JP2003122213A

JP2003122213A - 画像形成装置

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Publication number: JP2003122213A
Application number: JP2001316999A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nakayama; 雄二中山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-15
Also published as: EP1302819A3; EP1302819A2; US6704539B2; EP1302819B1; JP3789089B2; CN1412627A; CN1211713C; US20030081971A1

Abstract

(57)【要約】【課題】少なくともクリーニングブレードが配置される
クリーニング手段と、トナー担持体とを具備する画像形
成装置において、非磁性トナーを用いても画像流れやト
ナー融着を発生させない感光体の表面状態を維持し、信
頼性を大きく向上させ、かつプロダクテビィティーを画
期的に飛躍する。【解決手段】トナー担持体に当接されるエッジ部１５０
と、エッジ部をトナー担持体に当接させる支持部１３０
とを具備するクリーニングブレードで；エッジ部の損失
正接のピーク温度（ｔ１）での値（ｔａｎδ１）を、支
持部の損失正接のピーク温度（ｔ２）での値（ｔａｎδ
２）より小さくし；エッジ部の損失正接の温度依存性を
示す曲線と、支持部の損失正接の温度依存性を示す曲線
とが、ｔ１℃以上ｔ１＋４０℃以下で交差するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体として非
晶質シリコン（アモルファスシリコンとも言う）系感光
体を用いた１ドラム−回転現像器方式などに好適なクリ
ーニングブレードが配設された、例えばフルカラーの画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、電子写真方式の画像形成装置とし
ては、複写機、プリンター、Ｆａｘといった出力端末を
すべて兼ね備えた複合機が市場で広く受け入れられるよ
うになってきている。このようなネットワーク対応の出
力端末として電子写真システムが広く受け入れられてき
ているわけであるが、大きな問題の一つとして本体のＤ
ｕｔｙＣｙｃｌｅが上げられてきている。ＤｕｔｙＣｙ
ｃｌｅとは、サービスマンメンテ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、ＤｕｔｙＣｙｃｌ
ｅの最大の律速となっている一つに感光ドラムの寿命が
上げられている。

【０００３】また、エコロジーの観点から廃棄物を低減
する、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製造メーカなどにとっ
て絶対的課題となってきている。

【０００４】更に、従来のアナログの装置からデジタル
化が進み、本体コストをアナログ等価またはそれ以下に
することも絶対的課題となってきている。

【０００５】加えて、近年では複写機およびプリンター
では従来白黒機が主流であったが、オフィスにおいても
原稿または出力ファイルのフルカラー化が急増してい
る。アナログ等価デジタル機というばかりか、本体コス
ト及びランニングコスト白黒等価フルカラープリンター
が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。

【０００６】そのような中で像担持体としてアモルファ
スシリコン感光体は、硬度が高く（ビッカース硬度が９
８００Ｎ／ｍ²以上）、耐久性、耐熱性、環境安定性に
も優れているので次第に多用されてきており、とくに高
信頼性を要求されている高速機においては不可欠のもの
となってきている。アモルファスシリコン感光体は、近
年一般的に使用されているＯＰＣ感光体に比べて交換寿
命枚数が一桁以上高い。すなわち本体寿命等価であり、
廃棄物削減という効果もある。かつＯＰＣ感光体を用い
たプロセスカートリッジのような回収再生といった手間
もかからない。

【０００７】このような高速機に搭載されているアモル
ファスシリコン感光体を用いた技術がフルカラープリン
ターに搭載可能になれば、白黒プリントについては、高
速機のＤｕｔｙＣｙｃｌｅ、低ランニングコスト実現可
能でかつカラープリントもとれる装置が実現可能と考え
られる。特に白黒プリントの使用比率の高いユーザー
で、高速機のＤｕｔｙＣｙｃｌｅ、低ランニングコスト
を実現させるためには、回転現像器を用いた１ドラム方
式フルカラープリンターにアモルファスシリコン感光体
を搭載することが必須であると考えられる。

【０００８】しかしながら、この種の装置において像担
持体表面に付着して画質に影響を及ぼすのはトナーばか
りではなく、転写材として殆どの場合利用されている紙
から発生する微細な紙粉、これから析出する有機質成
分、装置内高圧部材の存在に起因して発生するコロナ生
成物などで像担持体表面に付着した異物が、とくに高湿
環境化において低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨
げ、これが画質の劣化を招来する要因と考えられる。上
記のような画像の劣化現象は、シラン類のグロー放電分
解によって成膜構成する非晶質シリコン感光体の場合に
発生しやすいことが知られている。

【０００９】このような欠点を回避するために、特に一
成分系磁性トナーを使用する場合、クリーニング装置内
において、像担持体の走行方向にみて、クリーニングブ
レードの上流側にマグネットローラを配設してクリーニ
ング装置に回収したトナーの一部で、磁気ブラシを形成
し、これを像担持体表面に接触させて磁性トナーを再供
給し、ブレード部位におけるトナー粒による研磨作用に
よって前述のような各種異物を摺擦除去するように構成
したものが提案されている。

【００１０】このような磁気ブラシを用いる手段は、ウ
ェッブ、ゴムローラなど、別途用意した研磨部材で像担
持体表面を摺擦するような仕方に比べると、研磨作用が
像担持体表面で局所的に偏ることが少なく、像担持体表
面の劣化も小さい。上記の方法に例えば、像担持体にヒ
ータを配設して、夜間、スタンバイ中も周辺の湿度を低
下させて像担持体表面の低抵抗化を防ぐなどの付帯手段
を併用することによって、前述のような原因による画像
劣化を阻止するのに一定の効果をあげている。

【００１１】像担持体表面に形成した可転写トナー像
を、紙を主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、転写材に転移せず像担
持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。

【００１２】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
ぐれているので広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用されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような回転現像器を用いた１ドラム方式フルカラープ
リンターにアモルファスシリコン感光体を搭載する場
合、いくつかの不具合が生じる恐れがある。

【００１４】第一に、フィルミングが発生する場合があ
る。アモルファスシリコン感光体は表面抵抗が低抵抗化
しやすい。この現象に対しては上述したように、磁気ブ
ラシを形成し、これを像担持体表面に接触させて磁性ト
ナーを再供給し、ブレード部位におけるトナー粒による
研磨作用によって上述のような各種異物を摺擦除去する
ことが効果的である。しかしながら、フルカラー用のト
ナーは一般的に非磁性体であるため、このように構成し
た装置は磁性トナーにおいては有効な手段であったが、
非磁性トナーの場合には効果が不十分な場合がある。

【００１５】上記感光体表面の低抵抗化を発生させる要
因としては、トナー、転写材として殆どの場合利用され
ている紙から発生する微細な紙粉、これから析出する有
機質成分、装置内高圧部材から高エネルギーでのコロナ
放電時、様々な金属酸化物、及び酸素化合物の発生と共
に空気中の窒素が酸化され硝酸イオンとなる成分など
が、像担持体表面に付着することにより、感光体表面に
薄膜（以下「フィルミング膜」と称す）が長期使用によ
り形成され、高湿環境化において吸湿し低抵抗化し鮮明
な静電潜像の形成が妨げられ、これが画像流れ等の画質
の劣化を招来する場合がある。

【００１６】長期使用によるフィルミング膜を除去する
ためには、感光体表面に対する摺擦能力を向上させる必
要がある。しかし、例えば摺擦手段として弾性ロールを
感光体表面に対して周速差をつけて当接させて摺擦させ
た場合、局所的に感光体表面にトナーが付着することが
ある。この結果、局所的に弾性ロール表面にトナー融着
が発生し、その部分が感光体表面を削ってしまい、ムラ
削れとなり画像不良が発生する場合がある。

【００１７】上記の不具合を回避するために感光体表面
の弾性ロールによる摺擦性を更に高くすると、アモルフ
ァスシリコンといえども摩耗量が増大して信頼性が低下
することがある。かつ、このような設定では、弾性ロー
ル自体も摩耗量が増大して、信頼性が低下する場合があ
る。

【００１８】本発明者の光学的手法による実験によれ
ば、長期使用によるフィルミング膜層の層厚は、約３〜
８ｎｍであることが確かめられた。また、反射分光式干
渉計（大塚電子（株）製、商品名：ＭＣＤＰ２０００）
を用いて、連続使用の初期において測定したところ、フ
ィルミング層が確認できた。そして、このフィルミング
層が３〜８ｎｍに達し、それ以後、膜厚は殆ど変化しな
いものの、長期の使用に伴い、初期は乾拭き、水拭き、
アルコール拭きで画像劣化が解消されていたものが、解
消されなくなることが判明した。

【００１９】上記の様な長期の使用により、凝着摩耗が
繰り返し行われ、このような状態が進んだドラム表面
は、０．３μｍ〜２μｍ程度の酸化セリウム（Ｃｅ
Ｏ₂）などの砥粒をアルコールなどに分散させたもので
研磨しなければ画像劣化が解消されないことが判明し
た。このことは特にドラムヒータを装着しない場合に顕
著に発生する傾向にある。

【００２０】加えて、本発明者は鋭意検討を進め、様々
な表面形状の初期の感光体と長期使用後の感光体表面を
ＡＦＭ（原子間力顕微鏡；ＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒ
ｕｍｅｎｔｓ社製、商品名：ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩＩ
ａＤｉｍｅｎｓｉｏｎ３０００；走査モード：タッ
ピングモード；走査範囲：２０μｍ×２０μｍ；探針：
Ｓｉカンチレバー）にて測定した。その結果、長期使用
後の感光体表面は、初期に比べて摩耗により、ほとんど
平滑になっていると考えられる結果を得た。また、長期
使用後の感光体表面を、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウ
ム（Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ ₈）水溶液中で加熱（７０℃〜８０℃、
３０分）し、アセトン中で超音波洗浄（約１分）し、エ
タノール／純水でリンスした。この結果、特に感光体表
面の凹部でフィルミング量が多いことが分かった。

【００２１】第二に、フィルミングによって摩擦力が上
昇することがある。今回、本発明者の実験により、長期
使用によってクリーニングブレードによる転写残トナー
とドラム間の摩擦力が上昇する場合があることが判明し
た。これは、長期使用により形成されたフィルミング膜
が、クリーニングブレードとドラム表面、転写残トナー
とドラム表面の密着度、親和性を上昇させ、転写残トナ
ーとドラムとの間における摩擦力を上昇させるためだと
考えられる。

【００２２】摩擦力の上昇は、クリーニングブレードの
剪断応力、トナー間の剪断応力、ドラム表面近傍の剪断
応力が上昇するためだと考えられる。この結果、クリー
ニングブレードにチッピング（局所的なエッジ欠け）が
発生したり、永久ひずみ剪断応力の増大によって発熱量
が増大しトナーの融着が発生したり、ドラム内部の応力
増大によって疲労摩耗が増大する場合があると考えられ
る。

【００２３】第三に、連続稼働時間の増加に伴いトナー
の融着が生じる場合がある。近年、画像形成装置は、上
述のように複写機のみの機能としてではなく、プリンタ
ーとしても広く使用されるようになってきている。ま
た、フィーダ機能、ソータ機能といったアプリケーショ
ンの充実も進み、一度のジョブが４０００枚以上の連続
動作が可能となってきている。例えば、Ａ４機で１分間
に５０枚を処理できる機種の場合、簡単に試算しても８
０分以上連続動作が行われることになる。このような状
況下では、感光体近傍の雰囲気温度は５０℃近くまでに
達し、クリーニングブレードと感光体との当接（ニッ
プ）部では、それ以上の温度に達していると考えられ
る。そのため、感光体上にトナー融着が発生する頻度が
高くなると考えられる。

【００２４】第四に、二成分現像剤を用いる場合では適
当な防護手段が取り得ないことが挙げられる。フルカラ
ー用のトナーは一般的に非磁性体であり、従来、白黒機
で多用されてきた磁気ブラシクリーニング法をフルカラ
ープリンターに適用した場合、磁性キャリアを予めクリ
ーナーユニット内に保持しておく必要があり、信頼性お
よび耐久性が不十分の場合がある。

【００２５】本発明は、以上のような不具合に対処する
べく成されたものであって、非磁性トナーを用いても画
像流れやトナー融着を発生させない感光体の表面状態を
維持し、信頼性が大きく向上され、かつプロダクテビィ
ティーが画期的に飛躍しても対応可能な画像形成装置を
提供することを目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、少なくともクリーニングブレードが
配置されるクリーニング手段と、トナー担持体とを具備
する画像形成装置において、該クリーニングブレード
は、該トナー担持体に当接されるエッジ部と、該エッジ
部を該トナー担持体に当接させる支持部とを含んでな
り、該エッジ部の損失正接のピーク温度（ｔ１）での値
（ｔａｎδ１）は、該支持部の損失正接のピーク温度
（ｔ２）での値（ｔａｎδ２）より小さく、該エッジ部
の損失正接の温度依存性を示す曲線と、該支持部の損失
正接の温度依存性を示す曲線とは、ｔ１℃以上ｔ１＋４
０℃以下で交差することを特徴とする画像形成装置が提
供される。

【００２７】クリーニングブレードのエッジ部の損失正
接と、クリーニングブレードの支持部の損失正接とが上
記の様な関係を満たすとき、エッジ部は、感光体表面と
感光体表面上の残トナーとに対して常に安定な挙動を取
るため、結果として残トナーのスリ抜け下限圧を低く設
定でき、感光体表面における融着を低減でき、フィルミ
ングを抑制できる。

【００２８】なお、エッジ部の損失正接の温度依存性
は、クリーニングブレードのエッジ部のみを切断して取
り出し、粘弾性測定装置（例えば、レオメトリックス社
製、商品名：ＲＳＡ２）を用い、１０Ｈｚで測定でき
る。また、支持部の損失正接の温度依存性も、クリーニ
ングブレードの支持部のみを切断して取り出し、粘弾性
測定装置（例えば、レオメトリックス社製、商品名：Ｒ
ＳＡ２）を用い、１０Ｈｚで測定できる。

【００２９】特に表面硬度が高く、削れ難く、磨耗量が
少ないいトナー担持体の場合、トナーの融着およびフィ
ルミングが発生し易い傾向にあるが、クリーニングブレ
ードが上記の様な特性を有していれば、トナーの融着お
よびフィルミングを抑制できる。

【００３０】具体的には、前記トナー担持体は、回転自
在なドラム状感光体であり、該感光体を１０，０００回
転した際に前記クリーニングブレードにより研磨され除
去された該感光体表層の層厚は、研磨される前の該感光
体表層の層厚の５０％以下であることが好ましく、１０
％以下がより好ましく、１％以下が更に好ましく、０．
５％以下が最も好ましい。

【００３１】また、前記感光体を１０，０００回転した
場合でも、前記クリーニングブレードにより前記感光体
の表層が実質的に磨耗しないことが好ましい。

【００３２】なお、感光体を１０，０００回転した際の
感光体表層の研磨量は、研磨深さを反射分光式干渉計
（例えば、大塚電子（株）社製、商品名：ＭＣＤＰ２０
００）によって測定し、評価できる。

【００３３】以上に説明した様な構造を採用することに
より、非磁性トナーを用いても画像流れやトナー融着を
発生させない感光体の表面状態を維持でき、信頼性を大
きく向上でき、プロダクテビィティーを画期的に飛躍し
ても対応可能な画像形成装置を実現でき、なかでも、フ
ルカラー用の画像形成装置の性能を向上できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について説明する。

【００３５】本発明の画像形成装置は、感光体、帯電手
段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手
段を有することが好ましく、現像剤には非磁性トナー粒
子及び磁性キャリアを少なくとも含む現像剤と磁性トナ
ーを少なくとも含む現像剤が用いられる電子写真方式の
画像形成装置が好ましく、クリーニング手段であるクリ
ーニングブレードはトナー担持体と接触するエッジ部に
イソシアネート化合物を含浸させた後硬化して硬化層を
形成したクリーニングブレードが好ましく、処理部の厚
さは０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下が好ましく、この
ような構成を採用することで、感光体上の長期使用によ
るフィルミングの発生を低減できる。

【００３６】図４には、クリーニングブレードの例を示
した。この例では、自由長方向１１０及びクリーニング
ブレードの厚み方向１２０に、エッジ部としてＬ字の断
面形状を有する硬化層（処理部）１５０が、端部１６０
を含むエッジ部近傍１４０に、クリーニングブレードの
長手方向１００に対して一様に形成されている。また、
エッジ部１５０は、支持部１３０により、トナー担持体
に当接される。

【００３７】ここで、Ｌ１は硬化層の自由長方向の長
さ、Ｌ２は硬化層の厚み方向の長さ、Ｔ１及びＴ２は硬
化層の厚さを意味する。また、ｌ１はクリーニングブレ
ードの自由長、ｌ２はクリーニングブレードの厚さであ
る。

【００３８】Ｌ１は、硬化層の効果を十分なものとする
ため、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がよ
り好ましく、１ｍｍ以上が更に好ましい。また、支持部
の十分なゴム弾性を実現するために、自由長ｌ１の５０
％以下が好ましく、４５％以下がより好ましい。Ｌ１
を、ここに記載の範囲内とすることにより、当接部の進
入による線圧の急峻な増加を抑制できるため、安定した
線圧を得ることができる。

【００３９】なお、自由長ｌ１は、一般に５ｍｍ以上１
５ｍｍ以下とされる。

【００４０】Ｌ２は、硬化層の効果を十分なものとする
ため、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がよ
り好ましく、１ｍｍ以上が更に好ましい。また、クリー
ニングブレードの厚みｌ２以下とされる。

【００４１】Ｔ１及びＴ２は０．１２ｍｍ以上とされ、
０．１３ｍｍ以上がより好ましく、０．１５ｍｍ以上が
更に好ましく、１．２ｍｍ以下とされ、１．１ｍｍ以下
がより好ましく、１．０ｍｍ以下が更に好ましい。硬化
層の厚さが、この様な範囲であれば、たとえクリーニン
グブレードの表面が摩耗したとしても、クリーニングブ
レードの表面の良好な特性は長期間維持される。更に、
硬化層が十分な厚みを有しているため、トナー担持体と
の摺動によりクリーニングブレードの表面が大きく変形
することが抑制されるため、近年頻繁に用いられつつあ
る微小なトナーや球形トナーも効果的に除去することが
できる。

【００４２】クリーニング手段は、転写後の感光体上に
残留するトナーを除去する手段であり、主にポリウレタ
ン樹脂などで成形され感光体に当接する弾性ブレード
（クリーニングブレード）を有するクリーニング手段が
採用される。

【００４３】クリーニングブレードのエッジ部は、ポリ
ウレタン樹脂中に元々存在する活性水素を持ったウレタ
ン結合基に着目し、イソシアネート化合物とポリウレタ
ン樹脂をアロファネート結合を介して強固に結合させ硬
化層とし、さらに活性水素化合物と反応しない余剰のイ
ソシアネート化合物を自己重合させることにより製造さ
れたものが好ましい。

【００４４】特に、硬化層は、クリーニングブレードに
少なくともイソシアネート化合物を含浸させた後、ポリ
ウレタン樹脂とイソシアネート化合物とを反応させて形
成することが好ましい。

【００４５】この様な方法によれば、活性水素化合物の
含浸なしにイソシアネートを含有させ表面硬化層を形成
できる点で、従来より工程が少なく低コストである。ま
た、クリーニングブレードの先端が低摩擦でかつ硬化層
に覆われているので、対接物との摩擦力での変形が少な
く、エッジが常に鋭利な形状を保っているので微少なト
ナーや球形トナー、特に種類の異なるトナーのクリーニ
ング性を両立させることに対しては、著しく有利であ
る。

【００４６】電子写真用のクリーニングブレードは、Ｊ
ＩＳＫ６２５３で定義されるＪＩＳ−Ａ硬度６０〜
８０度のポリウレタンを基材としているのでブレード全
体としては柔軟でゴム弾性に飛んでいる。本発明のブレ
ード基材を形成するポリウレタンとしては、高分子ポリ
オール、ポリイソシアネート、および硬化剤を反応させ
たものを用いることが出来る。また、硬化させる際に、
通常ウレタン硬化に用いる触媒を用いても良い。

【００４７】高分子ポリオールとしては、ポリエステル
ポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトン
エステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオ
ール、シリコーンポリオールなどが用いられる。重量平
均分子量は通常５００から５０００のものが用いられ
る。これらに限定されるものではない。

【００４８】イソシアネートとしては、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネ
ート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネートなどがあげられるが、これらに限定され
るものではない。

【００４９】架橋剤としては１，４−ブタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリ
メチロールプロパンなどがあげられる。また、触媒とし
てはトリエチレンジアミンなどがあげられるが、これら
に限定されるものではない。

【００５０】ブレードの成形方法としては、上記各成分
を一度に混合して、金型または遠心成形円筒金型に注型
して成形するワンショット法；イソシアネートとポリオ
ールをあらかじめ反応させておきプレポリマーとし、そ
の後架橋剤を混合して金型または遠心成形円筒金型に注
型して成形するプレポリマー法；イソシアネートにポリ
オールを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤にポリ
オールを添加した硬化剤を反応させて金型または遠心成
形円筒金型に注型して成形するセミワンショット法など
を用いることが出来る。

【００５１】このようにして成形したブレードのＪＩＳ
−Ａ硬度は、一般的に６０〜８５度であることが好まし
い。ＪＩＳ−Ａ硬度が６０度以上であれば、十分な対接
物への圧接力を確保でき、８５度以下であれば、対接物
の損傷を抑制できる。

【００５２】クリーニングブレードのエッジ部の形成方
法としては、上記のように成形したクリーニングブレー
ドの一部分にイソシアネート化合物を含浸させ加熱硬化
する事により、ウレタンの表面から内部に向かって硬化
膜を形成する方法が好ましい。

【００５３】ブレードのエッジ部にイソシアネート化合
物を含浸させる際には、ブレート部材単体でも、支持部
材を接合した状態でも良い。また、クリーニングブレー
ドを裁断または切断する前のシート、または支持部材つ
きのものでも良い。

【００５４】また、一部分のみに含浸させる際には、含
浸させたくない部分を耐薬品性テープなどでマスキング
する、あるいは含浸させたい部分のみを浸漬するなどの
方法を採用すればよい。

【００５５】更に、ブレード部材にイソシアネート化合
物を含浸させる方法としては、たとえばポリイソシアネ
ート化合物が液状であるような温度とし、その中にブレ
ード部材を浸漬させる。また、繊維質、多孔質体にイソ
シアネート化合物を含浸させブレード部材に塗布する方
法を採ることが出来る。更に、スプレーにより塗布して
も良い。イソシアネート液に浸漬中、塗布中、塗布した
後のそれぞれのイソシアネート化合物の温度も同様に、
そのイソシアネート化合物が液状である温度が好まし
い。このようにして、イソシアネート化合物をウレタン
に含浸させ、一定時間後に、ウレタン表面に残存するイ
ソシアネート化合物を拭き取る。

【００５６】イソシアネート化合物をクリーニングブレ
ードに含浸させる位置としては、少なくともクリーニン
グブレードとトナー担持体が接する部分であり、さらに
余裕を持ってその周辺も含浸させた方がよい。図３に示
す様に、摺動時にはトナー担持体３００の回転または移
動により、クリーニングブレード３１０のトナー担持体
との接触部分が変形し、静止時の周辺部分であったとこ
ろが、トナー担持体に触れる可能性があるからである。
その変形は含浸の厚さが大きいほど小さく、厚さが小さ
いほど大きい。

【００５７】ブレードにイソシアネートを含有させてな
る硬化層の厚さは、上記の理由に加え０．１２ｍｍ以上
が好ましい。０．１２ｍｍ以上であれば、感光体表面の
フィルミング等による摩擦係数の低下にたいする十分な
効果を実現でき、耐磨耗性も良好となる。一方、上記の
理由に加え１．２ｍｍ以下であれば、含浸に要する時間
は短く、原料のイソシアネートの熱劣化を抑制できる。

【００５８】ブレードに含浸させるイソシアネート化合
物は分子中に１個以上のイソシアネート基を有するもの
で、１個のイソシアネート基を有するものはオクタデシ
ルイソシアネートなどの脂肪族モノイソシアネート、芳
香族モノイソシアネート等が使用できる。

【００５９】２個のイソシアネート基を有するものは、
２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレン
ジイソシアネート、４、４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，
４’−ジフェニルメタジンイソシアネート（ＭＤＩ）、
ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，
４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、
２，４’，４”−ビフェニルトリイソシアネート、２，
４，４”−ジフェニルメタントリイソシアネート等があ
げられるが、これらに限定されるものではない。また３
個以上のイソシアネート基を有するもの、および２個以
上のイソシアネート基を有するものの変性体や多量体が
使用しうる。

【００６０】なお、これらの中でも、立体障害の少ない
脂肪族モノイソシアネート、分子量の小さいＭＤＩなど
が浸透性の点から好ましい。

【００６１】イソシアネート化合物と共に用いる多量化
触媒は、第四級アンモニウム塩、カルボン酸酸塩などを
もちいることができる。これらの触媒は、水酸基を含む
が機能としてはイソシアネートを重合させるものであ
り、それ自体が架橋構造に関与するものではない。これ
らの触媒は溶剤に溶解しない状態では非常に粘性であっ
たり、結晶であったりするので溶剤に溶解してからイソ
シアネート化合物に添加することが好ましい。具体的に
は、ＭＥＫ、トルエン、テトラヒドロフラン、酢酸エチ
ル等を使用する。希釈倍率は１．５〜１０倍が好まし
い。イソシアネート化合物にたいする触媒の添加率は１
〜１０００ｐｐｍが好ましい。また、イソシアネートに
触媒を混合すると、重合反応が促進されるため、含浸す
る直前に混合することが好ましい。含浸させるときのイ
ソシアネート化合物の温度は、下限は液状であれば良
く、上限は処理中にイソシアネート化合物が劣化するの
を防止するため、９０℃以下が好ましい。

【００６２】上記のイソシアネート化合物をブレード表
面に浸漬または塗布により、数分から数時間含浸させ、
余分なイソシアネートを拭き取った後に、５０〜１４０
℃の雰囲気で数分から数時間加熱処理する。ポリウレタ
ンの構造中には活性水素を持つウレタン結合があり、イ
ソシアネート基と反応しうる。すなわち、ポリウレタン
中のウレタン基の活性水素と反応してアロファネート結
合を生成し、三次元分岐構造を形成する。

【００６３】２個以上のイソシアネート基を持つイソシ
アネート化合物は環境中の水を介在したウレア結合によ
る高分子化反応が進行し、上記の三次元分岐構造と合わ
せて網目構造を形成し、硬化層が形成される。

【００６４】多量化触媒を用いたものは、その反応によ
り多量化反応も進行する。この反応は環境中の水分を必
要とせず、イソシアネート基同士が反応するので、反応
が早く完結する特徴がある。また三量化反応により架橋
構造が形成されるので硬化膜の強度が大きく、耐久性が
良いクリーニングブレードが製造できる。

【００６５】１個のイソシアネート基を持つイソシアネ
ート化合物は、イソシアネート基がウレタン基と反応し
てアロファネート結合を形成すると、フリーな末端がポ
リウレタン表面の外側にむかって配向するので、ウレタ
ンと感光体表面が直接接触するのを避ける、低摩擦化す
ることができる。含浸性は分子量が小さいほうが良く、
イソシアネートの密度が高い硬化膜を作りやすい。ま
た、膜厚の薄いものから厚いものまでコントロールする
ことが出来る。分子量の大きいものは含浸性は劣るもの
の長鎖であるためにポリウレタンの表面から分子鎖が飛
び出した形となり、硬化層の厚さは比較的薄いが摩擦力
の低減には効果がある。

【００６６】以上に説明したクリーニングブレードは、
適度な硬度を有することが感光体を傷つけずにトナーを
除去する上で好ましい。またクリーニングブレードは、
適度な反発弾性を有することがトナーのすり抜けを防止
し、かつ感光体との摩擦で生じる微振動を吸収する上で
好ましい。またクリーニングブレードは、適度なモジュ
ラスを有することが耐摩耗性による長寿命化の観点から
好ましい。クリーニングブレードに関わるこれらの物性
は、ＪＩＳＫ６２５１等で規定される測定方法によ
り測定される。

【００６７】一方、感光体としては、表面のビッカース
硬度が４．９ｋＮ／ｍ²以上であることが好ましい。こ
のような硬質の表面を有する感光体としては、一般に、
アルミニウムやステンレス等の導電性基体と、導電性基
体上に形成される感光層とを有するドラム状の回転自在
な感光体が用いられる。

【００６８】ビッカース硬度とは、対面角１３６°の正
四角錐のダイヤモンド圧子を一定の試験荷重で試料の試
験面に押し込み、生じた永久くぼみの大きさから測定さ
れる試料の硬さであり、用いた試験荷重を永久くぼみの
表面積で除した値で示され、ＪＩＳＢ７７７４に規
定される試験方法によって測定される。

【００６９】感光体表面のビッカース硬度が４．９ｋＮ
／ｍ²以上であれば、感光体表面が傷つくことが抑制さ
れ、クリーニング不良によるトナー融着等も抑制され、
画像不良が低減される。ビッカース硬度が４．９ｋＮ／
ｍ²以上の表面を有する感光体は、上記硬度を達成する
表面層または保護層を前記感光層の最表面に形成するこ
とにより形成することができるが、非晶質シリコン系感
光体（ａ−Ｓｉ系感光体）を用いることが、感光体の硬
度を確保する上で好ましい。

【００７０】非晶質シリコン系感光体は、シリコン原子
を母体とする非単結晶材料（ａ−Ｓｉ）によって形成さ
れる感光層を有する感光体である。ａ−Ｓｉには、水素
原子、ハロゲン原子、炭素原子、酸素原子、ホウ素等の
周期表第３Ｂ族に分類される原子、及び窒素等の周期表
第５Ｂに分類される原子など、他の原子が含まれていて
も良い。また、上記感光層は、機能の異なる複数の層の
積層によって構成されることが好ましい。このような複
数の層としては、下部阻止層、電荷輸送層や電荷発生層
等で構成される光導電層、バッファ層及び表面層等を例
示することができる。

【００７１】上記の非晶質シリコン系感光体は、その最
表面に水素化アモルファスカーボンで形成される表面層
を有することが、感光体表面の硬度の向上及び感光体表
面の潤滑性の向上等の観点からより好ましい。水素化ア
モルファスカーボンは、炭素原子を母体とする非単結晶
材料に水素原子が含まれているもの（ａ−Ｃ：Ｈ）であ
り、前述したａ−Ｓｉと同様の他の原子を含むものであ
っても良い。なお、ａ−Ｃ：Ｈとは、グラファイトとダ
イヤモンドとの中間的な性質を有するアモルファス状の
炭素を主に表すが、ａ−Ｃ：Ｈには微結晶や多結晶を部
分的に含んでいても良い。

【００７２】上記の表面層を含む非晶質シリコン系感光
体は、従来より知られている方法で製造することがで
き、このような製造方法としては、例えば、導電性基体
を系内に設置し、前述した原子を含む原子供給ガス（原
料ガス）を系内に導入し、系内でプラズマを発生させて
原料ガスを分解し、原子を導電性基体に堆積させる製造
方法（例えばプラズマＣＶＤ法等）を例示することがで
きる。また、形成される感光層（表面層を含む）の膜厚
や強度は、原料ガスの濃度や放電に用いる高周波電力等
により調整することができる。原料ガスは、水素や希ガ
ス（不活性ガス）によって希釈して用いても良い。

【００７３】帯電手段は、感光体の外表面に電荷を付与
する手段である。帯電手段としては、従来より知られて
いる種々の帯電手段を用いることができ、このような帯
電手段としては、例えば、コロナ放電により感光体を帯
電させるコロナ放電帯電装置や、導電性ローラ部材によ
り接触または非接触の状態で感光体を帯電させるローラ
帯電装置や、導電性ブラシにより接触した状態で感光体
を帯電させる導電性ブラシ帯電装置や、磁力により磁気
ブラシをローラ上に形成し磁気ブラシを接触させた状態
で感光体を帯電させる磁気ブラシ帯電装置等を例示する
ことができる。

【００７４】露光手段は、帯電した感光体に光を照射し
て形成すべき画像に応じた静電潜像を感光体に形成する
手段である。露光手段としては、従来より知られている
種々の露光手段を用いることができ、このような露光手
段としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等のガスレー
ザーや、半導体レーザー、ＬＥＤ、及びＬＣＤ等を例示
することができる。

【００７５】現像手段は、磁力によって二成分現像剤を
担持して磁気ブラシを形成し感光体に対してカウンター
方向に回転自在な現像スリーブを有し、一般に二成分現
像剤はフルカラー画像形成装置に用いられるが、上記現
像手段を複数有する構成とすると、フルカラー画像を形
成することが可能となる。

【００７６】現像手段は、現像スリーブのほかに、現像
剤を収容する現像容器、現像スリーブに担持される現像
剤を規制する現像剤規制部材、現像容器内に収容されて
いる現像剤を攪拌する攪拌部材、非磁性トナー粒子を補
給する補給手段等を有する構成とすることができる。

【００７７】現像手段を複数有する場合、画像形成装置
は、一体の感光体に対して一体の現像手段が配置され、
これらの組が複数設けられる構成であっても良い。この
ような構成としては、例えば感光体、帯電手段、露光手
段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段を有す
る画像形成ユニットを複数併設し、これらのユニットの
転写手段を転写材が順次搬送されてトナー像の転写を受
ける構成を例示することができる。

【００７８】また、現像手段を複数有する場合、画像形
成装置は、一体の感光体に対して複数の現像手段が前記
摺擦可能な位置に配置される構成であっても良い。この
ような構成としては、例えば感光体と、複数の現像手段
を有するドラム状の回転自在な現像ユニットとを設け、
現像ユニットは回転によって現像手段を前記摺擦位置へ
配置する構成を例示することができる。

【００７９】現像スリーブは、磁力によって二成分現像
剤を担持して磁気ブラシを形成するものであれば特に限
定されず、従来より知られている種々の構成を採用する
ことができる。このような現像スリーブとしては、例え
ば、アルミニウムやステンレス等で形成された非磁性か
つ導電性の回転スリーブと、複数の磁極を有し回転スリ
ーブの内側に固定される磁石等の磁界発生手段とを有す
る構成を例示することができる。

【００８０】転写手段は、感光体に形成されたトナー像
を転写材に転写する手段である。転写手段としては、従
来より知られている種々の転写手段を用いることがで
き、静電転写方式の転写手段がより好ましく用いること
ができる。このような転写手段としては、例えばコロナ
転写装置やバイアスローラ転写装置等を例示することが
できる。

【００８１】また、転写手段は、感光体から転写材へト
ナー像を直接転写する手段に限定されず、中間転写手段
を介して感光体から転写材へトナー像を転写する転写手
段も好適に用いられる。このような転写手段としては、
例えば感光体に接触配置され感光体のトナー像が転写さ
れる中間転写手段と、中間転写手段に接触配置され中間
転写手段のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と
を有する構成を例示することができる。なお、中間転写
手段としては、ローラ状転写手段やベルト状転写手段等
を例示することができる。

【００８２】複数の現像手段を有し、かつ前述した中間
転写手段を用いる場合では、現像手段が形成するトナー
像の一つ一つの転写を中間転写手段に受け、その都度、
二次転写手段により転写材へ転写する構成としても良い
し、現像手段が形成するトナー像が全て重なるように感
光体からの転写を中間転写手段に受け、トナー像を一括
して二次転写手段により転写材に転写する構成としても
良い。

【００８３】静電転写方式の転写手段は、適当な表面抵
抗値や体積抵抗値を有する部材等によって構成されるこ
とが好ましい。この様な抵抗値を有する部材としては、
例えばカーボンブラック等の導電性微粉体を含有する樹
脂体等を例示することができ、導電性微粉体の種類や含
有量等によって上記抵抗値を調整することができる。樹
脂体としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤ
Ｍ（エチレンプロピレンジエンモノマー）等またはこれ
らの発砲体を好ましくは例示することができる。

【００８４】また、転写手段は、転写されたトナーの離
型性を向上させるために、離型性に富んだ材料で転写手
段の表層を形成することも好ましい。このような材料と
しては、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフロロアル
コキシ樹脂（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂を例示することが
できる。

【００８５】画像形成装置は、クリーニング後における
感光体に残留する静電潜像を除去する除電手段を有する
ことが好ましい。除電手段としては、従来より知られて
いる種々の除電手段を用いることができ、例えばクリー
ニング後の感光体に光を照射することにより残留静電潜
像を打ち消す手段として、ガスレーザー、半導体レーザ
ー、ＬＥＤ、及びＬＣＤ等を例示することができる。

【００８６】なお、以上に説明した手段等のほかにも、
転写材上の未定着トナー像を定着させる定着手段や、転
写手段に付着、残留するトナーや紙粉を除去するための
転写クリーニング手段等を必要に応じて設けることがで
きる。

【００８７】次に、本発明の画像形成装置に好適な二成
分現像剤について説明する。

【００８８】二成分現像剤は、非磁性トナー粒子及び磁
性キャリアを少なくとも含み、非磁性トナー粒子は略球
形形状であることを特徴とする。

【００８９】これらのトナー粒子の形状は、電子顕微鏡
による観察等によって確認することもできるが、非磁性
トナー粒子は、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０、Ｓ
Ｆ−２が１００〜１２０である略球形のトナー粒子であ
ることが、高転写効率を維持するためには好ましい。こ
の範囲の形状係数であるトナー粒子を用いることで、一
次転写効率９５％以上を常に確保可能となる。

【００９０】ＳＦ−１及びＳＦ−２は、非磁性トナー粒
子の画像（電子顕微鏡写真等）におけるトナー粒子の投
影面積、トナー粒子の絶対最大長、及びトナー粒子の周
長を用いて下式により定義される。

【００９１】

【数１】

【００９２】形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は、非磁性
トナー粒子の画像を得、画像中の適当数のトナー粒子を
サンプリングし、サンプリングしたトナー粒子画像を解
析し、得られた数値を上記式に代入、算出することによ
り求められる。より具体的には、形状係数ＳＦ−１及び
ＳＦ−２は、（株）日立製作所製の走査型電子顕微鏡
（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００））を用い、１０
０個のトナー粒子を無作為にサンプリングし、その画像
情報をインターフェースを介してニレコ（株）製の画像
解析装置（商品名：Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行
い、上記式により算出することにより求められる。

【００９３】非磁性トナー粒子としては、重量平均粒径
が６〜１０μｍであることが、良好な画像を形成する上
で好ましい。重量平均粒径が、この範囲内であれば、十
分な解像性を有し、鮮明で高画質の画像を形成でき、静
電力よりも付着力や凝集力が小さくなり、種々のトラブ
ルが低減する。

【００９４】非磁性トナー粒子の重量平均粒径は、ふる
い分け法、沈降法、光子相関法等の種々の方法によって
測定することができるが、測定装置としてコールター社
製のコールターマルチサイザー（商品名）を用い、特級
又は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を
調製（例えば、コールターサイエンティフイックジャパ
ン社製の商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩを使用）し、電解
水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性
剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１
〜５ｍＬ加え、更に測定試料であるトナーを２〜２０ｍ
ｇ加え、試料を懸濁した電解液を超音波分散機で約１〜
３分間分散処理し、１００μｍアパーチャーを用いてト
ナーの体積、個数を測定し、体積分布と個数分布とを算
出し、重量平均粒径を体積分布から求める（各チャンネ
ルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）ことにより
非磁性トナー粒子の重量平均粒径を測定することができ
る。

【００９５】非磁性トナー粒子は、従来より知られてい
る製法によって製造することができる。非磁性トナー粒
子は、構成材料を加熱溶融により均一化し、これを冷却
固化し、これを粉砕することによりトナー粒子を製造す
る粉砕法によっても製造することができるが、この粉砕
法で得られるトナー粒子は一般に不定形であるため、略
球形形状とするには機械的、熱的または何らかの特殊な
処理を行うことが必要であり、前述した範囲の重量平均
粒径とするには球形化処理後のトナー粒子を分級するこ
とが必要となる。そこで、前述した非磁性トナー粒子の
好ましい製造法として重合法を採用することが好まし
い。

【００９６】重合トナーの製造法としては種々の製造方
法が知られており、例えば乳化重合法、ソープフリー乳
化重合法、二段階膨潤重合法、分散重合法、及び懸濁重
合法等を例示することができる。なかでも、重合反応の
一段で所望の粒子径を有するトナー粒子を製造しようと
する場合では、二段階膨潤重合法、分散重合法、及び懸
濁重合法が優れており、工程の簡略性及び製造品の品質
等の観点から懸濁重合法がより優れている。

【００９７】懸濁重合法は、非磁性トナー粒子を製造す
るのに適した製造方法である。懸濁重合法とは、適当な
分散安定剤を含む水系分散媒中に、トナー粒子を構成す
る油性の材料を投入して水系分散媒中に単量体系の液滴
粒子を形成し、この状態で単量体系を重合させてトナー
粒子を製造する方法である。単量体系にはトナー粒子を
構成する材料には、例えば、重合性単量体、着色剤、及
び必要に応じて重合開始剤、架橋剤、離型剤、可塑剤、
荷電制御剤、及び他の添加剤が含まれる。

【００９８】懸濁時においては、高速攪拌機または超音
波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のト
ナー粒子径とすることが、得られるトナー粒子の粒度分
布をシャープにする上で好ましい。重合開始剤は、他の
添加剤と同時に単量体系に加えても良いし、液滴粒子造
粒前または液滴粒子造粒後に単量体系または水系分散媒
中に加えても良く、この場合、重合開始剤を単量体系ま
たは適当な溶媒に溶解させて加えることもできる。

【００９９】単量体系の重合によって造粒がなされた後
は、通常の攪拌機を用い、粒子状態が維持され、かつ粒
子の浮遊や沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。

【０１００】なお、重合が終わったら、公知の方法によ
りろ過、洗浄、及び乾燥を行うことにより、所望のトナ
ー粒子を得ることができる。また、製造工程に分級工程
を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、上記非磁性ト
ナー粒子を製造する上での好ましい形態の一つである。
また分級工程では、得られたトナー粒子を所定の粒径に
分類でき、粒径の異なるトナー粒子を混合し、所望の粒
度分布を有するトナー粒子を調整することもできる。

【０１０１】重合性単量体には、従来より知られている
種々の重合性単量体を用いることができる。このような
重合性単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチル
スチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、
ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−
ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅ
ｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ
−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ
−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ
−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジ
クロルスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチ
レン、ｐ−ニトロスチレン等のスチレン誘導体；エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン
及び不飽和モノオレフィン類；ブタジエン、イソプレン
等の不飽和ジオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル
類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニ
ル等のビニルエステル類；メタクリル酸及びメタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリル、メタクリル酸フェニル等のα−メチレン脂
肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸及びアクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリ
ル酸−２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアク
リル酸エステル類；マレイン酸、マレイン酸ハーフエス
テル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、
ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニ
ルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプ
ロペニルケトン等のビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロー
ル、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、
Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物；ビニルナ
フタリン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
アクリルアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸誘導
体；アクロレイン類などが挙げられ、これらの中から１
種または２種以上が用いられる。

【０１０２】着色剤には、従来より知られている種々の
着色剤を用いることができ、フルカラー画像を形成する
場合では、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラック
の色素や顔料等を用いることができる。

【０１０３】イエロー用の着色剤としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、
７、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１
７、２３、６５、７３、８３；Ｃ．Ｉ．バットイエロー
１、３、２０等を例示することができる。

【０１０４】シアン用の着色剤としては、例えば、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー２、３、１５、１６、１７；Ｃ．
Ｉ．バットブルー６；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５、又
はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を１〜５
個置換した構造を有する銅フタロシアニン顔料等を例示
することができる。

【０１０５】マゼンタ用の着色剤としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１
６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３
１、３２、３７、３８、３９、４０、４１、４８、４
９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５７、５
８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８８、８
９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１６３、
２０２、２０６、２０７、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメント
バイオレット１９；Ｃ．Ｉ．バットレッド１、２、１
０、１３、１５、２３、２９、３５等のマゼンタ用顔料
や、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、３、８、２３、２
４、２５、２７、３０、４９、８１、８２、８３、８
４、１００、１０９、１２１；Ｃ．Ｉ．ディスパースレ
ッド９；Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット８、１３、１
４、２１、２７；Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット１
等の油溶染料、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、２、９、
１２、１３、１４、１５、１７、１８、２２、２３、２
４、２７、２９、３２、３４、３５、３６、３７、３
８、３９、４０；Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、
３、７、１０、１４、１５、２１、２５、２６、２７、
２８等の塩基性染料を例示することができる。

【０１０６】ブラック用の着色剤としては、例えばカー
ボンブラック等を例示することができる。

【０１０７】重合開始剤には、従来より知られている種
々の重合開始剤を用いることができる。このような重合
開始剤としては、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサ
イド、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，２’−ア
ゾビスイソブチロニトリル、１，１−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、
１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサ
ン、１，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）
シクロヘキサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）オクタン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシ）バリレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパ
ーオキシ）ブタン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキ
シ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレ
ート、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキ
シシクロヘキシル）ブロパン、ジ−ｔ−ブチルパーオキ
シ−α−メチルサクシネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキ
シジメチルグルタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘ
キサヒドロテレフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
アゼラート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシカーボネート）、ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキシトリメチルアジペート、トリアジン、トリ
ス（ｔ−ブチルパーオキシ）トリアジン、ビニルトリス
（ｔ−ブチルパーオキシ）シラン、クミンパービバレー
ト、ジクミルパーオキサイド、アゾビス−イソブチロニ
トリル及びジメチルアゾイソブチレート等を例示するこ
とができる。

【０１０８】架橋剤には、従来より知られている種々の
架橋剤を用いることができる。このような架橋剤として
は、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、
ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパ
ン、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチ
レングリコールジアクリレート、１，４−ブチレングリ
コールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジア
クリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレ
ングリコールジアクリレート、トリエチレングリコール
ジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコール＃２００、＃４００、＃
６００の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジ
アクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレー
ト、ポリエステル型ジアクリレート（日本化薬社製、商
品名：ＭＡＮＤＡ）、及び以上のアクリレートをメタク
リレートに代えたもの等を例示することができる。

【０１０９】離型剤及び可塑剤には、ワックス類が用い
られる。一般に離型剤には融点が高く重合性単量体に対
する溶解性に低いものが好ましくは選ばれる。また可塑
剤には融点が低く重合性単量体に対する溶解性の高いも
のが好ましくは選ばれる。融点についてはガラス転移点
を測定することにより判断でき、重合性単量体に対する
溶解性については重合性単量体中に分散したときの分散
状態（例えば白濁の有無等）によって判断することがで
きる。

【０１１０】離型剤や可塑剤として用いられるワックス
類としては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導
体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリス
タリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシ
ュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及
びその誘導体などで、誘導体には酸化物やビニル系モノ
マーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。ポ
リオレフィンワックスとしては、エチレン、プロピレ
ン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテ
ン、ノネン、デセンのような直鎖α−オレフィン及び分
岐α−オレフィンの単重合体や共重合体、アルコール、
脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ひまし油及
びその誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物
系ワックス、ペトロラクタム等を例示することができ
る。

【０１１１】荷電制御剤には、従来より知られている種
々の負帯電性及び正帯電性の荷電制御剤を用いることが
できる。

【０１１２】トナー粒子を負帯電性に制御する荷電制御
剤としては、例えば、有機金属化合物、キレート化合物
が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン
金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダ
イカルボン酸系の金属化合物、芳香族ハイドロキシカル
ボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩
や無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール
誘導体類、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含
金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、四級アンモニ
ウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン
−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合
体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、ノンメ
タルカルボン酸型化合物等を例示することができる。

【０１１３】トナー粒子を正帯電性に制御する荷電制御
剤としては、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等に
よる変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、
トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４
−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテ
トラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこ
れらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及び
これらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれ
らのレーキ顔料（レーキ化剤としては、リンタングステ
ン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン
酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン
化物、フェロシアン化物等）、高級脂肪酸の金属塩；ジ
ブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジ
シクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキ
サイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレー
ト、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズ
ボレート類；これらを単独でまたは二種類以上組み合わ
せて用いることができる。

【０１１４】他の添加物は特に限定されないが、例えば
トナー粒子の物性を制御するために、種々の中から選ば
れる樹脂化合物を例示することができ、より具体的に
は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セ
ルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニル縮合系
樹脂、またはこれらと前記結着樹脂との混合物等を例示
することができる。

【０１１５】水系分散媒とは水を主要成分としている媒
体である。具体的には、水系分散媒として水そのもの、
水に少量の界面活性剤を添加したもの、水にｐＨ調整剤
を添加したもの、水に有機溶剤を添加したもの等が挙げ
られる。界面活性剤としては、例えばポリビニルアルコ
ールの如きノンイオン系界面活性剤が好ましい。ｐＨ調
整剤としては、塩酸の如き無機酸が挙げられる。

【０１１６】分散安定剤は、水系分散媒中で良好な造粒
を実現するために用いられ、分散安定剤には従来より知
られている種々の分散安定剤を用いることができる。こ
のような分散安定剤としては、例えばリン酸三カルシウ
ム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸
亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カル
シウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メ
タケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、
ベントナイト、シリカ、アルミナ等の無機化合物、ポリ
ビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチ
ルヒドロキシプロピルセルロール、エチルセルロース、
カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアク
リル酸及びその塩、デンプン等の有機化合物、ドデシル
ベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウ
ム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリ
ウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、
ステアリン酸カリウム等、オレイン酸カルシウム等の界
面活性剤などを例示することができる。

【０１１７】また、非磁性トナー粒子の密度は１．３ｇ
／ｃｍ³以下であることが好ましい。この場合、トナー
粒子にかかるシェアは小さく、トナー粒子の劣化を抑制
できる。なお、トナー粒子の密度は、用いる材料の種類
（密度）及び配合量等により調整することができ、例え
ば、島津製作所のアキュピック１３３０（商品名）等の
測定装置を用いるなど、種々の測定方法によって測定す
ることができる。

【０１１８】二成分現像剤には、非磁性トナー粒子のほ
かに少なくとも磁性キャリアが含まれる。磁性キャリア
は、非磁性トナーを担持して前記現像スリーブ上で磁気
ブラシを形成するものであれば特に限定されず、従来よ
り知られている種々の磁性キャリアを用いることができ
る。

【０１１９】磁性キャリアは、所望の粒径に調整された
磁性体であっても良いが、樹脂中に磁性体を分散させた
磁性体分散型磁性キャリアを好ましくは用いることがで
きる。磁性体分散型キャリアは、磁力や電気抵抗、粒径
等の調整が自在にでき、密度を小さくすることができ、
さらに材料の選択や構成比の調整により幅広い特性を得
ることができることから、高画質用キャリアに適してい
ると言える。

【０１２０】磁性体分散型キャリアは、前述した重合法
に準じて製造することができ、樹脂としては前述した重
合性単量体の重合により形成される樹脂、及び前述の他
の添加剤として記載された樹脂化合物との混合物及び共
重合体等を例示することができる。また、必要に応じ
て、非磁性トナー粒子において前述した種々の材料を用
いることができる。

【０１２１】磁性キャリアには磁性体が含まれる。この
ような磁性体としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル
等の強磁性金属、フェライト、マグネタイト、ヘマタイ
ト等のように、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示
す元素を含む合金または化合物などが挙げられる。な
お、上記の磁性体は、一種類のみを使用しても良いし、
二種類以上を併用しても良い。また磁性体はシリコーン
オイル等によって表面処理されたものであっても良い。

【０１２２】磁性体分散型キャリアの平均粒径は、１０
〜６０μｍの範囲であることが好ましい。平均粒径が１
０μｍ以上であれば、キャリアが感光体へ付着し難くな
り、感光体の傷等を抑制でき、画像劣化を低減できる。
また、平均粒径が６０μｍ以下であれば、現像手段内に
おいて現像剤にかかるシェアは小さく、現像剤の劣化、
特にトナー粒子の外添剤の剥離や形状変化が抑制され、
画像劣化を低減できる。更に、粒径が小さいと比表面積
的に大きくなるため、現像剤として構成する上で保持で
きるトナー量が多くなり、精細性な画像を形成できる。

【０１２３】磁性体分散型キャリアの比抵抗は１０⁷〜
１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲が好ましい。１０⁷Ω・ｃｍ以上
であれば、バイアス電圧を印加する現像方法では現像領
域においてスリーブから感光体表面へと電流がリークす
ることが抑制されるため、良好な画像を得られる。ま
た、１０¹⁵Ω・ｃｍ以下であれば、低湿条件下でもチャ
ージアップ現象が抑制され、画像濃度薄、転写不良、カ
ブリなどの画像劣化を抑制できる。

【０１２４】磁性キャリアの平均粒径は、種々の測定方
法によって測定できるが、例えば、磁性キャリアを電子
顕微鏡写真として撮影し、撮影されたキャリアを所定数
抽出し、抽出されたキャリアの最大弦長の算術平均を算
出することによって求めることができる。また、磁性キ
ャリアの比抵抗は、種々の方法によって測定できるが、
いわゆる錠剤法によって測定することができる。すなわ
ち、測定対象である磁性キャリアを４０φ（ｍｍ）のア
ルミリングに入れ、２５００Ｎで加圧成形し、三菱油化
製の抵抗率計ロレスタＡＰ（商品名）、又は同社製ハイ
レスタＩＰ（商品名）にて４端子プローブを用いて比抵
抗を測定する。

【０１２５】本発明の画像形成装置としては、図１に示
すような構成を一例として挙げることができ、クリーニ
ング手段（クリーナ）５０であるクリーニングブレード
５２をトナー担持体（感光体）２と接触するエッジ部近
傍にイソシアネート化合物を含浸させた後硬化して硬化
層を形成したクリーニングブレード５２であり、処理部
の厚さが０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下にすることに
より、感光体２上の長期使用によるの原因となる紙粉や
コロナ生成物等の異物の固着が防止される。従って本発
明の画像形成装置によれば、二成分現像剤を用いるフル
カラー画像形成装置においてもフィルミングの発生に起
因する画質の低下を防止することができ、高画質の画像
を形成することが可能となる。なお、図１はフルカラー
画像形成装置の例を示しており、４つの現像機（３１〜
３４）が配設されている。

【０１２６】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではな
い。なお、以下特に明記しない限り、試薬等は市販の高
純度品を用いた。

【０１２７】（実施例１）図１には、本実施例における
画像形成装置の全体を示した。

【０１２８】本実施例における画像形成装置は、感光体
２、帯電手段である帯電器１、露光手段であるＲＯＳ
（潜像書込装置）１３、現像手段である四体の現像器３
１〜３４を有する現像ロール４、転写手段である中間転
写ベルト４０及び二次転写器４８、クリーニング手段で
あるクリーナ５０、除電手段である前露光装置３、定着
器６４、及び給排紙システム等を有する。

【０１２９】感光体２は、マイナス帯電のアモルファス
シリコン感光体で、直径８０ｍｍ、厚さ約３ｍｍのアル
ミニウムシリンダ上に、グロー放電等によって厚さ３０
μｍのアモルファスシリコン感光層を形成して構成され
ている。本実施例における感光体２の表層としては、ａ
−ＳｉＣ：Ｈ（水素化アモルファス炭化ケイ素）を８０
０ｎｍ積層したものを用いた。

【０１３０】帯電器１は、コロナ放電式の帯電器であ
り、タングステン等で形成された放電ワイヤと、感光体
２に向けて開口する断面コの字型のケーシングとを有す
る。

【０１３１】ＲＯＳ１３は、読み取られた画像に応じて
レーザービームを発生するレーザー発生装置を有する。
レーザービームＬの光路には、結像レンズやミラー等が
適宜配置されている。

【０１３２】画像読み取り手段は、原稿台ガラス１０
と、原稿台ガラス１０に向けて光を照射する光源１１
と、原稿台ガラス１０からの反射光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の電気信号に変換するＣＣＤ１２と、
ＣＣＤから入力される前記ＲＧＢの電気信号を受けて黒
（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の画像データに変換し、変換した画像に応じた電
気信号をレーザー発生装置に出力するＩＰＳ（イメージ
プロセッシングシステム）とを有する。なお、Ｇは原稿
である。

【０１３３】現像器３１は、Ｋの二成分現像剤を収容す
る現像容器３７ａと、現像容器３７ａの開口部に回転自
在に設けられた現像スリーブ３５ａと、現像スリーブ３
５ａ上に担持される現像剤を規制してスリーブ上に形成
される磁気ブラシの穂高を規制する規制ブレード３６ａ
と、現像容器３７ａ内の現像剤を攪拌するための回転ロ
ッドと、現像時に現像スリーブ３５ａに電圧を印加する
電源（図示せず）とを有する。現像スリーブ３５ａ内に
は、複数の磁極を有する磁石体（図示せず）が固定され
ている。現像器３２はＹの現像剤が、現像器３３にはＭ
の現像剤が、現像器３４にはＣの現像剤が収容されてい
るおり、収容される現像剤以外は現像器３１と同様の構
成とされている。

【０１３４】現像器３１〜３４は、回転自在な現像ロー
ル４に設けられている。現像ロール４は回転軸３０を有
し、静電潜像の色データに対応する現像器を現像時に現
像領域Ｂへ搬送するように回転するロールであり、ロー
タリ式の現像手段を構成している。この現像ロール４に
より、現像スリーブ３５ａ〜３５ｄは、少なくとも現像
時においては、感光体２に対し最近接領域が約４００μ
ｍになるように配置され、現像スリーブ上の磁気ブラシ
が感光体２に対して接触する状態で静電潜像を現像でき
るように配置される。

【０１３５】感光体２表面の下方には、中間転写ベルト
４０と、ベルト駆動ロール４５、テンションロール４
３、アイドラロール４６及び４７、二次転写用バックア
ップロール４４を含む複数のベルト支持ロールと、一次
転写ロール４２と、図示はしていないが、それらを支持
するベルトフレームと、転写前の中間転写ベルト４０に
付着する残トナー等を除去するためのブレード式のベル
トクリーナ４９とが設けられている。そして、中間転写
ベルト４０は前記ベルト支持ロールにより回転移動可能
に支持されている。

【０１３６】中間転写ベルト４０から離間した位置に
は、中間転写ベルトの非転写部に設けられるホームポジ
ションを検知する位置センサ４１が設けられている。ま
た、中間転写ベルト４０を介して二次転写用バックアッ
プロール４４に対向する位置には、中間転写されたトナ
ー像を転写材である記録シートに転写するための二次転
写器４８が設けられている。

【０１３７】中間転写ベルト４０は、ポリイミド層およ
びシアノレジン層（高誘電率層）の二層構造である。こ
の中間転写ベルト４０は次のようにして製造される。基
層のカーボンブラックを分散した熱硬化性シームレスベ
ルトは、カーボンブラックを宇部興産（株）社製の耐熱
皮膜用ポリイミドワニスＵ（商品名）に混ぜてミキサー
等により混合する。この原液を円筒型に注入して加熱し
つつ遠心成形する。半硬化した状態で脱型し、その後、
脱型したベルトを鉄芯に被せて４００℃〜４５０℃に加
熱して本硬化（イミド化反応）し、表面抵抗率１０¹²Ω
／□、体積抵抗率１０¹⁰Ω・ｃｍの厚さ７５μｍのシー
ムレスベルトを得る。

【０１３８】一方、中間転写ベルト４０の支持ロールで
あり且つ二次転写ロール４８の対向電極をなすバックア
ップロール４４の層構成は、単層または多層のいずれで
もよい。例えば、単層の場合は、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマ
ー）等にカーボンブラック等の導電性微粉末が適量配合
されたロールで構成される。二層構造の場合のバックア
ップロール４４は、体積抵抗率を適宜調節したシリコー
ンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレン
ジエンモノマー）等の発泡体で構成されるコア層と、そ
の外周面に導電性のシリコーンゴム、ウレタンゴム、Ｅ
ＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）等にカー
ボンブラック等の導電剤を配合してなるスキン層とで構
成される。バックアップロール４４の体積抵抗率は、１
０⁷〜１０⁹Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。

【０１３９】なお、上記二次転写ロール４８の層構成
は、特に限定されるものではないが、例えば、二層構造
の場合、コア層とその表面を被覆するコーティング層か
らなる。コア層は、導電性粉末を分散したシリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエ
ンモノマー）等またはこれらの発泡体で構成される。コ
ーティング層は、導電性粉末を分散してなるフッ素樹脂
系の材料で構成することが好ましい。フッ素樹脂として
は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフロロアルコキ
シ樹脂（ＰＦＡ）等があげられる。二次転写ロール４８
の体積抵抗率は、１０⁶〜１０⁹Ω・ｃｍの範囲にあるこ
とが好ましい。

【０１４０】クリーナ５０は、感光体２の表面に当接す
るクリーニングブレード５２と、クリーニングブレード
５２を保持し、ブレードによって除去されたトナー粒子
等を収容するクリーニング容器５１とを有する。

【０１４１】クリーニングブレード５２は分子量２００
０のエチレンブチレンアジペート系ポリエステルポリオ
ールと４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートよ
り製造したＮＣＯ％が７．０％のプレポリマーに１，４
−ブタンジオールと、トリメチロールプロパンが重量比
で６５：３５に混合されたトリエチレンジアミン触媒を
含む架橋剤を水酸基／イソシアネート基のモル比が０．
９になるように混合し、製造した硬度７０°（ＪＩＳ−
Ａ）、反発弾性率１５（％）（４０℃での反発弾性率２
５％）、３００％モジュラス２００（ｋｇ／ｃｍ²）
（いずれもＪＩＳＫ６２５１による）のウレタンで製
造したクリーニングブレードを、Ｌ１＝Ｌ２＝３ｍｍと
なるように耐薬品性テープでマスキングし、８０℃のＭ
ＤＩ浴に３０分間浸漬し、余分なイソシアネートを拭き
取りマスキングを取り去り、１３０℃のオーブンで６０
分キュアした。得られた硬化層のＰＥＴフィルムに対し
ての摩擦係数は０．６であった（ＨＥＩＤＯＮ表面性試
験器／幅５０ｍｍ、荷重２０ｇ／１０ｍｍ、移動速度１
０ｃｍ／分）。また断面の硬化した部分は白濁してお
り、顕微鏡観察により硬化部の厚みは、０．７ｍｍであ
った。硬化部の硬度は８０°（ＪＩＳ−Ａ）であった。
クリーニングブレード５２は、当接角度２４゜での当接
圧１９６ｍＮ／ｃｍにて感光体２に配設してある。クリ
ーニングブレード５２は厚さ３ｍｍであり、背板として
ＳＵＳ板（板厚１．０ｍｍ）が配設されている。クリー
ニングブレードの自由長は７ｍｍである。

【０１４２】また、硬化層（エッジ部）の損失正接の温
度依存性と、支持部の損失正接の温度依存性とを測定
し、結果を図２に示した。これより、エッジ部の損失正
接のピーク温度（ｔ１）は８℃であり；支持部の損失正
接のピーク温度（ｔ２）は３℃であり；エッジ部の損失
正接のピーク温度での値（ｔａｎδ１）は０．６であ
り；支持部の損失正接のピーク温度での値（ｔａｎδ
２）は１．０８であり；エッジ部の損失正接の温度依存
性を示す曲線と、支持部の損失正接の温度依存性を示す
曲線とは、２０℃で交差していることが分かった。

【０１４３】前露光装置３は、６６０ｎｍのピーク波長
を主体とした発光ダイオード（素子ＧａＡｌＡｓ）であ
る。前露光装置３は、ピーク波長の１／２になる半値幅
は約２５ｎｍであり、露光量としては２０μＪ／ｃｍ²
である。前露光装置３から帯電器１までにおける感光体
２表面の移動時間は約５０ｍｍ・ｓｅｃである。

【０１４４】定着器６４は、加熱ロール４６ａと、この
加熱ロール４６ａに対向して配置される加圧ロール４６
ｂとを有する。

【０１４５】前記給排紙システムは、記録シートＳを収
容する給紙トレイ６０と、トレイ内の記録シートを一枚
ずつトレイから取り出すためのピックアップロール６１
と、二次転写器４８へタイミングを合わせて記録シート
を搬送するレジロール対６２と、二次転写を受けた記録
シートを定着器６４に向けて搬送するシート搬送ベルト
６３と、定着器６４による画像の定着を受けた記録シー
トが搬送される記録シート排出トレイ６５とを有する。

【０１４６】本実施例で用いられる二成分現像剤は、懸
濁重合法により作製した非磁性トナー粒子である重合ト
ナーと、重合法により作製した樹脂磁性キャリアと、研
磨粒子との混合物であり、前述した四色のそれぞれの着
色剤を用いて、四色のトナー粒子として作製された。得
られた現像剤のトナー粒子と磁性キャリアの和に対する
トナー粒子の重量比であるＴ／Ｄ比は８％であった。磁
性キャリアは、比抵抗が１０¹³Ω・ｃｍであった。又、
非磁性重合トナーは、形状係数ＳＦ−１が１１５、ＳＦ
−２が１１０である表面が滑らかな略球状のトナーであ
って、重量平均粒径が８μｍであって、密度が１．０５
ｇ／ｃｍ³の単位質量当たりの平均電荷量が２５μＣ／
ｇであった。また、研磨粒子は、アルミナであり、モー
ス硬度が９、平均粒径が１．２μｍ、非磁性トナー粒子
に対する添加量が１重量％であった。

【０１４７】なお、本実施例に係る画像形成装置におけ
る最大画像幅はＡ４横にノビ対応長さを加えた３２０ｍ
ｍである。また、本実施例における感光体２の周速は３
００ｍｍ／ｓｅｃである。

【０１４８】図１において、原稿台ガラス１０上に置か
れた原稿Ｇからの反射光は、露光光学系を介してＣＣＤ
１２でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の電気信号に変換
される。ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）
は、ＣＣＤ１２から入力される前記Ｒ、Ｇ、Ｂの電気信
号をＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ
（シアン）の画像データに変換して一時的に記憶し、前
記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像デ
ータとして図示していないレーザー駆動回路に出力す
る。レーザー駆動回路は、入力された画像データに応じ
て図示していないレーザー駆動信号をＲＯＳ１３に出力
する。

【０１４９】感光体２は矢印Ｄａ方向に回転しており、
その表面は帯電器１により一様に帯電された後、潜像書
込位置ＡにおいてＲＯＳ１３のレーザービームＬ（主波
長６５５ｎｍ）により露光走査されて静電潜像が形成さ
れる。フルカラー画像を形成する場合は、Ｋ（黒）、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の四色の
画像に対応した静電潜像が順次形成され、モノクロ画像
の場合はＫ（黒）画像に対応した静電潜像のみが形成さ
れる。

【０１５０】感光体２表面へのレーザービームＬによる
潜像書込は、中間転写ベルト４０の非画像部に設けられ
たホームポジションをベルト位置センサ４１が検知して
から所定の時間経時後に開始される。フルカラー画像の
場合は、各色を重ね合わせるので、位置センサ４１がホ
ームポジションを検知してからレーザービームＬによる
潜像書込開始までの時間は各色同一である。

【０１５１】静電潜像が形成された感光体２表面は回転
移動して現像領域Ｂ、一次転写領域Ｄを順次通過する。
現像器３１〜３４は、現像ロール４の回転によって現像
位置へ搬送され、現像領域Ｂを通過する感光体２表面上
の静電潜像をトナー像にする。

【０１５２】ここで本実施例における二成分磁気ブラシ
法による現像工程について説明する。まず、現像スリー
ブ３５ａの回転に伴い前記磁石体のＮ２極で汲み上げら
れた現像剤は、Ｓ２極→Ｎ１極と搬送される過程におい
て、現像スリーブ３５ａに対して垂直に配置された規制
ブレード３６ａによって規制され、現像スリーブ３６ａ
上に薄層形成される。ここで薄層形成された現像剤が、
現像主極Ｓ１極に搬送されてくると磁気力によって穂立
ちが形成され、現像スリーブ３５ａ上に磁気キャリアに
よる磁気ブラシが形成される。

【０１５３】この穂状に形成された現像剤は、感光体２
の表面を摺擦する。このときトナー粒子は感光体２へ移
行して静電潜像を現像する。磁気ブラシを形成する磁性
キャリア、及び研磨粒子は積極的に感光体２へは移行せ
ず、現像スリーブ３５ａ上に残留する。その後Ｎ３極、
Ｎ２極の反発磁界によって現像スリーブ３５ａ上の現像
剤は、現像容器３７ａ内に戻される。

【０１５４】現像スリーブ３５ａには図示しない電源か
ら直流電圧及び交流電圧が印加され、本実施例では、感
光体表面電位Ｖｄ−４５０ｖ、Ｖｌ−５０ｖに対して、
直流電圧として−３００Ｖ、交流電圧としてＶｐｐ＝１
５００Ｖ、Ｖｆ＝２０００Ｈｚが印加されている。一般
に二成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効
率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生し
やすくなるという危険も生じる。このため、通常、現像
スリーブ３５ａに印加する直流電圧と感光ドラム２の表
面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防止
することを実現している。

【０１５５】また、本実施例では、現像スリーブ３５ａ
〜３５ｄを、感光体周速３００ｍｍ／ｓｅｃに対して、
カウンター方向に４５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ
た。感光体表面に対する、現像スリーブ３５ａの回転負
荷トルクは、０．０３８Ｎ・ｍであった。感光体に対し
ての現像スリーブ上の磁気ブラシによる摺擦機能として
の回転負荷トルクは、０．０２〜０．０６Ｎ・ｍが好ま
しい。

【０１５６】フルカラー画像を形成する場合、潜像書込
位置Ａにおいて第一色目の静電潜像が形成され、現像領
域Ｂにおいて一色目のトナー像が形成される。このトナ
ー像は、一次転写領域Ｄを通過する際に、一次転写ロー
ル４２によって中間転写ベルト４０上に静電的に一次転
写される。その後同様にして、第一色目のトナー像を担
持した中間転写ベルト４０上に、第二色目、第三色目、
第四色目のトナー像が順次重ねて一次転写され、最終的
にフルカラーの多重トナー像が中間転写ベルト４０上に
形成される。単色の白黒画像を形成する場合には現像器
３１のみを使用し、単色トナー像が中間転写ベルト４０
上に一次転写される。

【０１５７】一次転写後、感光体２表面上の残留トナー
は、クリーニングブレード５２により除去される。

【０１５８】給紙トレイ６０に収容された記録シートＳ
は、所定のタイミングでピックアップロール６１により
取り出され、レジロール対６２に搬送される。レジロー
ル６２は、一次転写された多重トナー像または単色トナ
ー像が二次転写領域Ｅに移動するのにタイミングを合わ
せて、二次転写領域Ｅに記録シートＳを搬送する。二次
転写領域Ｅにおいて前記二次転写器４８は、中間転写ベ
ルト４０上のトナー像を記録シートＳに静電的に一括し
て二次転写する。二次転写後の中間転写ベルトＢはベル
トクリーナ４７によりクリーニングされ、ベルト上の残
留トナーが除去される。なお、二次転写ロール４８およ
びベルトクリーナ４７は、中間転写ベルト４０と離接
（離隔および接触）自在に配設されており、カラー画像
が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転
写ベルト４０に一次転写されるまで、中間転写ベルト４
０から離隔している。

【０１５９】トナー像が二次転写された前記記録シート
Ｓは、シート搬送ベルト６３により定着器６４に搬送さ
れ、定着器６４により加熱定着される。トナー像が定着
された記録シートＳは、記録シート排出トレイ６５に排
出される。

【０１６０】本実施例では上記の画像形成装置を用いて
高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下で画像を形成
した。その結果、本実施例では３００万枚の耐久後でも
高温高湿の環境下でも画像流れの発生は生じなかった。
またクリーニングブレードエッジ部にチッピング等の問
題は発生しなかった。

【０１６１】そして、感光体２について耐久試験後に検
査した結果、３００万枚耐久後も融着、部分的なフィル
ミング膜の発生や摺擦傷等、画像に発生するような問題
は全く生じなかった。また、１０，０００回転の磨耗量
は０．４ｎｍであり、これは感光体表層の初期の厚さの
０．０５％であった。更に、３００万枚の耐久試験後の
感光体２を、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ₂
Ｓ₂Ｏ₈）水溶液中で加熱（７０℃〜８０℃３０分）し、
アセトン中で超音波洗浄（約１分）し、エタノール／純
水でのリンス前後で反射分光式干渉計（大塚電子（株）
製、商品名：ＭＣＤＰ２０００）にて測定したところ、
フィルミング層は確認されなかった。

【０１６２】（実施例２）本実施例では、用いたクリー
ニングブレードは、硬度（ＪＩＳ−Ａ）７０°、反発弾
性率３５％のウレタンゴムを用いエッジ部の硬化方法は
実施例１と同様にしたものを用いた。なお、エッジ部と
支持部との損失正接の挙動は、実施例１と同様であっ
た。

【０１６３】硬化層感光体２においても、３００万枚耐
久試験後も融着、部分的なフィルミング膜の発生、摺擦
傷等画像に発生するような問題は全く生じず、フィルミ
ング層も確認されなかった。

【０１６４】また、高温高湿（３２．５℃／８５％）の
環境下における３００万枚の耐久試験後においても画像
流れの発生は生じなかった。またクリーニングブレード
エッジ部にチッピング等の問題は発生しなかった。そし
て、耐久試験後における感光体２の１０，０００回転時
の感光体表面研磨量は０．５ｎｍであり、感光体表層の
初期の厚さの０．０６％であった。感光体２において
も、３００万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜
の発生、摺擦傷等画像に発生するような問題は全く生じ
ず、フィルミング層も確認されなかった。

【０１６５】（実施例３）本実施例では、ａ−ＳｉＣ：
Ｈに替えて、表面層にａ−Ｃ：Ｈ（水素化アモルファス
カーボン）を１００ｎｍ積層した他は、実施例１と同様
の構成で耐久試験を行った。なお、水素化アモルファス
カーボンは、従来のａ−ＳｉＣ：Ｈ表面層に比べ摩擦係
数が小さい事を確認した。また、本実施例における感光
体２表面のビッカース硬度は（１０．８ｋＮ／ｍ²）で
あった。

【０１６６】本実施例では、高温高湿（３２．５℃／８
５％）の環境下における３００万枚の耐久試験後におい
ても画像流れの発生は生じなかった。またクリーニング
ブレードエッジ部にチッピング等の問題は発生しなかっ
た。そして、感光体２においても、３００万枚耐久試験
後も融着、部分的なフィルミング膜の発生、摺擦傷等画
像に発生するような問題は全く生じず、フィルミング層
も確認されなかった。

【０１６７】また、本実施例における感光体２の摩耗量
は、１０，０００回転時において０．０２ｎｍであり、
これは感光体表層の初期の厚さの０．０２％であった。

【０１６８】更に、耐久後の摩擦係数も前記ＳｉＣ：Ｈ
表面層に比して小さかった。これは、水素化アモルファ
スカーボンの表面自由エネルギーがＳｉＣ：Ｈに比べて
小さいためオゾン生成物、トナー紙粉等の有機物が感光
体表面に付着凝着しにくいことから、フィルミングが形
成されにくいと推定される。

【０１６９】（実施例４）実施例１と同様の組成ではあ
るが粉砕法で製造された非磁性トナー粒子を用いた他
は、実施例１と同様の構成で耐久試験を行った。非磁性
トナー粒子には、平均粒径が実施例１のトナー粒子と同
じになるように調整されたものを用いた。なお、非磁性
トナー粒子の形状係数は、ＳＦ−１が２００、ＳＦ−２
が１８０であった。１０，０００回転時の磨耗量は１０
ｎｍであり、６．２５％であった。

【０１７０】（参考例１）実施例１と同様に硬化層を形
成したが、硬化層の厚さは０．１ｍｍとした。また、実
施例１と同様な方法で摩擦係数を測定したところ２．５
であった。また実施例１と同様に耐久試験を実施した
が、初期３０万に時点でクリーニング不良が発生した。

【０１７１】（参考例２）本比較例では、実施例１で使
用したウレタンゴムに硬化層を形成することなく用い
た。耐久試験では、５０，０００の時点で融着が発生し
てしまった。

【０１７２】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、感光体と、こ
の感光体の外表面に電荷を付与する帯電手段と、帯電し
た感光体に光を照射して形成すべき画像に応じた静電潜
像を感光体に形成する露光手段と、静電潜像が形成され
た感光体に現像剤を供給してトナー像を形成する現像手
段と、感光体に形成されたトナー像を転写材に転写する
転写手段と、転写後の感光体上に残留するトナーを除去
するクリーニング手段とを有し、現像剤には非磁性トナ
ー粒子及び磁性キャリアを少なくとも含む現像剤と磁性
トナーを少なくとも含む現像剤が用いられる電子写真方
式の画像形成装置において、クリーニング手段であるク
リーニングブレードをトナー担持体と接触するエッジ部
近傍にイソシアネート化合物を含浸させた後硬化して硬
化層を形成したクリーニングブレードであり、損失正接
の挙動、処理部の厚さ、磨耗量などを制御することか
ら、非磁性トナーを用いても画像流れやトナー融着を発
生させない感光体の表面状態を維持し、信頼性が大きく
向上され、かつプロダクテビィティーが画期的に飛躍し
ても対応することができる。

【０１７３】また、本発明の画像形成装置は、上記構成
に加えて現像手段を複数有する構成とすると、さらにフ
ルカラーの画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の例を説明するための模
式的断面図である。

【図２】ｔａｎδの温度依存性を示す図である。

【図３】クリーニングブレードの動作を説明するための
模式図である。

【図４】クリーニングブレードを説明するための模式図
斜視図（ａ）及び模式的断面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１帯電器２感光体３前露光装置４現像ロール１０原稿台ガラス１１光源１２ＣＣＤ（固体撮像素子）１３ＲＯＳ（潜像書込装置）３０回転軸３１現像機３２現像機３３現像機３４現像機３５ａ現像スリーブ３５ｂ現像スリーブ３５ｃ現像スリーブ３５ｄ現像スリーブ３６ａ規制ブレード３６ｂ規制ブレード３６ｃ規制ブレード３６ｄ規制ブレード３７ａ現像容器３７ｂ現像容器３７ｃ現像容器３７ｄ現像容器４０中間転写ベルト４１位置センサ４２一次転写ロール４３テンションロール４４二次転写用バックアップロール４５ベルト駆動ロール４６アイドラロール４７アイドラロール４８二次転写器４９ベルトクリーナ５０クリーナ５１クリーニング容器５２クリーニングブレード６０給紙トレイ６１ピックアップロール６２レジロール対６３シート搬送ベルト６４定着器６４ａ加熱ロール６４ｂ加圧ロール６５記録シート排出トレイ１００長手方向１１０自由長方向１２０厚み方向１３０支持部１４０エッジ部近傍１５０エッジ部（硬化層、処理部）１６０端部３００トナー担持体３１０クリーニングブレードＡ潜像書込位置Ｂ現像領域Ｄ一次転写領域Ｄａ感光体の回転方向を示す矢印Ｅ二次転写領域Ｇ原稿Ｌレーザービームｌ１クリーニングブレードの自由長ｌ２クリーニングブレードの厚さＬ１硬化層の自由長方向の長さＬ２硬化層の厚み方向の長さＳ記録シートＴ１硬化層の厚さＴ２硬化層の厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともクリーニングブレードが配置
されるクリーニング手段と、トナー担持体とを具備する
画像形成装置において、該クリーニングブレードは、該
トナー担持体に当接されるエッジ部と、該エッジ部を該
トナー担持体に当接させる支持部とを含んでなり、該エ
ッジ部の損失正接のピーク温度（ｔ１）での値（ｔａｎ
δ１）は、該支持部の損失正接のピーク温度（ｔ２）で
の値（ｔａｎδ２）より小さく、該エッジ部の損失正接
の温度依存性を示す曲線と、該支持部の損失正接の温度
依存性を示す曲線とは、ｔ１℃以上ｔ１＋４０℃以下で
交差することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記トナー担持体は、回転自在なドラム
状感光体であり、該感光体を１０，０００回転した際に
前記クリーニングブレードにより研磨され除去された該
感光体表層の層厚は、研磨される前の該感光体表層の層
厚の５０％以下であることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項３】前記トナー担持体は、非晶質シリコン系
感光体であることを特徴とする請求項１又は２記載の画
像形成装置。
【請求項４】前記クリーニングブレードは、主にポリ
ウレタン樹脂よりなり、前記エッジ部は、該ポリウレタ
ン樹脂とイソシアネート化合物とが反応してなる硬化層
であることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の
画像形成装置。
【請求項５】前記硬化層の層厚（Ｔ）は、０．１２ｍ
ｍ以上１．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４
記載の画像形成装置。
【請求項６】前記硬化層の自由長方向の長さ（Ｌ１）
は０．２ｍｍ以上で自由長の５０％以下であり、前記硬
化層のクリーニングブレードの厚み方向の長さ（Ｌ２）
は０．２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４又は
５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記硬化層は、前記クリーニングブレー
ドに少なくとも前記イソシアネート化合物を含浸させた
後、前記ポリウレタン樹脂と前記イソシアネート化合物
とを反応させて形成されることを特徴とする請求項４乃
至６何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】請求項１乃至７何れかに記載のフルカラ
ー画像形成装置。