JP2005208325A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電生成物等の蓄積を防止して、特に、高湿環境下での画像流れを防止することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置において、像担持体は導電性支持体上に感光層及び表面層を有し、表面層は少なくとも硬化性樹脂（及び電荷輸送化合物）を含有し、少なくとも熱、光、電子線の何れかによって硬化されたものであって、像担持体は、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、弾性変形率が４０％以上６５％以下である像担持体であって、各々異なる色の現像剤を内包する現像手段を複数有し、その複数有する現像手段の少なくとも１つは、現像剤中に研磨粒子を有し、クリーニング手段には像担持体を摺擦する摺擦部材とクリーニングブレードを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真システムを用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に複数の現像手段を有してカラー画像を形成する画像形成装置における感光ドラムの表面上に残留する残留トナーを清掃する画像形成装置に関するものである。

一般的に、複写機、プリンタ、ファクシミリのように画像を紙等の記録媒体に記録するカラー画像形成装置では、画像を記録媒体に記録するシステムとして、電子写真システムが採用されている。電子写真システムは、表面に感光物質が塗布された感光ドラムを像担持体とする。先ず、感光ドラムの表面が一様に帯電された後に、感光ドラムの表面にレーザ光が照射され、照射された部分と照射されなかった部分との間に電位差が与えられる。次に、現像剤に含まれる帯電したトナーが感光ドラムの表面に付着することによって、感光ドラムの表面上にトナー像が形成される。そして、この動作を各々異なる色の現像剤を内包する複数の現像手段により現像して、感光体上、中間転写体上、或は、転写材上に各色トナー像を多重してカラー画像が形成される。

最近では、出力機器の高画質化、低ランニングコスト化等の要求が強まり、上記電子写真システムで用いられる像担持体である感光ドラムとしては、高分解能の必要性から、より感光層膜厚の薄いものが使用され、又、その上で、低ランニングコスト化のために、感光ドラム自身の寿命を長くする必要性から、感光体表面の電気、機械的強度や対磨耗性向上が図られている。

これらに対応して近年では、例えば特許文献１等に記載されているように硬化性の樹脂を電荷輸送層用の樹脂として用いる試みや、特許文献２，３に記載されているように電荷移動層に炭素−炭素二重結合を有するモノマーを含有させ、電荷移動材の炭素−炭素二重結合と熱或は光のエネルギーによって反応させて電荷移動層硬化膜を形成する試みがなされて、高感度を保持したまま、より硬く、より削れにくくする検討がなされている。

又、このような電子写真システムにおけるクリーニングとしては、感光ドラムの表面がトナー像形成用に何度も繰り返し使用されるため、記録媒体へのトナー像の転写後に、記録媒体に転写されずに感光ドラムの表面に残る残留トナーを充分に除去することが必要となる。残留トナーを除去する方法としては、従来から幾多の提案がなされているが、弾性材料から成るカウンターブレードであるクリーニングブレードを感光ドラムの表面に当接して、残留トナーを掻き落とす方法が、低コストであり、電子写真システム全体を簡単でコンパクトな構成にでき、トナー除去効率も優れているので、広く実用化されている。クリーニングブレードの材料としては、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性や、機械的強度や、耐油性や、耐オゾン性等に卓越しているウレタンゴムが一般的に用いられている。

更に、高画質化の長期安定化のためには、一般的に磁性キャリアとトナーの二成分現像剤を用いる二成分現像方式が主流である。他方、高画質化のためには、トナーの小型化が不可であり、トナーの小型化が顕著になってきている。トナーの粒径が小さくなるに連れてトナーと感光ドラムの表面との比表面積が大きくなるために、単位重量当たりでのトナーの感光ドラム表面への付着力が大きくなり、感光ドラムの表面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連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。このような多量の添加剤により、クリーニングブレードの摩耗や欠け、感光ドラムの表面に局所的なスジ傷が発生するといった問題が発生している。

そして、近年では、従来の粉砕法で生成される粉砕トナーに代わって、重合法で生成される重合トナーが採用されてきている。重合トナーは、粉砕トナーよりも転写効率が良く、前述の転写された画像の定着時に離型材が不要であるという利点がある。更に、重合トナーは粉砕トナーに比べ、真球度が高い。トナーの真球度が上がれば、感光ドラムの表面状態が同じで、クリーニングブレードの当接圧を粉砕トナーの場合と同じ当接圧とした場合には、クリーニングブレードからのトナーのすり抜けが多くなる。一般的には、重合トナーを用いた画像形成装置では、クリーニングブレードの当接圧を上げ、トナーのすり抜けを防止している。

特開平０２−１２７６５２号公報 特開平０５−２１６２４９号公報 特開平０７−０７２６４０号公報

しかしながら、上述にて説明したように高画質化、高寿命化、低ランニングコスト化するため、高硬度な表面層を有する感光体を使用した場合、感光体の表面が削れにくいため、転写材から発生する紙粉、ロジン、タルク等の析出物、装置内の帯電手段に起因して発生する放電生成物、潜像担持体の表面に融着固化したトナー物質等の異物をクリーニングブレードによって十分に掻き取り除去することは極めて困難であった。このため、感光体表面の滑り性が低下し、ブレードとの摩擦が増大して感光体駆動のトルクが上がったり、ブレードが捲れたりし易くなり、又、特に高湿環境下で放置されると画像流れが発生し易くなる。

このため、クリーニング性を向上させるために、
・クリーニングローラとクリーニングブレードを併用するクリーニング手段を採用し、現像剤中にクリーニング剤として無機微粒子を含有させる技術（特開昭６３−４８５８６号公報参照）。

・クリーニングローラとクリーニングブレードを併用するクリーニング手段を採用し、現像剤中にクリーニング剤として有機微粒子を含有させる技術（特開平１−１１３７８０号公報参照）
・クリーニングブレードを用い、現像剤中に複合微粒子を含有させる技術（特開昭６４−９１１４３号公報参照）等の提案がなされている。

しかし、他方、高画質化の要請から二成分現像剤、特にトナーは小粒径化し、帯電性や流動性の安定化が必須となり、上記のようにクリーニング性を確保する程の量をトナーのクリーニング補助剤（研磨剤）として含有させると現像性を損ねてしまい、高画質な現像性と安定したクリーニング性の両立を図るのが困難であった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、放電生成物等の蓄積を防止して、特に、高湿環境下での画像流れを防止することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、像担持体を帯電手段により帯電し、帯電された該像担持体に対して画像露光により、像担持体上に潜像を形成し、潜像に対して現像剤を内包する現像手段にて現像し、現像された画像を転写し、転写後の像担持体をクリーニング手段でクリーニングすることにより画像形成を行う画像形成装置において、
像担持体は導電性支持体上に感光層及び表面層を有し、表面層は少なくとも硬化性樹脂（及び電荷輸送化合物）を含有し、少なくとも熱、光、電子線の何れかによって硬化されたものであって、像担持体は、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、弾性変形率が４０％以上６５％以下である像担持体であって、各々異なる色の現像剤を内包する現像手段を複数有し、その複数有する現像手段の少なくとも１つは、現像剤中に研磨粒子を有し、クリーニング手段には像担持体を摺擦する摺擦部材とクリーニングブレードを有することを特徴とする。

本発明によれば、高硬度な表面層を有する感光体を使用してカラー画像形成する場合、複数ある現像手段の少なくとも１つに研磨剤を有するトナーを使用して、クリーニング補助部材で摺擦することにより、放電生成物等の蓄積を防止して、特に、高湿環境下での画像流れを防止することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
本発明に係るクリーニング装置及び画像形成装置の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

［全体構成］
図１に示す画像形成装置１は電子写真方式のカラー複写機であって、図示しないコンピュータ等から送られた画像信号に従って記録媒体Ｓに画像を形成するものである。画像形成装置１の像担持体２はＯＰＣ等の感光材料をアルミニウム等のシリンダ状基体の外周面に塗布して形成している。

像担持体２は２００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動しつつ、接触帯電手段としての帯電手段３によって暗部電位ＶＤとして約−６００Ｖに一様帯電される。次に、これにレーザ発振器４が画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザービーム５を走査露光し、像担持体２上に明部電位ＶＬとして約−２００Ｖの静電潜像が形成される。

このように形成された静電潜像は、回転現像装置６によって現像剤である負帯電性トナーにより現像、可視化される。この回転現像装置６は、非磁性二成分現像剤を内包する色トナー現像装置３個（第１色目のトナーとしてイエロートナーが内包された第１の現像装置６ｙ、第２色目のトナーとしてマゼンタトナーが内包された第２の現像装置６ｍ、第３色目のトナーとしてシアントナーが内包された第３の現像装置６ｃ）と、一成分磁性トナーを内包する黒トナー現像装置６ｋを一体化した構成となっている。

先ず、前記第１の静電潜像は、第１色目のトナーとしてイエロートナーが内包された第１の現像装置６ｙによって現像、可視像化される。現像方法としては、二成分現像法が用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。

可視像化された第１色目のトナー像は、回転駆動される第２の像担持体としての中間転写体７と対向する第１の転写部位７ａにおいて、中間転写体７の表面に静電転写（一次転写）される。中間転写体７は導電弾性層と離型性を有する表層とから形成され、搬送可能な最大記録媒体の長さよりも若干長い周長を有し、前記像担持体２に対して所定の押圧力を以って圧接されつつ、像担持体２の周速度と略等速の周速度を以って像担持体２の回転方向に対して逆方向（即ち、接触部位では同方向）に回転駆動される。

中間転写体７がシリンダ部に高圧電源７ｃによって、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体７表面にトナー像が一次転写される。一次転写が終了した像担持体２表面に残留したトナーは、後述するクリーニング装置８によって除去される。続いて前記工程を各色について繰り返し、中間転写体７上に４色のトナー像を転写、重畳する。

カセット９には記録媒体Ｓが積載されており、ピックアップローラ１０によって１枚ずつに分離給送され、レジストローラ対１１によって斜行を矯正された後に、転写部位７ｂに到達する。そこで、中間転写体７表面に対して離間状態にあった転写ベルト１２が所定の押圧力を以って中間転写体７表面に圧接、回転駆動される。転写ベルト１２はバイアスローラ１２ａ、テンションローラ１２ｂによって張架されており、バイアスローラ１２ａには高圧電源１２ｃによってトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されている。

これにより第２の転写部位７ｂに所定のタイミングで搬送されてきた記録媒体表面に中間転写体７上のトナー像が一括転写（二次転写）され、その後定着手段１４に送られて熱と圧力を加えられることにより画像を定着した後に、排出ローラ対１５によって機外に排出される。二次転写が終了した中間転写体７の表面に残留したトナーは、所定のタイミングで中間転写体７表面に当接状態となる中間転写体クリーニング装置１３により除去される。

［像担持体］
本発明における像担持体である感光体について以下に説明する。

本発明に使用される感光体は少なくとも表面層が重合或いは架橋し、硬化させた化合物を含有している電子写真感光体であり、その硬化手段は熱や可視光、紫外線等の光、更に放射線を用いることができる。従って、本発明における表面層を形成する手段は、表面層用の重合或は架橋し硬化させることができる化合物を融解、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等により塗工し、これを前記した硬化手段により硬化するという手順となる。感光体を効率良く大量生産するには含浸コーティング法が最良であり、本発明においても浸漬塗布法は可能である。

発明の感光体の構成は外径約６２ｍｍ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、或は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、この順に、又は逆の順に積層した構成の積層型の何れかである。更に、前記感光層上に表面保護層を形成することも可能である。本発明は、少なくとも感光体の表面層が、熱や可視光、紫外線等の光、更に放射線により重合或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良い。但し、感光体としての特性、特に残留電位等の電気的特性及び耐久性の点より電荷発生層／電荷輸送層を、この順に積層した機能分離型の感光体構成、又は、この構成で積層された感光層上に表面保護層を形成した構成が好ましい。

本発明において、表面層の重合或は架橋させる化合物の硬化法は、感光体特性の劣化無く残留電位の上昇が起こらず、十分な硬度を示すことができる点で、放射線を用いることが好適である。

この際、使用する放射線とは電子線及びガンマ線である。電子線を照射する場合、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、パルス型及びラミーナ型等の何れの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本発明の感光体における電気特性及び耐久性能を発現する上で、その照射条件は、加速電圧は２５０ｋＶ以下が好ましく、最適には１５０ｋＶ以下である。又、照射線量は好ましくは１０ｋｋＧｙ〜１０００ｋＧｙの範囲、より好ましくは３０ｋＧｙ〜５００ｋＧｙの範囲である。加速電圧が上記を超えると感光体特性に対する電子線照射のダメージが増加する傾向にある。又、照射線量が上記範囲より少ない場合には硬化が不十分となり易く、線量が多い場合には感光体特性の劣化が起こり易いので注意が必要である。

重合或は架橋し硬化させることのてきる表面層用化合物としては、反応性の高さ、反応速度の速さ、硬化後に達成される硬度の高さの点から、分子内に不飽和重合性官能基を持つものが好ましく、更にその中でもアクリル基、メタクリル基及びスチレン基を持つ化合物が特に好ましい。

本発明におけ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より、モノマーとオリゴマーに大別される。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無く、比較的分子量の小さいものを示し、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２〜２０程度の重合体である。又、ポリマー又はオリゴマーの末端のみに不飽和重合性官能基を有するマクロノマーも本発明の表層用の硬化性化合物として使用可能である。

又、本発明における不飽和重合性官能基を有する化合物は、表面層として必要な電荷輸送機能を満足するために、前記化合物が電荷輸送化合物であると更に好ましい。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更に好ましい。

次に、本発明による電子写真感光体の感光層について説明する。

電子写真感光体の支持体としては導電性を有するものであれば良く、例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレス等の金属や合金をドラム又はシート状に形成したもの、アルミニウム及び銅等の金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又は結着樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、又はプラスチックフィルム及び紙等が挙げられる。

本発明においては、導電性支持体の上にはバリアー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることができる。

下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、又、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。下引き層の材料としてはポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチン等が使用可能である。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０. １〜２μｍが好ましい。

本発明の感光体が機能分離型の感光体である場合は電荷発生層及び電荷輸送層を積層する。

電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリピウム、チアピリリウム系染料、又、各種の中心金属及び結晶系、具体的には例えばα、β、γ、ε、及びＸ型等の結晶型を有するフタロシアニン系化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、クナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコン等が挙げられる。

機能分離型感光体の場合、電荷発生層は前記電荷発生物質を０. ３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミル等の手段で良く分散し、分散液を塗布し、乾燥させて形成されるか、又は前記電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下であることが望ましく、特に０. １〜２μｍの範囲内であることが好ましい。

結着樹脂を用いる場合の例は、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。

本発明における前記不飽和重合性官能基を有する正孔輸送性化合物は、前述した電荷発生層上に、電荷輸送層として、若しくは電荷発生層上に電荷輸送層と結着樹脂から成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。

表面保護層として用いた場合、その下層に当たる電荷輸送層は適当な電荷輸送物質、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチルアントラセン等の複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサドール、トリアゾール、カルバゾール等の複素環化合物、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニレジンアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体等の低分子化合物等を適当な結着樹脂（前述の電荷発生層用樹脂な中から選択できる）と共に溶剤に分散／溶解した溶液を前述の公知の方法によって塗布、乾燥して形成することができる。この場合の電荷輸送物質と結着樹脂の比率は、両者の全重量を１００とした場合に電荷輸送物質の重量が３０〜１００が望ましく、好ましくは５０〜１００の範囲で適宜選択される。電荷輸送層の量がそれ以下であると電荷輸送能が低下し、感度低下、及び残留電位の上昇等の問題点が生ずる。この場合にも感光層の厚みは５〜３０μｍの範囲であり、このときの感光層の膜厚とは電荷発生層、電荷輸送層及び表面保護層各々の膜厚を合計したものである。

何れの場合も表面層の形成方法は、前記正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合／硬化反応させるのが一般的であるが、前もって該正孔輸送性化合物を含む溶液を反応させて硬化物を得た後に再度溶剤中に分散或は溶解させたもの等を用いて、表面層を形成することも可能である。これらの溶液を塗布する方法は、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及びスピンコーティング等が知られているが、効率性／生産性の点からは浸漬コーティング法が好ましい。又、蒸着、プラズマその他の公知の製膜方法が適宜選択できる。

本発明における表面保護層中には導電性粒子を混入させても良い。導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、ステンレス及び銀等、又、これらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したも等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。２種以上を組み合わせる場合には、単に混合しても、固溶体や融着の形にしても良い。

本発明に用いられる導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の点で０. ３μｍ以下であることが好ましく、特には０．１μｍ以下であることが望ましい。

又、本発明においては上述したような導電性粒子の中でも透明性等の点で金属酸化物を用いることが、特に好ましい。

前記表面保護層中の導電性金属酸化物粒子の割合は、直接的に表面保護層の抵抗を決定する要因の１つであり、保護層の抵抗は１０¹⁰〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。

本発明における表面層中にはフッ素原子含有樹脂粒子を含有することができる。

フッ素原子含有樹脂粒子としては、４フッ化チレン樹脂、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塩化エチレン樹脂及びこれらの共重合体の中から1 種或は２種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、４フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂粒子の分子量や粒径は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。

前記表面層中のフッ素原子含有樹脂の割合は、表面層全重量に対して５〜７０重量％が好ましく、より好ましくは、１０〜６０重量％である。フッ素原子含有樹脂粒子の割合が７０重量％より多いと表面層の機械的強度が低下し易く、フッ素原子含有樹脂粒子の割合が５重量％より少ない表面層の表面の離型性、表面層の対磨耗性や対傷性が充分ではなくなることがある。

本発明においては、分散性、結着性及び対候性を更に向上させる目的で、前記表面層中にラジカル補足剤や酸化防止剤等の添加物を加えても良い。

本発明に用いる表面保護層の膜厚は０．２〜１０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜６μｍの範囲である。

又、本実施形態に用いられる像担持体である感光体表面の磨耗量はテーバー磨耗試験器では２ｍｇ以下であるが、６ｍｇ以下であれば、十分に効果が得られる。テーバー磨耗試験の試験方法は、テーバー磨耗試験機（Y.S.S.Taber 安田製作所製）の試料台にサンプルを装着し、２個の表面にラッピングテープ（富士フィルム製 品名：Ｃ２０００）を装着したゴム製の磨耗輪（ＣＳ−０）の各々荷重５００ｇｒを掛け、１０００回転後のサンプルの重量減少を精密天秤にて測定する方法である。

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掛け、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０．１ｓの保持時間で２７３点）測定した。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。

ＨＵ＝試験荷重（Ｎ）／試験荷重でのビッカース圧子の表面積（ｍｍ²）
＝０．００６／２６．４３ｈ²（Ｎ／ｍｍ²） … （１）
ｈ：試験荷重下での押し込み深さ（ｍｍ）
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）、即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。

弾性変形率＝Ｗｅ／Ｗｔ×１００（％） … （２）
前述のように、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。

ＨＵと弾性変形率の値が、或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。即ち、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、且つ、弾性変形率が４０％以上６５％以下である電子写真感光体を用いることが好ましい。又、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。

ＨＵと弾性変形率を切り離して捕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５０％未満であるとクリーニングブレードや帯電ローラに挟まれた紙粉やトナーが感光体の弾性力が不足しているが故に、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が故に、結果として局部的に大きな圧力が掛かり、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。

又、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、クリーニングブレードや帯電ローラ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。

［帯電］
本実施の形態における帯電手段たる可撓性の接触帯電部材としての帯電ローラ３は芯金上にゴム或は発泡体の中抵抗層を形成することにより作製される。中抵抗層は、樹脂（本実施の形態ではウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金の上にローラ状に形成した。その後、表面を研磨した。

ここで、接触帯電部材である帯電ローラ３は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では被帯電体にピンホール等の低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０⁴〜１０⁷Ωの抵抗が望ましく、本実施の形態では１０⁶Ωを用いている。帯電ローラ３の硬度は、硬度が低過ぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなり、高過ぎると被帯電体との間に帯電ニップ部ａを確保できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で２５度〜６０度が好ましい範囲であり、本実施の形態では５０度を使用した。

帯電ローラ３の材質としては、弾性発泡体に限定するものではなく、弾性体の材料として、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、又、これらを発泡させたものが挙げられる。又、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。

帯電ローラ３は被帯電体としての感光体１に対して弾性に抗して２ｋｇの押圧力で圧接させて配設し、本実施の形態では幅数ｍｍの帯電部を形成させてある。

帯電ローラ３の抵抗値は以下のように測定した。プリンタの感光体１をアルミニウム製のドラムと入れ替える。その後に、アルミニウム製ドラムと帯電ローラ３の芯金２１間に１００Ｖの電圧を掛け、そのときに流れる電流値を測定することにより、帯電ローラ３の抵抗値を求めた。

このようにして求めた本例で使用の帯電ローラ３の抵抗値は５×１０⁶Ωであった。本抵抗測定は温度２５℃、湿度６０％の環境下で行なった。上述の帯電ローラは感光体の回転に伴って、従動で回転する。帯電ローラには、帯電用高圧電源から周波数１. １５ｋＨｚ、総電流１７５０μＡの定電流制御され、重畳されるＤＣバイアスによって感光体電位が決定される。

［色現像剤］
本実施形態の画像形成装置に用いられる色現像剤（イエロー、シアン、マゼンタ）は、重合法により生成される非磁性の重合トナーと、樹脂磁性キャリアとの混合物である２成分現像剤である。現像剤のＴ／Ｄ比は８％であり、樹脂磁性キャリアとしては、１キロエルステッドの磁気中の磁化量が１００ｅｍｕ／ｃｍ³であり、且つ、個数平均粒径が４０μｍであって、更に比抵抗が１０¹³Ω・ｃｍのものが使用される。

一般に、重合トナーは、粉砕トナーと比較して球形度合が高い。トナー粒子の形状の球形度合は、下記の式（１）から算出される形状係数ＳＦ−１とＳＦ−２を用いて表される。トナーの形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）によって解析し、下記の式（１）より算出される。

（ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長）
トナーの形状係数のうち、ＳＦ−１は球形度合を示し、ＳＦ−１が１００である場合には、トナーは真球であり、ＳＦ−１が１００〜１４０である場合には、トナーは略球形である。ＳＦ−１が１４０よりも大きい場合には、トナーは略球形から徐々に不定形になる。又、形状係数ＳＦ−２は、トナー粒子表面の凹凸度合を示し、ＳＦ−２が１００〜１２０の場合には、トナーの表面が円滑であることを示し、ＳＦ−２が１２０よりも大きい場合には、トナーの表面の凹凸が顕著になる。本実施形態の画像形成装置において用いられる重合トナーとしては、平均粒径が６μｍ以上１０μｍ以下であり、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０であり、ＳＦ−２が１００〜１２０である略球形トナーが、高転写効率を維持するためには好ましい。

本実施形態に用いているトナーは重合法によって製造され、環境変動に対する被帯電性能安定化や流動性の向上のためにシリカ等を外添している。

又、シリカ以外には研磨粒子として外添されるチタン酸ストロンチウムの外添量は好ましくは０. ０１〜１. ０部、更に好ましくは０. ０５部〜０. ５部が好ましい。０. ０１部より少ないと研磨効果が十分に発揮されず、又、１. ０部より多いと凝集性が上がり、画質劣化の原因となり、トナーとしての帯電量が不安定になり現像性を損ねたりするからである。

本実施の態例では、研磨剤としては、チタン酸ストロンチウムを用いたが、同様な研磨剤としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、酸化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化銅、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物や、他の有機物粒子等も用いられる。

尚、本実施の形態においては、転写性の良好な球形トナーとして重合法によるものを記載したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば従来の機械的な粉砕分級法にて作製したものに熱的、若しくは機械的な後処理を施して丸くしたトナーを用いることでも良い。

本実施形態の画像形成装置で用いられる重合トナーは、従来の不定形な粉砕トナーと比較して、球形度合が高く、大きさにばらつきがないので、自己潤滑性が高い。そのため、トナーがクリーニングブレード２０の当接部からすり抜け易い状態となり、クリーニング不良を起こし易くなっている。又、重合トナーは自己潤滑性が高いため、トナー間のせん断強さが小さくなり、粉砕トナーに比べて、クリーニングブレードの設定圧を高くしてクリーニングしている。

［黒現像及び黒現像剤］
６ｋは黒現像装置であり、回転感光体１の外周面に形成された上記の静電潜像はこの現像装置３により露光部に現像剤（トナー）が付着して現像剤像（トナー像）として反転現像される。

本例の黒現像装置６ｋは現像剤６１として負帯電性の平均粒径６μｍの磁性１成分絶縁現像剤を用いた非接触現像装置である。６２は現像剤担持搬送部材としての直径２０ｍｍの現像スリーブであり、この現像スリーブ６２内は固定のマグネット（不示図）を内包する回転駆動されるスリーブ６２から成り、現像剤６１をコートし、感光体１表面とのギャップを４５０μｍに固定した状態で、感光体１との現像部位において感光体１と同方向に１５０％の周速で回転させ、現像スリーブ６２に現像バイアス電源（不示図）より現像バイアス電圧を印加する。

現像装置内の現像剤６１はブレード６４と現像スリーブ６２の規制による摺擦により摩擦帯電し、電荷を持つ。現像スリーブ６２に印加する現像バイアス電圧は、−５００ＶのＤＣ電圧を用い、現像スリーブ６２と感光体１の間で現像を行わせる。

ここで用いられるトナーは、粉砕法で生成され、トナー粒子１００重量部に対して、シリカ母体の表面をシランカップリング剤及びシリコーンオイルで疎水化処理した疎水性シリカ（体積平均粒径１０ｎｍ）を１．０重量部と酸化チタン（体積平均粒径５０ｎｍ）を０. ８重量、研磨粒子としてのチタン酸ストロンチウム（体積平均粒径１. ５μｍ（好ましくは０. ２〜２μｍ））を３. ０重量部外添したものを用いた。Bk現像は磁性１成分絶縁現像剤であるため、二成分現像剤のように研磨剤外添によるキャリア汚染等がなく、研磨剤外添による現像特性への影響は少なく、良好な特性が維持できる。

尚、ここで研磨粒子として外添されるチタン酸ストロンチウムの外添量は好ましくは１. ０〜５. ０部、更に好ましくは２. ０部〜３. ０部が好ましい。１. ０部より少ないと研磨効果が十分に発揮されず、又、５. ０部より多いと凝集性が上がり、現像性が低減したり、研磨効果が強過ぎて感光体を削り過ぎたり、傷を発生させたりするからである。

本実施の形態では、研磨剤としては、チタン酸ストロンチウムを用いたが、同様な研磨剤としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、酸化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化銅、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物や、他の有機物粒子等も用いられる。

［クリーニング装置］
次に、本実施の形態に係るクリーニング装置８について図２を用いて説明する。

クリーニング装置８は、板金８ｆに支持されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード８ａ、トナー捕集シート８ｂ、廃トナー回収容器８ｃ、クリーニング補助部材であるクリーニングブラシ８ｄ、スクレーパ部材であるブラシスクレーパ８ｅ、隔壁８ｋ、トナー溜り８ｊ等から構成されている。隔壁８ｋはブラシスクレーパ８ｅのほぼ直下に設置されている。

次に、像担持体上の残存したトナーの挙動（特にＢＫ）について説明する。

一次転写が終了した像担持体２の表面に残留するトナーは、クリーニング装置８を構成するクリーニングブレード８ａ及びクリーニングブラシ８ｄによって像担持体２から除去され、クリーニングブレード８ａから除去されたトナーはそのまま落下して、クリーニングブラシ８ｄに降り掛かり、クリーニングブラシ８ｄの回転に従って移動し、ブラシスクレーパ８ｅによってクリーニングブラシ８ｄから剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは落下して、隔壁８ｋによって、図中矢印にあるように一部は実線矢印のようにトナー溜め８j へ、他の残りは破線矢印のように、回収容器８ｃに格納される。

又、クリーニングブラシ８ｄによって像担持体２から掻き取られたトナーも自身の回転に従って、ブラシスクレーパ８ｅによって掻き取られ、一部はトナー溜め８j へ、他の残りは回収容器８ｃに格納される。

クリーニングブラシ８ｄは、ブラススクレーパ８ｅによって、その表面に付着したトナーを一度掻き落とし、再び、トナー溜り８j に溜まっているトナーをすくい上げてその表面に担持し、再び、像担持体２の表面を摺擦して、像担持体２上の転写残トナーをそのブラシで拡散、掻き取りし、又、同時に、トナー溜まり８j ですくい上げたトナーを像担持体２に再塗布して、クリーニングブレード８ａにトナーを供給する。

ここで、転写工程を終えた感光体上には、転写残トナーが存在しているが、これらは転写に寄与できなかったトナーであり、概して、粒径の小さなトナーや外添剤等が多い。特に、黒現像剤（トナー）には研磨剤としてのチタン酸ストロンチウムが外添されており、トナーと逆極性に帯電し易いため、画像の白地部に多く現像され、転写極性と同じであり、転写にも寄与せず、転写残としてクリーナに到達し易い。そのため、クリーナ部、特にブレードと感光体のＮＩＰ部に溜まり易く、研磨効果を発揮する。

しかし、同じ画像パターンを繰り返すとブレード長手に研磨剤の濃淡ができてしまうことになるが、ブレード手前で、一度、ファーブラシで掻き取り、ブラシに付着した研磨剤もスクレーパで掻き取られ、トナー溜めへと移動し、且つ、感光体上の転写残をブラシで掻き取るときに、同時に、転写残を攪拌するために、長手方向の研磨剤や転写残トナーの濃淡が阻止され、均一な研磨効果を維持できる。

このように、像担持体表面で掻き取ったトナーを一度ブラシスクレーパ８ｅによってクリーニングブラシ８ｄから剥ぎ取り、再びブラシのすくい上げでブラシ繊維にトナーを保持して、像担持体へ供給し、それと同時に黒トナーから供給される研磨剤により、感光体表面を研磨するため、高硬度な感光体表面を長手均一にリフレッシュすることができ、放電生成物等の蓄積による画像流れを抑止できる。

画像比率が大きく転写残トナーが多い場合や、紙詰まり等で転写されずにそのまま、現像されたトナーがクリーナにきた場合は、ブラシによる掻き取り作用が働き、像担持体上のトナーを多く掻き取り、クリーニングブラシ８ｄの表面に付着した余分なトナーはブラシスクレーパ８ｅによって掻き落とされ、一部はトナー溜め８j へ、他の多くのトナーは回収容器に８ｃに回収される。このように像担持体上に多くのトナーが残存することが継続すると、トナー溜め８j に供給されるトナーが多くなるが、隔壁８ｋの高さを０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ、更に好ましくは１．５〜２．０ｍｍにすることで、トナー溜めに溜まるトナーの上面が隔壁８ｋを越えると、自動的に溢れて、回収容器８ｃに回収される。

但し、この隔壁８ｋの高さは、図からも分かるように、トナー捕集シート８ｂを固定しているクリーニング装置８ｃの下あごの高さやトナーのブラシによう消費量等により、適宜最適化されるべきである。

又、画像比率が少ない場合には、クリーニングブラシ８ｄがトナー溜まり８j の中の廃トナーをすくい上げて、ブラシ繊維で保持し、像担持体に接触することにより、像担持体へ保持した廃トナーを供給することにより、クリーニングブレード８ａと像担持体２の接触部に廃トナーを供給し、更に、より多くの研磨剤が供給されることにより、像担持体とクリーニングブレード８ａとの滑り性を維持させ、ブレード鳴きや、捲れ等を防止し、高硬度の感光体表面への放電生成物を除去することができ、流れ等が防止できる。

上記のクリーニングブラシ８ｄによる像担持体２への廃トナー塗布量としては、ベタ白画像から、未転写ベタ黒画像までのドラム上トナー量を変化させて検討したところ、０. ０５ｍｇ／ｍｍ²〜０. ３ｍｇ／ｍｍ²が適当であり、好ましくは０. １ｍｇ／ｍｍ²〜０. ２ｍｇ／ｍｍ²が良好である。

ここで、クリーニングブラシ８ｄは、導電性の繊維を基布に植え付け、それをφ６の芯金８ｈ上に巻き付けてφ１６のブラシ状に構成したものであり、芯金８ｈは接地されている。本実施形態では導電性繊維として、太さ０. ７Ｔｅｘのナイロンの導電糸を用い、繊維密度が９３本／ｍｍ²となるようにＷ織りで基布に植え込んだものをシート状に形成し、芯金８ｈとの導通を確保するようにして螺旋状に巻き付けている。

上記ブラシの条件としては、素材としてはナイロンの他、レーヨンやポリエステル、アクリル等の様々な素材で適用でき、又、織度としては、０. ３〜２．２Ｔｅｘ、好ましくは０.
４〜１．１Ｔｅｘが良好で、繊維密度としては、１５.
５〜３１０本／ｍｍ²、好ましくは４６．５〜１５５本／ｍｍ²が良好である。

このクリーニングブラシ８ｄは、像担持体２の回転方向においてクリーニングブレード８ａの上流側に配設され、像担持体２に対する侵入量α＝１ｍｍで当接し、回転可能に配設されており、像担持体２と逆方向回転である矢印Ｂ方向に６０ｒｐｍの速度で回転駆動されている（即ち、像担持体２とクリーニングブラシ８ｄとは、接触部位において相互に同方向に移動している）。この接触部位では、一次転写後の像担持体２上の転写残トナーを掻き取る、若しくは転写残トナーの像担持体２との付着力を弱め、後述のクリーニングブレード８ａでのクリーニングを容易にし、更には、画像比率が少なく、転写残トナーが殆どない場合にも、上記のように、クリーニング補助ブラシ８ｄの作用で、廃トナーがクリーニングブレード８ａに適切な量送られるため、ブレード鳴きや捲れ等が抑止される。

又、クリーニングブラシ８ｄは、上記クリーニング動作を繰り返し行うとブラシ繊維が目詰まりを起こしてトナーロール化し、クリーニング性能が低下してしまう。これを防止するためにブラシ繊維に溜まったトナーを掻き落とす部材であるブラシスクレーパ８ｅを設けている。本実施形態においては、ブラシスクレーパ８ｅとして可撓性を有する厚さ０. １ｍｍのＰＥＴシートを板金８ｇに貼り付け、その自由長を２ｍｍとし、クリーニングブラシ８ｄに対する侵入量β＝１. ０ｍｍに設定している。

尚、侵入量βを大きく設定し過ぎると、スクレーパシートの材質、厚みや自由長にもよるが、耐久により捲れが発生することとなる。又、スクレープ作用が強過ぎると、像担持体への塗布量が十分に確保できなくなることもある。本実施形態の構成においてはβを２．５ｍｍ以上に設定すると捲れることが分かっている。更に、スクレーパを硬い材質で構成すると、例えば１〜２ｍｍ厚の板金の場合には逆にブラシの方の毛倒れが起こり、ブラシの外径が小さくなり易く、本来のブラシの機能が果たせなくなるという問題が発生する。

従って、これらのことを考慮してスクレーパの選定や設定を決める必要がある。

スクレーパシートとしては、或る程度撓む性質を有するものであれば良く、耐久性を重視して高摺動性を有する高密度ポリエチレンシート等を用いることもできる。又、材質としてそれ自体離型性のあるものをシート状に形成したものや表面に離型製の高いシリコーンコートを施したシート等を用いることで、特にクリーニングブラシ８ｄを高速回転で使用した際に発生することがあるシートへのトナー固着も防止できる。

一方、クリーニングブレード８ａは板金８ｆの先端部に一体的に保持されたポリウレタンゴムから成り、図６に示すように、像担持体２に対して所定の侵入量δ、設定角θの条件で当接されている。本実施の形態では、試行錯誤を繰り返して最適条件を見出した結果、ゴム硬度としては５０〜８５°（ＪＩＳＡ）が好ましく、更には６０〜８０°（ＪＩＳＡ）が好ましく、本実施の形態では７０°（ＪＩＳＡ）のものを用い、θ＝２２°、δ＝１. ０の設定で、像担持体２への当接圧が約４０ｇ／ｃｍとなっている。

本実施の形態の効果を確認するために、高温高湿（３０℃／８０％）の環境下において、連続プリントによる２００００枚の耐久試験で、クリーニング性及びその他の不具合等を調べる実験を行った。耐久は２０００／日で、１０日間実施した。

その結果、上記本実施形態の構成においては、耐久を通してクリーニング不良やドラム鳴きやブレード捲れ等の不具合は一度も発生せず、放置後の画像でも、画像流れ等が発生せず、良質な画像形成を行うことができた。又、耐久後にクリーニングブラシ８ｄによる像担持体２への塗布量を測定したところ、ほぼ、初期に設定した値を維持していた。更に、転写残トナーのクリーニング時のクリーニングブラシ通過前後におけるクリーニング性能を確認したところ、ほぼ初期の状態を維持しており、これらのことより、転写残トナーの確実な除去を行うことができた。

尚、本実施の形態においては、研磨剤を多く有する現像装置として黒現像装置を非接触磁性一成分方法で、他方、研磨剤を少なく有する現像装置として色現像装置（イエロー、マゼンタ、シアン）を二成分接触現像方法で行う場合について説明したが、この組み合わせに限ることはなく、研磨剤を多く有する現像装置と研磨剤を少なく有する現像装置の組み合わせや、研磨剤を多く有する現像装置については、接触一成分現像等でも適応でき得る。

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、適応される画像形成装置の詳細はほぼ、実施の形態１と同じなので、詳細は省略する。

本実施の形態では、実施の形態１で使用していたブラシをスポンジローラに置き換え、且つ、像担持体塗布量を初期から安定化させるため、予め、クリーニングローラ８ｓへトナーを塗布した状態にしておく場合である（或はトナー溜め８j に予め黒トナー（研磨剤を有するトナー）を補充しておく場合である）。

スポンジローラ８ｓとしては、発泡ポリウレタン、発泡シリコン、発泡ＥＰＤＭ等のスポンジローラを用いている。例えば発泡ポリウレタンは、ポリイソシアネートプレポリマーとポリエーテル系ポリオールとを主体とした主原料と、シリコーンをアルキルベンゼン溶媒に溶かした整泡剤である低粘性混合液等を配合して調整溶液を作り、これを反応成形してウレタンゴムスポンジ体であるローラ本体成形し、このローラにシャフトを装着して製作されるものである。

スポンジローラの外径は１５．０ｍｍであり、その硬度は２０°（アスカーＣ）である。ローラ硬度としては１０〜４０°（アスカーＣ）が好ましく、１０°以下では摺擦力不足となり、４０°以上では、感光体との当接状態が不安定になるからであり、より好ましくは２０°〜４０°である。

又、スポンジローラ表面のセルの大きさは、像担持体表面の転写残トナーの掻き取りや、研磨剤の保持量、廃トナー塗布に影響し、好ましくはセルの直径が０. １〜１００μｍが好適であり、０.
１μｍ以下では掻き取りや塗布能力が不足し、逆に１００μｍ以上では、トナーが目詰まりを起こし易くなるためであり、更に好ましくは１〜１０μｍが好適である。

像担持体へは、侵入量αは０. ５ｍｍで、線圧３５ｇｒ／ｃｍで当接しており、像担持体２の回転方向においてクリーニングブレード８ａの上流側に、回転可能に配設されており、像担持体２と逆方向回転である矢印Ｂ方向に対感光体速度１２０％の速度で回転駆動されている（即ち、像担持体２とスポンジローラ８ｓとは、接触部位において相互に同方向に移動している）。
又、スクレーパ８ｅとしては、スポンジローラ８ｓに対して侵入量βは０．２ｍｍに設定されている。

ここで、予めスポンジローラ８ｓへ塗布しておくトナーは、実施の形態１で用いられた研磨剤を有する黒トナー等で良く、粉砕法で生成され、トナー粒子１，１００重量部に対して、シリカ母体の表面をシランカップリング剤及びシリコーンオイルで疎水化処理した疎水性シリカ（体積平均粒径１０ｎｍ）を１．０重量部と酸化チタン（体積平均粒径５０ｎｍ）を０. ８重量を外添したもので、研磨性を向上させておくため、研磨粒子としてのチタン酸ストロンチウム（体積平均粒径１. ５μｍ）を１０重量部を外添したものを用いた。

尚、ここで研磨粒子として外添されるチタン酸ストロンチウムの外添量は好ましくは０. １〜２５部、更に好ましくは０. ３部〜１０部が好ましい。０. １部より少ないと研磨効果が十分に発揮されず、又、２５部より多いと凝集性が上がったり、研磨効果が強過ぎて感光体を削り過ぎたり、傷を発生させたりするからである。

本実施の形態では、研磨剤としては、チタン酸ストロンチウムを用いたが、同様な研磨剤としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、酸化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化銅、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物や他の一般的な有機物粒子等も用いられる。

以上のような構成で、本実施の形態の効果を確認するために、高温高湿（３０℃／８０％）の各環境下において、連続プリントによる１００００枚の耐久試験で、クリーニング性及びその他の不具合等を調べる実験を行った。耐久は２５００／日で、４日間実施した。

その結果、上記本実施形態の構成においては、耐久を通して、画像流れも発生せず、クリーニング不良やドラム鳴きやブレード捲れ等の不具合は一度も発生せず、良質な画像形成を行うことができた。

又、本実施の形態に説明した、予めクリーニングローラ８ｓへトナーを塗布した状態にしたり、トナー溜め８j に予め黒トナー（研磨剤を有するトナー）を補充しておく構成は、クリーニング補助部材はスポンジローラに限る訳でなく、ファーブラシやその他の感光体摺擦部材等の場合でも有効である。

＜実施の形態３＞
本実施の形態では、適応される画像形成装置の詳細はほぼ、実施の形態１と同じなので、詳細は省略する。

本実施の形態は研磨効果を更に持続的に発揮させるために、非画像形成時にクリーナに研磨剤を多く有するトナー（本実施の形態の場合は黒トナー）を供給するものである。供給するタイミングとしては、電源ＯＮ後のＷＡＩＴ時や、又は、或る一定のＪＯＢ間隔毎の前回転時、後回転時等を利用できる。又、供給方法としては、前露光、帯電、露光、現像の何れか１つか、又はそれらの組み合わせ等で感光体上に現像させれば良い。このように、随時、黒トナーを現像させて、研磨剤をクリーナに供給させることにより、例えば、黒トナーを全く使用しない画像形成が行われた場合でも、十分な研磨効果が得られことになる。

以上のような方法で実施の形態の効果を確認するために、高温高湿（３０℃／８０％）の各環境下において、連続プリントによる１００００枚の耐久試験で、クリーニング性及びその他の不具合等を調べる実験を行った。耐久は２５００／日で、４日間、黒トナーを使わない画像形成モードで、１０００枚毎、黒ベタ画像を５ｃｍ、後回転時に形成した結果、上記本実施形態の構成においては、耐久を通して、画像流れも発生せず、クリーニング不良やドラム鳴きやブレード捲れ等の不具合は一度も発生せず、良質な画像形成を行うことができた。

尚、本実施の形態における、感光体への黒トナー（研磨剤を多く外添されたトナー）の供給する構成は、クリーニング補助部材については、ファーブラシでもスポンジローラやその他の摺擦部材でも適応可能である。

本発明は、電子写真システムを用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシリ等の画像形成装置に対して適用可能である。

本発明を好適に具現化できる画像形成装置の概略構成断面図である。 黒現像装置を説明する図である。 クリーナ装置の説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 像担持体
３ 帯電手段
４ レーザ発振器
５ レーザービーム
６ 回転現像装置
７ 中間転写体
７ａ 転写部位
７ｂ 転写部位
７ｃ 高圧電源
８ クリーニング装置
８ａ クリーニングブレード
８ｂ トナー捕集シート
８ｃ 廃トナー回収容器
８ｄ クリーニングブラシ
８ｅ ブラシスクレーパ
８ｆ 板金
８ｇ 板金
８ｈ 芯金
８j トナー溜まり
８ｋ 隔壁
８ｍ 潤滑剤
９ カセット
１０ ピックアップローラ
１１ レジストローラ対
１２ 転写ベルト
１３，１２ バイアスローラ
１４，１２ テンションローラ
１５，１２ｃ 高圧電源
１６，１３ 中間転写体クリーニング装置

Claims (7)

1. 像担持体を帯電手段により帯電し、帯電された該像担持体に対して画像露光により、像担持体上に潜像を形成し、潜像に対して現像剤を内包する現像手段にて現像し、現像された画像を転写し、転写後の像担持体をクリーニング手段でクリーニングすることにより画像形成を行う画像形成装置において、
   像担持体は導電性支持体上に感光層及び表面層を有し、表面層は少なくとも硬化性樹脂（及び電荷輸送化合物）を含有し、少なくとも熱、光、電子線の何れかによって硬化されたものであって、像担持体は、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、弾性変形率が４０％以上６５％以下である像担持体であって、各々異なる色の現像剤を内包する現像手段を複数有し、その複数有する現像手段の少なくとも１つは、現像剤中に研磨粒子を有し、クリーニング手段には像担持体を摺擦する摺擦部材とクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体を摺擦する摺擦部材に予め、研磨剤粒子の含有割合を増加させた現像剤を塗布、担持させておくことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 非画像形成時に、研磨剤含有現像剤を感光体へ供給することを特徴とする請求項１又は２項記載の画像形成装置。
4. 研磨剤を少なく含有する現像剤を内包する現像手段は、少なくとも磁性キャリアとトナーを内包する一成分現像方式であり、研磨剤を多く内包する現像剤は一成分現像方式であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 研磨剤を少なく含有する現像剤を内包する現像手段は、少なくとも磁性キャリアとトナーを内包する二成分現像方式であり、トナーは、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０、形状係数ＳＦ２が１００〜１４０であることを特徴とする請求項４項記載の画像形成装置。
6. 像担持体を摺擦する摺擦部材は、その織度を０. ２〜３．４Ｔｅｘのブラシ繊維を有するファーブラシであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 像担持体を摺擦する摺擦部材は、少なくともアスカーＣ硬度が１０°〜４５°の弾性層とそれを保持するための芯金部とから成るスポンジローラであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。

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