリーニング部材として特に好ましいものとしては、ポリウレタンフォームやポロンなどの発泡弾性体の上に、トナー保持機能部として、ポリエステル繊維やナイロン繊維からなる不織布を組み合わせたもの、ポリエステル繊維やナイロン繊維からなる不織布を副数枚重ね合わせたものなどが挙げられる。
なお、本発明におけるトナー保持機能部と弾性体とは、前記機能を達成することができれば両者が一体となったものでもよく、このタイプの好ましいものとして、表面に微細な凹凸を有するポリウレタンフォームやポロンなどが挙げられる。
【００４７】
クリーニング部材は、静電潜像担持体に一定の圧力で押し当てられて使用される。この場合、静電潜像担持体の材料種や形状に応じて適切な押し当て圧力を選択することで、より効率的に効果を発揮することができる。
クリーニング部材の静電潜像担持体への適切な押し当て圧力の一例としては、直径３０ｍｍの円筒形状で最表面層が有機樹脂成分で構成されている静電潜像担持体に対して、押し当て圧力を０．２〜１．５ｇｆ／ｃｍ2の範囲とすることが好ましく、０．３〜１．２ｇｆ／ｃｍ2の範囲とすることがより好ましい。
【００４８】
なお、クリーニング部材の静電潜像担持体への押し当て圧力は、静電潜像担持体への食い込み量、弾性部の硬度や弾性、トナー保持機能部の硬度や弾性、静電潜像担持体の硬度や弾性などを制御することで任意に調整することができる。
【００４９】
上記のようにして設置されたクリーニング部材においては、画像形成装置としての使用時に、クリーニングに寄与するトナーが、感光体表面とトナー保持機能部との間に０．００５〜０．０８ｍｇ／ｍｍ2の範囲程度で保持されることが好ましい。
【００５０】
本発明で用いられるクリーニング部材は、１つの静電潜像担持体に対して１つ、もしくは必要に応じて複数個設置してかまわない。設置個数を増加することで静電潜像担持体に付着した放電生成物の除去能力や静電潜像担持体の劣化層の除去する能力は向上する。また、クリーニング部材の設置場所は画像形成装置のレイアウトに応じてどこでもかまわないが、好適には静電潜像担持体上に形成したトナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する工程の後、静電潜像担持体表面を一様に帯電させる工程の前が挙げられる。この位置であれば、転写残トナーによる画質劣化や帯電器汚染の懸念も無く、静電潜像担持体に付着した放電生成物の除去能力や静電潜像担持体の劣化層の除去する能力を発揮できる。
【００５１】
一方、クリーニング工程で用いられるトナー（転写残トナー）は、シリコーンオイルで表面処理された数平均粒子径が６０〜３００ｎｍの粒子を外添剤として含み、かつ平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲である。
【００５２】
本発明においては、クリーニング部材の表面に存在するトナーが静電潜像担持体表面を擦り、静電潜像担持体上の放電生成物を除去する。また、クリーニング部材が適度にトナーで覆われるため、クリーニング部材そのものの凹凸が緩和され静電潜像担持体に傷をつけることも抑制される。
【００５３】
なお、クリーニング部材に保持されるものはトナーだけでなく、トナー成分の一部でも、トナーとトナー成分の一部とが共存して保持されていてもかまわない。ここでいうトナー成分の一部とは、トナー中に混合してなる潤滑性付与剤、研磨剤、トナーから遊離した外添剤などを指す。これらの物質もクリーニング部材表面に保持されるとトナーと同等の機能を発揮するため、静電潜像担持体に付着した放電生成物の除去能力や静電潜像担持体の劣化層の除去効果を得ることができる。
【００５４】
この場合、トナーは転写残トナーが逐次クリーニング部材表面のトナー保持機能部に供給される。また、除去した放電生成物や静電潜像担持体の劣化層削りかすが多量に付着したトナーがクリーニング部材最表面部に滞留し続けることがなく、静電潜像担持体には過剰に汚染されていないトナーが常に接触し続ける必要がある。
すなわち、クリーニング部材の静電潜像担持体と接する部分は、常に放電生成物や静電潜像担持体の劣化層削りかすに汚染されていない状態が維持され、静電潜像担持体に付着した放電生成物の除去能力や静電潜像担持体の劣化層の除去能力が一定に保たれ安定した効果を維持し続ける必要がある。
【００５５】
上記作用を得るため、まず、本発明で用いられるトナーは平均円形度が０．９７５〜１．０００の範囲であることが重要である。平均円形度を０．９７５〜１．０００の範囲とすることで、高品位な画像を達成しつつ、クリーニング部材へ到達する転写残トナーの供給量が適切に保たれるため、クリーニング部材の表面部は常に安定した状態を形成することができる。
【００５６】
平均円形度は０．９７５〜０．９９５の範囲が好ましく、０．９７７〜０．９８７の範囲がより好ましい。平均円形度が小さすぎると、細線部の再現性やハーフトーン部の均質性が損なわれ画像品位が損なわれるばかりでなく、転写後に残留するトナーの量が増大しクリーニング部材表面のトナー保持機能部に保持しきれずにすり抜けてしまうため、色筋や混色などの画質欠陥の原因となる。
【００５７】
上記トナーの平均円形度は、例えばフロー式粒度形状測定機、画像解析装置等で測定され、トナーの最大長を直径とする円の周囲長（円相当周囲長）と、実際のトナーの周囲長（周囲長）とから、（円相当周囲長／周囲長）により計算される。
【００５８】
また、本発明で用いられるトナーは、数平均粒径が６０〜３００ｎｍの範囲でありシリコーンオイルで表面処理されている粒子を外添剤として含んでいることが必要である。これは、外添剤としての粒子表面にシリコーンオイルを処理すると、粒子の滑性が向上するとともに付着性も増大するため、この粒子が外添されたトナーがクリーニング部材のトナー保持機能部に到達すると、粒子上のシリコーンオイルの働きで上記トナー保持機能部に確実に保持され、かつ、静電潜像担持体との摩擦力を低減するためクリーニング部材と静電潜像担持体の圧接部よりすり抜けることはない。
【００５９】
また、シリコーンオイルの有する結合力で、静電潜像担持体上に付着した放電生成物や静電潜像担持体の表面劣化層削りかすを効率よく捕捉でき、さらに、これら除去したものを再度静電潜像担持体に移行させてしまうこともない。加えて、粒子の付着性の作用で上記トナー保持機能部への保持を強め、かつ、粒子の滑性により静電潜像担持体との摺擦摩擦力を弱めるため、トナー保持機能部からのトナーやトナー成分の脱離を防ぎ、後から摺擦部に供給された新たな転写残トナーやトナー成分によってトナー保持機能部表面のトナーやトナー成分はトナー保持機能部の内部に押し込まれ、静電潜像担持体から離れる側に移行するため、静電潜像担持体との接触部のトナーを効率よく入れ替えることが可能となる。
【００６０】
なお、シリコーンオイルで処理された粒子の数平均粒径が６０〜３００ｎｍの範囲であることで、適度にトナー表面に存在し効果を発揮することができる。好ましい数平均粒径範囲は、８０〜２００ｎｍの範囲であり、より好ましくは９０〜１８０ｎｍの範囲である。
【００６１】
シリコーンオイルで処理された粒子の粒径が６０ｎｍより小さいと、十分にトナー表面に出ず、トナー粒子表面に存在する凹凸に隠れてしまうため前記効果が低下する。また、ストレスを受けたときにトナー内部へ埋まりこみやすくなるため、効果の維持性も低下する。粒子の粒径が３００ｎｍより大きいと、トナー粒子表面に固定されずトナーから脱離してしまうため、期待している効果は得られないばかりか、静電潜像担持体や帯電器に付着して画質欠陥の原因となったり、静電潜像担持体や帯電器の傷の原因となったりする。
【００６２】
本発明に用いられる数平均粒径が６０〜３００ｎｍの範囲でシリコーンオイルで表面処理されている粒子としては、具体的には次のようなものが挙げられる。
まず核となる母粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化亜鉛、酸化セリウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素炭酸カルシウム等の金属酸化物粒子；アクリル樹脂粒子、尿素樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、脂肪酸金属塩、高級アルコール、ワックス等の各種樹脂粒子；カーボンブラック等の無機粒子；などが挙げられる。
【００６３】
前記シリコーンオイルとしては、下記一般式（１）で表されるものが好ましい。
【００６４】
【化１】
2007086227.tif 000002
【００６５】
上記一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ’はハロゲン基、ハロゲン変性アルキル基、フェニル基、変性フェニル基、置換または未置換のスルホン酸基、ヘテロ原子を含んでもよい有機基のうちのいずれか、Ｒ''は炭素数１〜３のアルキル基またはアルコキシ基を各々表す。また、ｎ、ｍは１以上の整数を各々表す。
【００６６】
具体的には、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビーノ変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどを挙げることができるが、本発明におけるシリコーンオイルはこれらの化合物に限定されるものではない。
【００６７】
上記母粒子とシリコーンオイルの組み合わせとしては、ジメチルシリコーンオイルで処理したシリカやチタニアやアルミナ、シランカップリング処理剤で処理したシリカやチタニアやアルミナをさらにジメチルシリコーンオイルで処理したものが挙げられる。
【００６８】
母粒子にシリコーンオイルで表面処理する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、気相中で浮遊させられた母粒子に対してシリコーンオイルまたはシリコーンオイルを含む溶液を噴霧するスプレードライ法等による乾式法や処理剤を含有する溶液中に粒子を浸漬し、乾燥する湿式法などで処理することができる。シリコーンオイル処理を施してあれば、公知のカップリング剤を用いた複合処理、多層処理を行なってもかまわない。
【００６９】
上記のシリコーンオイルの処理量は任意に選んでよいが、好ましい範囲としては、母粒子１００質量部に対して好ましくは０．５〜３５質量部の範囲、より好ましくは１〜１５質量部の範囲が挙げられる。処理するシリコーンオイルの量が少なすぎると、前記クリーニング部材表面にトナーを捕捉する効率が低下してしまう可能性がある。処理するシリコーンオイルの量が多すぎると、過剰のシリコーンオイルがトナーの粉体特性を悪化させたり、シリコーンオイルが遊離して部材を汚染してしまうなどの問題が生じやすくなる。
【００７０】
前記表面処理された粒子は、任意の量をトナー粒子に添加することができるが、好ましい範囲としてはトナー粒子１００質量部に対して０．３〜５質量部の範囲、より好ましくは０．５〜３質量部の範囲が挙げられる。添加する量が少なすぎると、前記クリーニング部材表面にトナーを捕捉する効率が低下してしまう可能性がある。添加する量が多すぎると、過剰の粒子が遊離して凝集したり付着したりして種々の問題の原因となる場合がある。例えば、粒子の凝集物が画像中に混入すると白抜けなどの画質欠陥の原因となったり、遊離した粒子が現像装置に付着したりすると、現像剤の搬送性が不安定になり濃度むらや筋状の抜けなどの画質欠陥になったりする。
【００７１】
なお、さらに必要に応じて、前述の酸化金属粒子、樹脂粒子、無機粒子など、公知のシリコーンオイル処理を施していない粒子を複数種加えることもできる。
【００７２】
次に、本発明の画像形成方法の他の工程について説明する。
前記帯電工程は、静電潜像担持体を一様に帯電させる工程である。前記帯電手段としては、コロトロン、スコロトロンなどの非接触方式の帯電器、及び、潜像担持体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより、潜像担持体表面を帯電させる接触方式の帯電器が挙げられ、いかなる方式の帯電器でもよい。しかし、オゾンの発生量が少なく、環境汚染や異臭の問題が少なく、消費電力が少ないという効果を発揮するという観点から、接触帯電方式の帯電器が好ましい。前記接触帯電方式の帯電器においては、導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ローラ状等の何れでもよいが、帯電安定性が高い、静電潜像担持体の摩耗が抑制できるという観点からローラ状部材が好ましい。
【００７３】
前記潜像形成工程とは、帯電工程により帯電された静電潜像担持体の表面を、レーザー光学系やＬＥＤアレイなどで露光し、静電潜像を形成する工程である。  本発明の画像形成方法は、潜像形成工程においてなんら特別の制限を受けるものではない。
【００７４】
前記現像工程とは、静電潜像担持体表面に、少なくともトナーを含む現像剤層を表面に形成させた現像剤担持体を接触若しくは近接させて、前記潜像担持体表面の静電潜像にトナーの粒子を付着させ、潜像担持体表面にトナー像を形成する工程である。現像方式は、既知の方式を用いて行うことができるが、本発明に用いられる二成分現像剤による現像方式の例としては、カスケード方式、磁気ブラシ方式などが、一成分現像剤による例としては、接触磁気ブラシ法、非接触非翔法などがある。本発明の画像形成方法は、現像方式に関し、特に制限を受けるものではない。
【００７５】
前記転写工程とは、静電潜像担持体表面に形成されたトナー像を、被記録体に転写して転写画像を形成する工程である。本発明における転写工程は、紙等の記録媒体にトナー画像を直接転写するもの以外に、中間転写体に転写するものも含まれる。
【００７６】
静電潜像担持体からのトナー画像を紙等に転写する転写装置としては、コロトロンが利用できる。コロトロンはトナーを静電的に移動させ紙等や中間転写体にトナー像を転写させる手段としては有効であるが、記録媒体である用紙に所定の電荷を与えるために、数ｋＶという高圧を印加しなければならず、高圧電源を必要とする。また、コロナ放電によってオゾンが発生するため、ゴム部品や静電潜像担持体の劣化を引き起こすので、弾性材料からなる導電性の転写ロールを静電潜像担持体や中間転写体に圧接して、紙等や中間転写体にトナー像を転写する接触転写方式が好ましい。
本発明の画像形成方法においては、転写装置に関し、特に制限を受けるものではない。
【００７７】
また、本発明の画像形成方法には、定着工程も含まれ得る。
上記定着工程とは、記録媒体表面に転写されたトナー像を定着装置にて定着する工程である。定着装置としては、ヒートロールを用いる加熱定着装置が好ましく用いられる。加熱定着装置は、円筒状芯金の内部に加熱用のヒータランプを備え、その外周面に耐熱性樹脂被膜層あるいは耐熱性ゴム被膜層により、いわゆる離型層を形成した定着ローラと、この定着ローラに対し圧接して配置され、円筒状芯金の外周面あるいはベルト状基材表面に耐熱弾性体層を形成した加圧ローラあるいは加圧ベルトと、で構成される。未定着トナー画像の定着プロセスは、定着ローラと加圧ローラあるいは加圧ベルトとの間に未定着トナー画像が形成された被記録体を挿通させて、トナー中の結着樹脂、添加剤等の熱溶融による定着を行う。
本発明の画像形成方法においては、定着方式については特に制限を受けるものではない。
【００７８】
上記のような本発明の画像形成方法において、用いられる静電潜像担持体の周速（移動速度）は１０〜２４０ｍｍ／秒の範囲であることが好ましく、３０〜２２０ｍｍ／秒の範囲であることがより好ましい。静電潜像担持体の周速が低すぎると、画像形成速度が極端に低下し生産性という観点で難があるばかりか、静電潜像担持体上の静電潜像を現像剤を用いてトナー像を形成するときに現像剤に電荷が注入してトナー像を乱すという問題がある。静電潜像担持体の周速が高すぎると静電潜像担持体とクリーニング部材の摺擦摩擦が大きくなりすぎ接触部分で発熱して部材の劣化やトナーの融着を招いたり、転写残留トナーがクリーニング部材をすり抜けやすくなったり、静電潜像担持体上に形成したトナー像が乱れやすくなったりする。
【００７９】
ここで、本発明に用いるトナーについて、さらに詳細に説明する。
本発明に使用するトナーとしては、以下の球状トナーが特に適している。近年出力画像の高品質化、画像形成装置の省電力化、トナー製造工程の環境負荷改善などの要求がたかまり、これらに答えるためにトナーの小粒径化技術、トナーの形状制御技術が発展してきている。湿式製法を用いたトナーはこれらの要求に合致するため、急速にトナーの湿式製造技術開発や湿式製法トナーの商品化が進んでいる。
【００８０】
湿式製法トナーは、一般にトナーの小粒径化、粒度分布の改善、形状の制御が行えるため、目的に適したトナーを得ることができ、特に高画質化に好適である。すなわち、小粒径なトナーは静電潜像に忠実に現像できるため、細線などの細かい画像でも高品位に再現できる。球状トナーやポテト形状トナーなど形状が球形に近いトナーは現像性、転写性が長期間安定するため、ハイライト画像のがさつきが少なく均質な画像が得られる。フルカラー画像形成時には色ずれやがさつき感の少ない二次色のハイライト画像が安定して再現できる。さらに、トナーの内部構造の制御も行えるため、離型剤の分散形形態やトナーの粘弾性を最適化することによって、高速定着、低温度定着など、画像形成装置の省電力化も可能である。さらに、トナーの湿式製法は、従来の混練粉砕トナー製造工程において多大なエネルギーを必要とする微粉砕工程や分級工程を無くすことができるので、トナー製造に必要なエネルギーの削減や、得率の改善など、低環境負荷にも効果が高い。静電写真法における転写工程での残留トナー量を低減することもできるため、廃トナー量の低減、トナーの有効活用が可能になる。
【００８１】
球状トナーの湿式製法としては、乳化重合法、乳化重合凝集法、懸濁重合法、溶融懸濁法などがあげられる。また、従来より用いられている溶融混錬粉砕法で得られた不定形トナーを熱風処理などによって球形化することもできる。
【００８２】
本発明に使用されるトナーは、結着樹脂及びカーボンブラック等の着色剤の他に、ワックスなどの離型剤、内部添加剤として粘弾性を調整する無機粉や樹脂粉を一つ以上含んで構成してもよい。また、トナーの粉砕性や熱保存性を満足するために石油系樹脂を含んでもよい。石油系樹脂とは石油類のスチームクラッキングによりエチレン、プロピレンなどを製造するエチレンプラントから副生する分解油留分に含まれるジオレフィンおよびモノオレフィンを原料として合成されたものである。
【００８３】
トナーに使用される結着樹脂としては、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、酢酸ビニル等のビニルエステル；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；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、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；などの単独重合体あるいは共重合体を例示することができる。
【００８４】
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、ポリプロピレンをあげることができる。更に、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、変性ロジン類をあげることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８５】
本発明に用いられる離型剤として好適なものは、次のようなワックスから得られるものである。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等である。誘導体とは酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用できるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８６】
また、トナー粒子の着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコイルブルー、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１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３などを代表的なものとして例示することができる
【００８７】
本発明に使用されるトナーの製造方法は公知のいかなる方法でも良く、例えば混練粉砕法、縣濁重合法、乳化重合凝集法、液中乾燥法、分散重合法などの公知の製造法が挙げられるが、これに限定されるものではない。小粒径トナーや球状トナー、ポテト形状トナーの製造法として特に好ましくは乳化重合凝集法が挙げられる。
【００８８】
上記方法により得られたトナー粒子には、前記本発明における粒子のほかに、更に、トナーの長期保存性、流動性、現像性、転写性をより向上させる目的で、無機粉、樹脂粉を単独又は併用して添加してもよい。無機粉としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛等、公知の無機化合物を特に限定することなく使用することができ、これらは、単独ではもちろん、２種以上を混合して用いることもできる。
【００８９】
具体的なシリカの粒子としては、無水シリカのほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、などを含有するものであってもよいが、屈折率が１．５以下となるような組成のものが好ましい。また、種々の方法を用いて表面処理されたものでもよい。たとえば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル、などにより表面処理されたものも好ましく用いることができる。
【００９０】
樹脂粉としては、ＰＭＭＡ、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末があげられる。
これらの粒子をトナー粒子表面に添加する場合、それぞれの添加量は０．１〜 ５質量％の範囲、より好ましくは０．５〜３質量％の範囲の配合量になるように添加されることが好ましい。本発明に用いるトナーはトナー粒子及び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製造することができる。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。
【００９１】
本発明に用いるトナーの体積平均粒径は３〜９μｍの範囲であることが好ましく、４〜８μｍの範囲であることがより好ましい。トナー粒子の体積平均粒径が９μｍを超えると、粗大粒子の比率が高くなり、定着工程を経て得られる画像の細線や微小ドットの再現性、および階調性が低下する。一方、トナー粒子の体積平均粒径が３μｍ未満となると、トナーの粉体流動性、現像性、あるいは転写性が悪化し、像担持体表面に残留するトナーのクリーニング性が低下する等、粉体特性低下に伴う他の工程における種々の不具合が生じる。
【００９２】
また、本発明に用いるトナー粒子の粒子径分布指標としては、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．３０以下であることが好ましく、数平均粒度分布指標ＧＳＤｐとの比ＧＳＤｖ／ＧＳＤｐが０．９５以上であることがより好ましい。体積分布指標ＧＳＤｖが１．３０を超えるとハイライト部分の均質性が低下し、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖと数平均粒度分布指標ＧＳＤｐとの比が０．９５未満の場合、帯電性の低下を発生させることがあると同時に飛び散り、カブリ等の画像欠陥の原因ともなり得る。
【００９３】
なお、前記体積平均粒径、粒度分布指標の値は、次のようにして測定し算出した。まず、測定器としてコールターマルチサイザーII（ベックマン−コールター社製）を用いて測定されたトナーの粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、個々のトナー粒子の体積、数について小径側から累積分布を描き、累積１６％となる粒径を、体積平均粒子径Ｄ16v、数平均粒子径Ｄ16pと定義し、累積５０％となる粒径を、体積平均粒子径Ｄ50v（この値を体積平均粒径とする）、Ｄ50pと定義する。同様に、累積８４％となる粒径を、体積平均粒子径Ｄ84v、Ｄ84pと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、（Ｄ84v／Ｄ16v）1/2として定義され、数平均粒度分布指標ＧＳＤｐは、（Ｄ84p／Ｄ16p）1/2として定義される。
【００９４】
さらに、本発明におけるトナーの形状係数ＳＦ１は１１０〜１４０の範囲にあることが好ましい。
形状係数ＳＦ１を１１０〜１４０の範囲とすることで、現像後のトナー像の転写効率を高めることができ、クリーニング部材への転写残トナーの供給量を一定にすることができる。
【００９５】
ここで上記形状係数ＳＦ１は、下記式（１）により求められる。
ＳＦ１＝（ＭＬ2／Ａ）×（π／４）×１００    ・・・    式（１）
上記式（１）中、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す。
【００９６】
本発明において、上記トナーは、一成分現像剤で使用されるのに加え、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤と呼ばれる方式でも使用される。
キャリアとしては、公知キャリア、鉄粉、フェライト、ガラスビーズ、磁性体の微粉末を分散した樹脂粒子、樹脂を表面にコートした磁性粉等、どのようなものでも良い。より好ましくは、帯電の制御や電気抵抗の制御のために磁性粉コアに樹脂をコートしたキャリアが選ばれる。
【００９７】
樹脂コートキャリアのコート樹脂としては、トナー構成物質によるコート膜表面の汚染やトナー自体の付着を抑制し、機械的強度に優れ摩耗や破損に強い樹脂が良い。具体的にはポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂およびポリビニリデン系樹脂が好ましく、より具体的には、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル、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、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレンアクリル共重合体、さらには、オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂およびその変性体、フッ素樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル酸などが挙げられる。特に好適なものとしては、ポリスチレン樹脂、アクリル酸樹脂、スチレンアクリル共重合体が挙げられる。
【００９８】
コート量としては、好ましくは０．５〜５質量％の範囲が、より好ましくは１．５〜３．５質量％の範囲が挙げられる。少なすぎるとキャリア芯材の露出が多く、コートキャリアとしての特性が発揮されない。多すぎると、キャリア製造時に製造設備への付着やキャリア同士が合一した凝集体の発生が多くなり、製造性が低下するばかりが、キャリアの粉体としての流動性が低下しトナーとの混ざりが低下して、不均一な現像剤になりやすくなるなどの懸念がある。
【００９９】
コート層中には帯電制御や、電気抵抗制御の目的で種々の添加剤を適用することができる。
帯電制御のためには、帯電制御剤、例えば、ニグロシン染料、ベンゾイミダゾール系化合物、四級アンモニウム塩化合物、アルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キレート顔料、トリフェニルメタン系化合物、サリチル酸金属塩錯体、アゾ系クロム錯体、銅フタロシアニンなど、公知のいかなるものでもかまわない。特に好ましくは四級アンモニウム塩化合物、アルコキシ化アミン、アルキルアミドが挙げられる。
【０１００】
電気抵抗制御のためには公知の導電粉、金属粒子、酸化金属粒子、カーボンブラック、カーボン繊維、金属化合物粒子など、任意に選択することができる。このうち、特にカーボンブラックが好ましい。好ましい添加量はキャリア芯材を１００質量部としたときに、０．０５〜２０質量部の範囲である。この範囲で有れば電気抵抗の制御とキャリアコート膜の強度が両立でき好ましい。より好ましい範囲としては０．１〜５質量部の範囲である。
【０１０１】
また、キャリアには、さらに公知の粒子、例えばアクリル樹脂粒子、尿素樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子などの樹脂粒子や、シリカ粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子などの酸化金属粒子などを任意に添加することができる。粒子には必要に応じて表面処理を行ってもよい。これら粒子を添加することでコート膜中の添加剤の分散状態を制御したり、キャリアの帯電特性電気抵抗特性を改善することができる。
【０１０２】
キャリアの製造に使用される製造装置は公知のいかなる形式のものでもかまわない。例として流動床、スプレードライ、高速回転ミキサ、プラネタリコーティング装置、ニーダーコーティング装置などが挙げられるが、特に好ましい製造装置としてはニーダーコーティング装置が挙げられる。
【０１０３】
トナーと上記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００の範囲であり、３：１００〜２０：１００の範囲がより好ましい。
【０１０４】
＜画像形成装置＞
次に、本発明の画像形成装置について説明する。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体に外部より電圧を印加して帯電を行なう帯電手段と、静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナーを含む現像剤を用いてトナー像に顕像化する現像手段と、該トナー像を記録媒体もしくは中間転写体に転写する転写手段、転写後に前記静電潜像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング部材により除去するクリーニング手段と、を含む画像形成装置であって、前記クリーニング部材、トナーとして、前述したものを用いることを特徴とする画像形成装置である。
【０１０５】
図１は、本発明の画像形成装置の一例である電子写真装置を示す模式断面図である。図１に示す電子写真装置は、電子写真感光体（静電潜像担持体）１０と、電子写真感光体１０の表面を帯電する帯電器（帯電手段）１１と、帯電器１１に電圧を印加するための電源１２と、電子写真感光体１０の表面に潜像を形成する画像入力器（潜像形成手段）１３と、静電潜像現像剤により電子写真感光体１０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を得る現像器（現像手段）１４と、形成されたトナー画像を記録媒体２０表面に転写する転写器（転写手段）１５と、前記弾性体の表面にトナー保持機能部を備えたクリーニング部材１９により電子写真感光体１０表面の残留トナー等を除去するクリーニング器（クリーニング手段）１６と、電子写真感光体１０表面の残存電位を除去する除電器１７と、被記録体２０表面に転写されたトナー画像を、熱及び／または圧力等により定着する定着器１８と、を有する。
【０１０６】
図１における電子写真感光体１０には、帯電ロール等の接触帯電方式の帯電器１１が配置され、帯電器１１は、電源１２から供給される電圧により作動する。転写器１５としては、本例では、転写ロール等の接触転写方式のものを用いているが、本発明において、接触転写方式、非接触転写方式の別は問われない。
クリーニング器１６は、箱体２１の開口部に前記クリーニング部材１９が具備されて構成され、電子写真感光体１０表面から除去された残留トナーのうちトナー保持機能部に保持しきれなかったトナー等は、箱体２１内に収容される構造になっている。
【０１０７】
その他、画像入力器（潜像形成手段）１３、現像器（現像手段）１４、転写器（転写手段）１５、除電器１７、定着器１８の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。なお、本例のように接触帯電方式の帯電器１１を用いる構成の場合、除電器１７は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【０１０８】
上記画像形成装置において、前記静電潜像現像剤、クリーニング部材として、前述の本発明における現像剤、クリーニング部材を用いることにより、帯電性、現像性、転写性、定着性、クリーニング性等の諸特性を、長期にわたって維持することができる。さらに、トナー保持機能部に保持された球状またはポテト形状のトナーもしくはトナー成分によりクリーニングを行うため、長期の使用においても、静電潜像担持体に機能低下の原因となるダメージを与えることなく、静電潜像担持体上に付着した放電生成物や静電潜像担持体表面の劣化層を除去することができ、さらに、帯電部材や転写部材を汚染することもなく、高画質の画像を安定して形成することができる。
【実施例】
【０１０９】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下において特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を表す。
【０１１０】
＜各種特性の測定方法＞
まず、実施例、比較例で用いたトナー等の物性測定方法について説明する。
（トナー粒度の測定方法）
本発明におけるトナー粒度の測定は、測定装置としてはＣＯＵＬＴＥＲ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ  ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を使用した。
【０１１１】
測定法としては、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ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。これを前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加した。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャー径として１００μｍアパーチャーを用いて２〜６０μｍの粒子の粒度分布を測定して、前述のようにして体積平均粒径、ＧＳＤｖ、ＧＳＤｐを求めた。測定する粒子数は５００００であった。
【０１１２】
（トナー平均円形度の測定）
トナーの平均円形度の測定は、Ｓｙｓｍｅｘ社製ＦＰＩＡ−２１００で測定した。本装置では、水などに分散させた粒子をフロー式画像解析法によって測定する方式が採用されており、吸引された粒子懸濁液はフラットシースフローセルに導かれ、シース液によって偏平な試料流に形成される。その試料流にストロボ光を照射することにより、通過中の粒子は対物レンズを通してＣＣＤカメラで、静止画像として撮像し、撮像された粒子像を、２次元画像処理して、投影面積と周囲長から円相当径および円形度を算出した。
【０１１３】
円相当径は、撮影された各々の粒子に対して、２次元画像の面積から同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出した。このように撮影した粒子を、少なくとも５，０００個以上各々画像解析を行い、統計処理することによって、個数平均粒子径と個数平均粒子径変動を求めた。また、円形度に関しては、撮影された各々の粒子に対して、下式（２）によって円形度を求めた。また、円形度についても、撮影した５，０００個以上の粒子について画像解析を行い、統計処理することによって、平均円形度を求めた。
円形度＝円相当径周囲長／周囲長＝［２×（Ａπ）1/2］／ＰＭ・・・式（２）
上式においてＡは投影面積、ＰＭは周囲長を表す。なお、測定にはＨＰＦモード（高分解能モード）を使用し、希釈倍率は１．０倍とした。また、データの解析に当たっては、測定ノイズ除去の目的で、個数粒径解析範囲を２．０〜３０．１μｍとし、円形度解析範囲を０．４０〜１．００の範囲に選択した。
【０１１４】
（粒子粒径の測定方法）
粒子の数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（日立株式会社製：Ｓ−４１００）によって確認した。粒子を走査型電子顕微鏡で観察して３００個の一次粒子の粒子径を測定し、その平均値を求めた。
【０１１５】
（樹脂の分子量、分子量分布測定方法）
本発明において、特定の分子量分布は以下の条件で行ったものである。ＧＰＣは「ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）装置」を用い、カラムは「ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）」を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。実験条件としては、試料濃度０．５％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量１０μｌ、測定温度４０℃、ＩＲ検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作製した。
【０１１６】
（樹脂粒子、着色剤粒子等の体積平均粒径）
樹脂粒子、着色剤粒子等の体積平均粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−７００）で測定した。
【０１１７】
（樹脂のガラス転移温度、離型剤の融点の測定方法）
樹脂のガラス転移温度は、ＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠して、示差走査熱量測定を行ったときの吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とし、離型剤の融点は吸熱ピークの頂点の温度とした。
なお、測定には示差走査熱量計（島津製作所社製、ＤＳＣ−５０）を用いた。
【０１１８】
（クリーニング部材の押し当て圧力の測定）
クリーニング部材を水平に固定したまま上下に動かせる設備を準備し、この設備に実験に使用するクリーニング部材を固定した。実験に使用する感光体（静電潜像担持体）を秤の上に固定し、その上にクリーニング部材を徐々に下ろして押し当て、そのときのクリーニング部材の弾性体のひずみと秤にかかる荷重とを記録した。この荷重をクリーニング部材が感光体に接する面積で割った値を押し当て圧力とした。なお、画像形成装置に所定の押し当て圧力でクリーニング部材を取り付けるときは、クリーニング部材における弾性体のひずみ（食い込み量）が同一になるようにクリーニング部材の支持部を調整した。
【０１１９】
＜粒子の作製＞
（粒子１）
数平均粒径が１０８ｎｍのゾルゲル法シリカ粒子１００部に、粘度が５０ｃｓのジメチルシリコーンオイル５部をスプレードライ法により、気相中で浮遊させられた粒子に対して処理剤を噴霧して表面処理し、ジェットミルで解砕して粒子１とした。
【０１２０】
（粒子２）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が６５ｎｍのゾルゲル法シリカ粒子を用いた以外は同様にして粒子２を得た。
（粒子３）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が２５０ｎｍのゾルゲル法シリカ粒子を用いた以外は同様にして粒子３を得た。
（粒子４）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が４５ｎｍのゾルゲル法シリカ粒子を用いた以外は同様にして粒子４を得た。
（粒子５）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が４１０ｎｍのゾルゲル法シリカ粒子を用いた以外は同様にして粒子５を得た。
【０１２１】
（粒子６）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が１０８ｎｍのゾルゲル法シリカ粒子を用い、ジメチルシリコーンオイルの代わりにヘキサメチルシラザンを用いた以外は同様にして粒子６を得た。
（粒子７）
粒子６の作製において、表面処理剤としてさらに粘度が５０ｃｓのジメチルシリコーンオイル５部を用いた以外は同様にして粒子７を得た。
【０１２２】
（粒子８）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が８８ｎｍのルチル型チタニア粒子を用いた以外は同様にして粒子８を得た。
（粒子９）
粒子１の作製において、母粒子として数平均粒径が１５２ｎｍのポリメチルメタクリレート樹脂粒子を用いた以外は同様にして粒子９を得た。
【０１２３】
＜トナーの作製＞
（各分散液の調製）
−樹脂粒子分散液−
スチレン４５０部、ｎ−ブチルアクリレート２５部、アクリル酸５部及びドデカンチオール２５部を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成(株)製）１０部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬(株)製）１０部をイオン交換水６５０部に溶解したフラスコに入れ、８０℃で３０分間ゆっくり混合しながら乳化重合させ、これに過硫酸アンモニウム５部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が７５℃になるまでオイルバスで加熱し、４時間そのまま乳化重合を継続した。
【０１２４】
その結果、体積平均粒径が１４２ｎｍであり、ガラス転移点（Ｔｇ）が５４℃、重量平均分子量Ｍｗが１６０００の乳化粒子が分散された樹脂粒子分散液が得られた。この分散液の固形分濃度は４５％であった。
【０１２５】
−着色剤分散液−
Ｃｙａｎ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）６０部、ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成（株）製）５部及びイオン交換水２４０部を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて３０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して体積平均粒子径が２１８ｎｍである着色剤（Ｃｙａｎ顔料）粒子が分散された着色剤分散剤を調製した。
【０１２６】
−離型剤分散液−
パラフィンワックス（ＨＮＰ０１９０、日本精蝋（株）製、融点：８６℃）１００部、カチオン性界面活性剤 （サニゾールＢ５０、花王（株）製）５部及びイオン交換水２４０部を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて３０分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が５３０ｎｍである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
【０１２７】
（トナー粒子の作製）
−トナー粒子１−
・樹脂粒子分散液      ２３０部
・着色剤分散液          ２０部
・離型剤分散液          ５０部
・ポリ水酸化アルミニウム（浅田化学社製、Paho２Ｓ） １．０部
・イオン交換            ８００部
以上の成分をフラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて混合し、分散した。粒子の凝集のため、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら４５℃まで加熱し４５分保持した後、更に加熱用オイルバスの温度を上げて５５℃で１２０分間保持した。このスラリー中の凝集粒子の大きさを測定したところ、体積平均粒径は６．５μｍとなった。
【０１２８】
その後、凝集粒子の形状を制御するために、この凝集粒子を含むスラリーに、１Ｎ水酸化ナトリウムを追加して、系のｐＨを７．５に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら８５℃まで加熱し、４時間保持した。冷却後、このトナー粒子を濾別し、イオン交換水で４回洗浄した後、凍結乾燥してトナー粒子１を得た。
トナー粒子１の体積平均粒子径は７．４μｍ、平均円形度は０．９８５であった。
【０１２９】
−トナー粒子２−
トナー粒子１の作製において、加熱条件、ｐＨ処理条件を変えた以外は同様にしてトナー粒子２を作製した。トナー粒子２の体積平均粒子径は７．１μｍ、平均円形度は０．９７７であった。
【０１３０】
−トナー粒子３−
トナー粒子１の作製において、加熱条件、ｐＨ処理条件を変えた以外は同様にしてトナー粒子３を作製した。トナー粒子３の体積平均粒子径は７．２μｍ、平均円形度は０．９６５であった。
【０１３１】
（トナーの作製）
−トナー１−
トナー粒子１：１００部に、ｎ−デシルトリメトキシシランを３部処理した数平均粒子径２２ｎｍのメタチタン酸を１．２部及び粒子１を２部加え、５Ｌヘンシェルミキサーで周速３０ｍ／秒で１８分間ブレンドを行った後、４５μｍの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー１を得た。
【０１３２】
−トナー２〜１２−
トナー１の作製において、トナー粒子及び外添粒子を、各々表１に示すように変更した以外は同様にしてトナー２〜１２を作製した。なお、トナー９においては、粒子１：２部に加えて粒径が６００ｎｍの酸化セリウム０．３部を加えてブレンドを行った。
【０１３３】
【表１】
2007086227.tif 000003
【０１３４】
＜現像剤の調製＞
スチレン−アクリル樹脂（スチレン：メチルメタクリレート＝２０：８０、Ｍｗ：３万）３部をトルエン４０部に投入し、樹脂溶液を作成した。この樹脂溶液にカーボンブラック０．５部を投入し、この混合液をサンドミルを用いて３０分間微分散して分散液を作製した。この分散液２０部を、体積平均粒径５０μｍのフェライト粒子１００部と混合した。さらにこの混合物を真空脱気型ニーダーに入れ、８０℃に加熱しながら３０分間撹拌し、さらに減圧しながら撹拌して溶剤を除去した。溶剤除去後、７５μｍのメッシュで篩分を行い凝集物を除去してキャリア１を得た。
【０１３５】
トナー１〜１２の各々１０部とキャリア１：１００部とを、Ｖブレンダを使用して混合し、それぞれ現像剤１〜１２を作製した。
【０１３６】
＜クリーニング部材の作製＞
（クリーニング部材１）
幅１１ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断した不織布（トナー保持機能部）を、幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのスポンジ（弾性体）に５ｍｍの幅の１面を残して巻きつけて張り合わせた。このとき使用した不織布は、ポリエステル繊維（太さ：２．５μｍ）を用いた厚さ０．３ｍｍ、目付け（密度）４０ｇ／ｃｍ2のものであり、スポンジはポリウレタン樹脂を原料とした独立気泡でアスカーＣ硬度が１２度のものを使用した。このスポンジに不織布を張り合わせたものを、スポンジが露出している面でステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材１を得た。
【０１３７】
（クリーニング部材２）
クリーニング部材１の作製において、不織布を幅７．２ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断し、幅１．２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのスポンジに幅１．２ｍｍの面の一面を残して巻きつけて張り合わせた以外は同様にしてクリーニング部材２を得た。
【０１３８】
（クリーニング部材３）
幅２６ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断した不織布（クリーニング部材１に用いたものと同一のもの）を、幅２０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのスポンジ（クリーニング部材１に用いたものと同一のもの）に２０ｍｍの幅の１面を残して巻きつけて張り合わせた。このスポンジに不織布を張り合わせたものを、スポンジが露出している面で、後述する感光体の回転方向面の形状に沿った形状のステンレスの支持板に固定してクリーニング部材３を得た。
【０１３９】
（クリーニング部材４）
クリーニング部材１の作製において、不織布を幅６．７ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断し、幅０．７ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのスポンジに幅０．７ｍｍの面の一面を残して巻きつけて張り合わせた以外は同様にしてクリーニング部材４を得た。
【０１４０】
（クリーニング部材５）
クリーニング部材３の作製において、不織布を幅３３ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断し、幅２７ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのスポンジに幅２７ｍｍの面の一面を残して巻きつけて張り合わせた以外は同様にしてクリーニング部材５を得た。
【０１４１】
（クリーニング部材６）
クリーニング部材１で使用したものと同一のスポンジを、幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍに切り出し、５ｍｍの幅の面をステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材６を得た。
【０１４２】
（クリーニング部材７）
幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍ裁断したポリエステル繊維不織布（クリーニング部材１の作製に用いたものと同一のもの）を、複数枚重ね合わせて厚さ３ｍｍとし、これを不織布面と平行な方向でステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材７を得た。
【０１４３】
（クリーニング部材８）
カラー複写機Docu Centre Color 400CP（富士ゼロックス社製）に設置されているウレタン樹脂製のクリーニングブレードを、改造を施さずに用意し、これをクリーニング部材８とした。
【０１４４】
（クリーニング部材９）
幅８ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのステンレス板に、幅２０ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断したポリエステル繊維不織布（クリーニング部材１に用いたものと同一のもの）を巻きつけて張り合わせた。これをステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材９を得た。
【０１４５】
（クリーニング部材１０）
クリーニング部材１に用いたものと同一のスポンジを、幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍに切り出し、幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのレーザープリンター用ＯＨＰフィルムを貼り付けた。このスポンジにＯＨＰフィルムを張り合わせたものを、ＯＨＰフィルムを張り合わせた面の反対側の面でステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材１０を得た。
【０１４６】
（クリーニング部材１１）
シリコーンゴム（アスカーＣ硬度：１５度）を、幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍに切り出し、ステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材１１を得た。
【０１４７】
（クリーニング部材１２）
クリーニング部材１で用いたものと同一の不織布を、幅１１ｍｍ、長さ３２０ｍｍに裁断し、幅５ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、厚さ３ｍｍに切り出したシリコーンゴム（クリーニング部材１１に用いたものと同一のもの）に巻きつけて張り合わせた。このシリコーンゴムに不織布を張り合わせたものをステンレスの支持板に固定して、クリーニング部材１２を得た。
【０１４８】
＜実施例１＞
富士ゼロックス社製画像形成装置Docu Centre Color 400CP（感光体の周速：１９４ｍｍ／秒）の感光体ユニットを用意し、クリーニングブレードを取り外して、クリーニング部材１を取り付けられるように改造を施した。また、クリーニング部材１の感光体への押し当て圧力は、０．５ｇｆ／ｃｍ2（４９．０Ｐａ）に調整した。このとき、クリーニング部材１における不織布の感光体との接触ニップ幅は５ｍｍ（感光体全周長に対して５．５％）であった。
また、画像形成装置本体の制御コンピュータ部に改造を施し、単色でも画像出力が可能になるように、かつ画像形成速度を任意に可変できるように改造を施した。
【０１４９】
トナー１をDocu Centre Color 400CPに使用されているトナーカートリッジに投入し、現像剤１をDocu Centre Color 400CPに使用されている現像装置に投入して、前記改造した画像形成装置により、湿度８８％ＲＨ、温度３０℃に管理された環境で連続して３０００枚のプリントを行なった後、電源を遮断して一晩そのままの環境で放置した。翌日再度電源を入れた後、連続して３０００枚のプリントを行なった。重大な異常が発生しない限り、このテストを１０日間連続して実施し、総計３００００枚のプリントを行った。
【０１５０】
３００００枚プリント後の画像（３００００枚以前に中止した場合には、その状態を含む）について、画像品質や画像形成装置の状態等の下記確認項目について、以下の基準により判断し、感光体表面のクリーニング性、トナークリーニング性等を評価した。
・画質確認項目：背景部の地かぶり、画像流れ、細線の再現性（飛び散りやにじみの有無）、ハイライト部の均質性、べた画像部の濃度とその均質性。
・画像形成装置の状態確認項目：動作中の異音、装置内部や周辺部のトナー汚れ、静電潜像担持体のキズの有無。
【０１５１】
◎：テスト終了まで上記確認項目すべてについて問題がなく、高品位の画像が安定して得られる。
○：上記確認項目のうち、一部に実用上問題ないレベルであるが劣る項目が認められる、あるいは、テスト中のごく一部二時間や状況に限って劣る項目が認められるが、すぐに正常な状態に回復し実使用上問題とはならない。
×：前記画像確認項目、画像形成装置の状態確認項目のうち、一項目以上について明確に劣り、実使用上問題となる。
××：前記画像確認項目、画像形成装置の状態確認項目のうち、一項目以上について著しく劣り、実質的にテスト継続が不可能もしくは困難である。                          
結果を表２に示す。
【０１５２】
＜実施例２〜１６、比較例１〜１１＞
実施例１において、用いる現像剤（トナー）、クリーニング部材、感光体への押圧条件、感光体の周速を表２に示すように各々変更した以外は、同様にして評価を行なった。なお、テスト中に重大な問題が発生した場合にはその時点でプリントを中止した。
結果を表２にまとめて示す。
【０１５３】
【表２】
2007086227.tif 000004
【０１５４】
表２に示す結果について、さらに詳述すると、まず、実施例１、実施例９、実施例１３、実施例１４は、細線再現性も良く、ハーフトーンの均質性も優れた高品位な画質が実験の最後まで安定して継続した。実施例２と実施例１６は、実験８日目以後の電源投入直後のサンプルは極軽微な細線のにじみが見られたが、プリント２枚目以後は全く問題なく、実使用上問題の無いものだった。
【０１５５】
実施例３は、実験中感光体とクリーニング部材の摺擦音が若干聞かれたが、実使用上問題の無いレベルであり、プリントサンプルは細線再現性も良く、ハーフトーンの均質性も優れた高品位な画質が実験の最後まで安定して継続した。実施例４は、実験初期より極軽微な細線の飛び散りが見られたが実使用上問題の無いものであり、実験最後まで安定して画像出力が行なわれた。実施例５は、プリント２４０００枚程度以後、極軽微なハーフトーンのがさつき感が認められたが実使用上問題の無いものであった。
【０１５６】
実施例６と実施例１２は、実験中は全く問題のないものであったが、実験終了後に画像形成装置内部を確認したところ、極軽微な帯電器汚れが認められた。帯電器汚れの程度は軽いものであり、画像の乱れにはならないレベルであった。実施例７は、実験７日目以後の電源投入直後のサンプルは極軽微な細線のにじみが見られたが、プリント２枚目以後は全く問題なく、実使用上問題の無いものだった。実施例８は、実験９日目以後の電源投入直後のサンプルは極軽微な細線のにじみが見られたが、プリント２枚目以後は全く問題なく、実使用上問題の無いものだった。
【０１５７】
実施例１０は、画像品質の高さ、画像形成装置の動作には全く問題が無く安定していたが、画像出力能力が低く生産性は劣るものであった。実施例１１は、プリント２８０００枚程度から、１００枚中０．５枚程度のプリントサンプル上に極軽微な筋状の汚れが認められたが、汚れの程度は軽く実使用上問題無いものであった。実施例１５は、プリント２２０００枚程度以後、極軽微なハーフトーンのがさつき感が認められたが実使用上問題の無いものであった。
【０１５８】
一方、比較例１はプリント１枚目からプリントサンプル上に筋状の汚れ、ポジゴースト状の画像汚れが発生した。汚れはプリントを行なうごとに悪化していき画像として判別できないレベルに多しいたため、プリント３５枚目で実験を中断した。比較例２は、実験初期よりプリントサンプルは細線の飛び散り、ハーフトーンのむらが認められ、画像品質が低く実使用には劣るものであった。比較例３は、プリント５０００枚程度からプリントサンプルは細線の飛び散り、ハーフトーンのむらが認められ、７５００枚程度から筋状の画像汚れが発生し、画像品質は劣るものであった。
【０１５９】
比較例４は、プリント５００枚程度からプリント画像中に白抜けが発生し、以後白抜けの個数は増加していった。画像品質は劣るものであった。比較例５は、実験２日目以後の電源投入直後のプリントサンプルに像にじみが見られ、以後悪化していった。プリント２１０００枚程度から筋状の汚れも発生し、画像品質は劣るものであった。比較例６は、実験４日目以後の電源投入直後のプリントサンプルに像にじみが見られ、以後悪化し画像品質は劣るものであった。比較例７は、プリント７０００枚程度からプリントサンプル上に筋状の濃度むらや画像乱れが発生し、以後悪化し画像品質としては劣るものであった。実験終了後、画像形成装置の内部を確認したところ、感光体に円周方向に筋状の傷ができていた。
【０１６０】
比較例８は、プリント４０００枚程度からプリントサンプル上に筋状の汚れが発生し、プリントを行なうごとに極度に悪化してプリント４５００枚程度からポジゴースト状の画像汚れも発生したため、プリント４８００枚で実験を中断した。比較例９は、プリント１２００枚程度からプリントサンプル上に筋状の濃度むらや画像乱れが発生し、プリントを行なうごとに極度に悪化していったため、実験を中断した。実験中断後、画像形成装置の内部を確認したところ、感光体に円周方向に筋状の傷ができていた。
【０１６１】
比較例１０は、プリント２５枚程度からプリントサンプルに筋状の汚れが発生し、プリントを行なうごとに極端に悪化していったため、実験を中断した。比較例１１は、実験２日目以後の電源投入直後のプリントサンプルに像にじみが見られ、以後悪化していった。画像品質は劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の画像形成装置の一例である電子写真装置を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１０  電子写真感光体（静電潜像担持体）
１１  帯電器（帯電手段）
１２  電源
１３  画像入力器（静電潜像形成手段）
１４  現像器（現像手段）
１５  転写器（転写手段）
１６  クリーニング器（クリーニング手段）
１７  除電器
１８  定着器
１９  クリーニング部材
２０  記録媒体
２１  箱体
【図１】
2007086227.tif 000005