JP2004053739A

JP2004053739A - 画像形成装置

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Publication number: JP2004053739A
Application number: JP2002208369A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nakayama; 中山　雄二
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】クリーニング手段を有している電子写真装置を提供する。
【解決手段】トナーを用いて像担持体にトナー像を形成する画像形成手段、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写させる画像転写手段、前記転写材を担持搬送する転写材担持体および、転写残トナーを除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、（１）多孔質樹脂膜を表面層として備えた回転体を少なくとも前記像担持体の周速と異なる周速で回転し、摺擦し、前記像担持体の表面の付着物を除去もしくは前記の像担持体の表面を研磨する手段、または（２）前記転写材担持体の表面を研磨する手段である。光の照射によって有機物を酸化還元する光触媒粒子が前記多孔質樹脂膜中に分散している。波長領域３００ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外線を前記像担持体の表面、前記転写材担持体の表面又は前記回転体の前記表面層に照射する手段を備えている。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒粒子を用いた電子写真装置で像担持体として非晶質シリコン系感光体を用いた４ドラム方式のフルカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、複写機、プリンター、Ｆａｘといった出力端末をすべてかね備えた複合機が市場で広く受け入れられるようになってきている。このようなネットワーク対応の出力端末として電子写真システムが広く受け入れられてきているわけであるが、大きな問題の一つとして本体のＤｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅがある。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、Ｄｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅの最大の律速となっているものの一つに感光体ドラムの寿命がある。また、エコロジーの観点から廃棄物をなくすこと、すなわち消耗品を減らすこと、消耗品の寿命を延ばすこと、信頼性を上げることが我々の絶対的課題となってきている。従来のアナログ装置からデジタル化が進み、本体コストはアナログ等価もしくは、それ以下にすることも我々の絶対的課題となってきている。さらに、複写機ならびにプリンターでは白黒機が主流であったが、近年ではオフィスにおいても原稿もしくは出力ファイルのフルカラー化が急増している。前記アナログ等価デジタル機というばかりか、本体コストならびにランニングコスト白黒等価フルカラープリンターが我々の絶対的課題となってきている。そのためには、ＴＣＯ（ユーザーからみた全体の必要費用）を画期的に下げることを可能にする技術が望まれている。
【０００３】
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が、硬度が大きく（ＪＩＳ規格ビッカース硬度１，０００ｋｇ／ｍ^２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１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ＯＰＣＣＲＧのような回収再生といった手間もかからない。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をフルカラープリンターに搭載可能になれば、フルカラープリンターにおいても高速機並みのＤｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅが実現可能であり、かつ、高速機並みの低ランニングコストも実現可能と我々は考えた。その上、昨今ではフルカラープリンターのプロダクティビティー向上のために、４ドラム方式のプリンターが主流となりつつある。このような場合数万枚毎に交換するＯＰＣドラムの場合４本のドラム交換時期が徐々にずれてきて、従来の１ドラム方式よりもかえってＤｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅの低下をまねきかねない。このような状況で、我々は４ドラム方式の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た。
【０００４】
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ている。
【０００５】
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。このような欠点を回避するために、特に１成分系磁性トナーを使用する場合において、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。このような手段は、ウエブ、ゴムローラなどにより、別途用意した研磨材で、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。
【０００６】
像担持体表面に形成したトナー像を、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。
【０００７】
このため、クリーニング手段としては、従来から幾多の提案がなされているが、ウレタンゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードによって前記残留トナーを掻き落とすようなものが、その構成が簡単で、コンパクトで、低コストであり、しかもトナー除去機能も優れているので、広く実用化されている。クリーニングブレードのゴム材料としては、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性、に卓越しているウレタンゴムが一般的に使われている。
【０００８】
また、上記画像形成装置において、転写材担持体上には像担持体から飛散してきたトナー、ジャム時、紙間時の像担持体からトナーの転写材担持体への転写、転写材の１面目にトナー像を定着した後にこの転写材の２面目に像形成を行うとき、１面目にトナー像を定着する際に転写材に付着した離型剤オイルが転写材担持体に付着、等があるため、クリーニング手段としてカウンターブレード方式、ファーブラシ方式、離型剤オイルを転写材担持体から除去するためのオイルクリーナローラ、オイルクリーナウエブを設けることが提案されている。
【０００９】
光触媒粒子と一般的にいわれているものは、半導体粒子である。
【００１０】
半導体粒子に、そのバンドギャップ以上のエネルギーを有する、しかるべき波長の光を照射すると、光励起により、荷電子帯から伝導帯に電子が遷移すると同時に、荷電子帯に正孔が生成し、いわゆる電荷分離が起こる。
【００１１】
また半導体粒子に光を照射しつつ水あるいは溶液を接触させると、ショートバリアに類似した接合を招来し、半導体粒子がｎ型の場合には正孔が、ｐ型の場合には電子が、それぞれ半導体粒子の固−液界面側の表面に集まってくることは知られている。そして、ｎ型半導体の場合には、正孔が水あるいは溶液種から電子を引き抜き、その結果、水が分解したり、溶液中の溶質が酸化されたりする。また、ｐ型半導体の場合には、電子が隣接する水あるいは溶液種に付与され、その水あるいは溶液種の還元反応が起こる。このように、光酸化還元反応を促進する半導体粒子を特に半導体光触媒粒子という。
【００１２】
特に最近光触媒反応による「光クリーン革命」という言葉が世界中の環境問題の対処法として叫ばれている。その中で、代表的な半導体光触媒粒子が酸化チタンである。酸化チタンは、自分自身を酸化してしまう多くの半導体と異なって、このような溶解反応（光コロージョン）はまったく起こらず、安定に水などを分解してしまうからである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１に、近年省エネルギーの観点から像担持体に配設してあるヒータを無くすことが強く要望されている。
【００１４】
画像流れ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、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）を耐久により形成し、高湿環境化において吸湿し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なっている。
【００１５】
前記耐久によるフィルミング膜を除去するためには、感光体ドラム（像担持体ともいう）表面の摺擦能力を向上させる必要があった。例えば、弾性ロールを感光体ドラム表面に周速差をつけて当接させて摺擦させた場合、
１．局所的に感光体ドラム表面にトナーが付着してしまうこと、
２．局所的に弾性ロール表面にトナーが融着し、その部分で感光体ドラム表面が削られてしまい、ムラ削れとなり画像不良となってしまうこと、
３．上記の問題を回避しようとした場合、感光体ドラム表面の弾性ロールによる摺擦性をさらに上げなければならなくなり、アモルファスシリコンといえども摩耗量が増大してしまい、信頼性が低下してしまうこと、および、
４．かつ上記３のような設定では、弾性ロール自体も摩耗量が増大してしまい信頼性が低下してしまうこと、という問題がある。
【００１６】
前記耐久によるフィルミング膜層は、我々の実験では光学的手法により約３０オングストローム〜８０オングストロームであることが確かめられている。しかし、今回の我々の実験において耐久初期において、上記表面酸化層は、反射分光式干渉計（大塚電子（株）製ＭＣＤＰ２０００）にて測定したところフィルミング層であることが確認できた。前記フィルミング層は、約３０オングストローム〜８０オングストロームに達し、それ以後は膜厚の変化は殆どないが、耐久が進行するに連れて、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。凝着摩耗が繰り返し行われ、このような状態で耐久が進んだ感光体ドラム表面は、直径０．３μｍ〜２μｍ程度の酸化セリウム（ＣｅＯ_２）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。さらに我々は鋭意検討を進めて、様々な表面形状の初期の感光体ドラム表面と耐久後の感光体ドラム表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡：Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｎａｎｏ　Ｓｃｏｐｅ　ＩＩＩａ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　３０００／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。耐久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ように見えた。耐久後の感光体ドラム表面を、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）水溶液中で加熱（７０℃〜８０℃×３０分間）、アセトン中で超音波洗浄（約１分間）、エタノール／純水でリンスした。そうしたところ、特に感光体ドラム表面の凹部のフィルミング量が多かった。以上のようにドラムヒータを装着しない場合は耐久によるフィルミング膜を初期から形成させない画像形成装置を発案することが必須であり、とくにその中でも感光体ドラム表面に前記機能を持たせる方法を発案することが必須であることが判明した。
【００１７】
第２に上述のように耐久によりクリーニングブレードによる転写残トナーと感光体ドラム間の摩擦力が上がっていることが今回の我々の実験で新たに発見された。
【００１８】
耐久により形成されたフィルミング膜は、クリーニングブレードと感光体ドラム表面、転写残トナーと感光体ドラム表面の密着度、親和性を上昇させ摩擦力を上昇させている。
【００１９】
摩擦力の上昇は、クリーニングブレードのせん断応力、トナー間のせん断応力、感光体ドラム表面近傍のせん断応力が上昇することによると考えられる。その結果クリーニングブレードのチッピング（局所的なエッジ欠け）、永久ひずみせん断応力の増大による発熱量の増大によるトナー融着の発生、感光体ドラム内部応力増大による疲労摩耗の増大の発生につながっていると考えられる。
【００２０】
第３に近年、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４，０００枚以上の連続動作が可能となってきている。例えば、５０枚／Ａ４機の場合簡単に試算しても８０分間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、感光体ドラム近傍の雰囲気温度は５０℃近くまで達し、クリーニングブレードと感光体ドラムとの当接（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。そのため感光体ドラム上にトナー融着が発生する頻度が多くなってしまった。
【００２１】
第４に、フルカラー用のトナーは一般的に非磁性体であり、従来白黒機で多用してきた磁気ブラシクリーニング法は予め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、耐久性ともに問題が生じてしまう。
【００２２】
第５に、近年重合トナーが、転写効率向上、定着の離型材レスということで、多用化されつつある。しかしながら、重合法で製造されたトナーは一般的に真球度が高い。真球度が上がれば、従来一般的に使用されているカウンターブレード方式では、トナーのすり抜けが多く、かつ転写効率も９７％以上は維持可能であり、クリーニングブレードと感光体ドラム間に潤滑機能を発揮出来るトナーも存在確率が大変小さくなり、クリーニングブレードに局所的なせん断力がかかり、エッジ欠けを生じてしまう。
【００２３】
第６に、トナーの粒径が小さくなるにつれて、ドット再現性や解像度に優れた現像を行うことができ、トナー画像のシャープネスや画像品位は向上するが、この場合においても、比表面積が大きくなるために、単位重量あたりのトナーの像担持体への付着力が大きくなり、像担持体のクリーニング性が悪化する。トナーの粒径が小さくなるにつれて、トナーの流動性や転写性が悪化するため、より多量の添加剤を必要とするが、これにより、上記のようなクリーニングブレードの摩耗や欠け、像担持体表面に局所的なスジ傷が発生するといった問題がある。
【００２４】
第７に、感光体ドラム表面が低抵抗化し画像流れを発生させてしまう主たる原因は、帯電器から発生するオゾン生成物である。特に、高温高湿環境で動作後、長期間放置すると、オゾン生成物が帯電器位置に多く発生してしまう。放置中に帯電器の、特に金属部分であるシールド板に付着しているオゾン生成物が感光体ドラム表面に降り注いでくるためといわれている。
【００２５】
第８に、潜像がドット分散型デジタル機では中間調の画像部に顕著に発生してしまう。
【００２６】
また、第９に、耐久によりクリーニングブレードによる転写材担持体と転写材担持体上の残留物との摩擦力が上がっていることが今回の我々の実験で確認された。
【００２７】
耐久により形成されたフィルミング膜は、クリーニングブレードと転写材担持体表面、転写材担持体上の残留物と転写材担持体表面の密着度、親和性を上昇させ摩擦力を上昇させている。
【００２８】
摩擦力の上昇は、クリーニングブレードのせん断応力、トナー間のせん断応力、感光体ドラム表面近傍のせん断応力が上昇することによると考えられる。その結果クリーニングブレードのチッピング（局所的なエッジ欠け）、永久ひずみせん断応力の増大による発熱量の増大によるトナー融着の発生、転写材担持体の破断につながるような転写材担持体の内部応力増大による疲労摩耗の増大の発生につながっていると考えられる。
【００２９】
第１０に近年、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４，０００枚以上の連続動作が可能となってきている。例えば、５０枚／Ａ４機の場合簡単に試算しても８０分間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、転写材担持体近傍の雰囲気温度は５０℃近くまで達し、クリーニングブレードと転写材担持体との当接（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。そのため転写材担持体上に残留物の固着あるいは凝着が発生する頻度が多くなってしまった。
【００３０】
第１１に、近年重合トナーが、転写効率向上、定着の離型材レスということで、多用化されつつある。しかしながら、重合法で製造されたトナーは一般的に真球度が高い。真球度が上がれば、従来一般的に使用されているカウンターブレード方式では、トナーのすり抜けが多く、クリーニングブレードに局所的なせん断力がかかりエッジ欠けを生じてしまう。
【００３１】
第１２に、トナーの粒径が小さくなるにつれて、ドット再現性や解像度に優れた現像を行うことができ、トナー画像のシャープネスや画像品位は向上するが、この場合においても、比表面積が大きくなるために、単位重量あたりのトナーの転写材担持体への付着力が大きくなり、転写材担持体のクリーニング性が悪化する。
【００３２】
本発明は、このような問題に対処するために、像担持体又は転写材担持体表面とクリーニング部材との摩擦力の増大を極力防ぎ、表面状態を維持可能なクリーニング部材等により、電子写真装置の信頼性を大きく向上させることと、かつ電子写真装置のプロダクティビティーが画期的に飛躍しても対応可能な、像担持体又は転写材担持体のクリーニング手段を有している電子写真装置を提供することを目的とするものである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
従って本発明は、トナーを用いて像担持体にトナー像を形成する画像形成手段、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写させる画像転写手段、前記転写材を担持搬送する転写材担持体および、転写残トナーを除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、（１）多孔質樹脂膜を表面層として備えた回転体を少なくとも前記像担持体の周速と異なる周速で回転し、摺擦し、前記像担持体の表面の付着物を除去もしくは前記像担持体の表面を研磨する手段、または（２）前記転写材担持体の表面を研磨する手段であることを特徴とする。
【００３４】
好ましい態様は以下のとおりである。
【００３５】
光の照射によって有機物を酸化還元する光触媒粒子が前記多孔質樹脂膜中に分散している。
【００３６】
波長領域３００ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外線を前記像担持体の表面または前記転写材担持体の表面に照射する手段を有している。
【００３７】
波長領域３００ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外線を前記回転体の前記表面層に照射する手段を有している。
【００３８】
前記像担持体は非晶質シリコン系感光体である。
【００３９】
前記多孔質樹脂膜は多孔質フッ素樹脂で構成される。
【００４０】
前記光触媒粒子はチタン酸化物であり、その体積平均粒径は０．００１μｍ〜３．０μｍの範囲内である。
【００４１】
前記光触媒粒子が前記多孔質フッ素樹脂１００質量部に対して１〜１００質量部の範囲で分散している。
【００４２】
前記光触媒粒子は無機物で処理されている。
【００４３】
前記光触媒粒子はフッ素系樹脂をバインダーとして前記多孔質樹脂膜中に固着されている。
【００４４】
前記光触媒粒子はシリコン系樹脂をバインダーとして前記多孔質樹脂膜中に固着されている。
【００４５】
前記多孔質フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）からなる群より選ばれ、その平均細孔直径は１０μｍ以下である。
【００４６】
前記トナーは非磁性トナーであり、その平均粒径は６μｍ〜１０μｍであり、前記トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０及びＳＦ−２が１００〜１２０の範囲内にあり、かつ、重合法で生成された略球形トナーが前記トナーに含まれる。
【００４７】
前記多孔質樹脂膜の摩耗速度は、前記像担持体の１，０００回転当たり０．０１オングストローム〜３．０オングストロームである。
【００４８】
そのモース硬度が前記多孔質樹脂膜の材料のモース硬度以上である研磨粒子が前記多孔質樹脂膜中に分散している。
【００４９】
そのモース硬度が前記多孔質樹脂膜の材料のモース硬度以上である研磨粒子が、トナー１００質量部当たり、０．０１〜５．０質量部添加され、かつ、前記研磨粒子の平均粒径が０．５μｍ〜３．０μｍである。
【００５０】
前記像担持体の表面層は水素化アモルファスカーボン（ａ−Ｃ：Ｈ）から構成される。
【００５１】
前記多孔質樹脂膜は平均細孔径が１０μｍ以下の連続した微細孔を有し、膜全体として連続微細孔を有する。
【００５２】
【発明の実施の形態】
像担持体の表面又は転写材担持体の表面では、また、アブレッシブ摩耗、凝着摩耗、化学摩耗、疲労摩耗、などの摩耗が繰り返し行われている。その中で帯電器によるオゾン生成物、紙粉やトナー成分中に存在する有機化合物などが局所的に凝着し、局所的に弾性ロール、転写残トナー、像担持体の表面又は転写材担持体の表面の摩擦係数が上昇して、像担持体の表面又は転写材担持体の表面とクリーニングブレードと転写残トナー間での凝着による摩耗が像担持体の表面又は転写材担持体の表面、クリーニング部材の劣化を促進させ信頼性の低下を招いていると考えられた。そこで、光の照射によって有機物を酸化還元する光触媒粒子を分散させた不織布であるクリーニングフィルムに、波長領域３００ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外線を照射する手段を用いることで、像担持体の表面又は転写材担持体の表面をフレッシュな状態に保つことができ、像担持体の表面又は転写材担持体の表面、クリーニングブレード、転写残トナー間の局所的な摩擦係数を上昇させることなく、画像流れに対しての信頼性、感光体の寿命が向上する。しかしながら、光触媒機能を有する半導体光触媒粒子は、有機材料などの樹脂中にそのまま含有させると、有機物を光酸化作用により分解させてしまう。このような対策として、光触媒機能を有する半導体光触媒粒子の酸化還元反応を抑制する目的で、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリカ、無定型酸化チタン、アルミニウム、マンガン、などを含有させればよい。また、比較的光触媒分解に強い弗素樹脂系の材料、微細なシリカゾルおよび有機シリコン化合物を併用してもよい。また、外部との空気の流通を確保させ、かつ近傍の有機材料基体との接触を妨げることが可能となる目的で酸化チタンの表面を多孔質材料であるシリカである程度覆ってもよい。
【００５３】
酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があることが知られており、結晶系はまったく同じ正方晶系であるが、アナターゼ型のほうが光活性が高いといわれている。どちらの酸化チタンもモース硬度は、アナターゼ型５．５〜６．０、ルチル型６．０〜７．０と高い値を示しており、像担持体の表面層であるａ−Ｓｉ：Ｈのモース硬度が７．０以上であるのに対して、ほぼ同レベルといえる。そのため微粒子の酸化チタンによるアブレッシブ摩耗による像担持体の研磨効果も十分にあるといえる。かつ、酸化チタンは光励起により親水性ばかりか親油性にもなることが近年報告されている。このような特性により感光体ドラム表面を低抵抗化させる水分を除去可能なばかりか、親水基を持つ有機成分の除去も可能となる。
【００５４】
また、感光体ドラムとしてＯＰＣ（有機感光体）を用いた場合、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を照射することにより、感光層の劣化を引き起こしてしまう。それに比べて、アモルファスシリコンを用いた場合前記のような近紫外線を照射しても劣化は大きくなく、また帯電能も感度の低い領域のため、光メモリーも生じにくく問題とはならない。
【００５５】
また、ＯＰＣのような有機感光体は、酸化チタンのような光触媒作用による強力な酸化作用によりかえって、感光体ドラム表面の劣化を招いてしまう。
【００５６】
以下、図面を参照して本発明を詳細に報告する。
【００５７】
（本発明に用いた感光体処方）
プラズマＣＶＤ装置を用いて表１の条件により円筒状導電性基体９９上に下部阻止層１０１、光導電層１０２を積層した後、表２の条件での表面層１０３、１０４を０．６μｍ堆積し、感光体ドラムを製造した。
【００５８】
図１は本発明による感光体ドラムの構成を示す図である。
【００５９】
図１に示すａ−Ｓｉ系感光体層１００は、アルミニウム等の導電性基体９９上に、下部阻止層１０１、次いで少なくともシリコン原子を含む非晶質材料で構成された光導電層１０２を積層し、更に炭素原子と水素原子を含むａ−ＳｉＣ：Ｈ膜１０３またはａ−Ｃ：Ｈ膜１０４を表面層として順次積層した。
【００６０】
プラズマＣＶＤ法による感光体ドラムの作製は公知の手法でよいが、特には、高周波電源を周波数１ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの高周波電力を供給し高周波グロー放電を生起させることが表面層のクリーニング性能の向上にとって好ましい。
【００６１】
【表１】
下部阻止層１０１と光導電層１０２の製造条件
下部阻止層１０１
ＳｉＨ_４　　　　３００ｓｃｃ
Ｈ_２　　　　　　５００ｓｃｃ
ＮＯ　　　　　　　　８ｓｃｃ
Ｂ_２Ｈ_６　　　２０００ｐｐｍ
パワー　　　　１００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
内圧　　　　５３．２Ｐａ（０．４ｔｏｒｒ）
膜厚　　　　　　　１μｍ
光導電層１０２
ＳｉＨ_４　　　　５００ｓｃｃ
Ｈ_２　　　　　　５００ｓｃｃ
パワー　　　　４００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
内圧　　　　２６．６Ｐａ（０．５ｔｏｒｒ）
膜厚　　　　　　２５μｍ
【００６２】
【表２】
表面層１０３、１０４の製造条件
ＳｉＨ_４／ＣＨ_４
（Ａ）１０ｃｃ／５００ｃｃ
（Ｂ）１０ｃｃ／６００ｃｃ
（Ｃ）１０ｃｃ／７００ｃｃ
（Ｄ）３０ｃｃ／３００ｃｃ
パワー　　　　　　　　１５０ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
内圧　　　　　　　　３９．９Ｐａ（０．３ｔｏｒｒ）
基板温度　　　　　　２５０℃
【００６３】
【表３】
表面層１０３、１０４の製造条件
ＳｉＨ_４／ＣＨ_４　　２０ｃｃ／３００ｃｃ
（Ｅ）　５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
（Ｆ）１００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
（Ｇ）１５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
（Ｈ）２５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
パワー
内圧　　　　　　　　３９．９Ｐａ（０．３ｔｏｒｒ）
基板温度　　　　　　２７０℃
【００６４】
【表４】
感光体ドラム　　表面粗さ（Ｒａ（ｎｍ））　　　表面粗さ（Δａ）
Ａ　　　　　　　　１５．６　　　　　　　０．００４
Ｂ　　　　　　　　１９．２　　　　　　　０．００５
Ｃ　　　　　　　　２０．９　　　　　　　０．００７
Ｄ　　　　　　　　３２．７　　　　　　　０．０１０
Ｅ　　　　　　　　１６．３　　　　　　　０．００９
Ｆ　　　　　　　　１２．６　　　　　　　０．００６
Ｇ　　　　　　　　１４．１　　　　　　　０．００４
Ｈ　　　　　　　　１０．６　　　　　　　０．００３
【００６５】
【実施例】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００６６】
実施例１
次に本発明の実施例１に係る画像形成装置について説明する。本実施例では、複数の像担持体を有し、複数の画像形成部を装備したカラー電子写真装置を用いて説明する。図３は本発明の電子写真装置の全体構成を示す断面図である。
【００６７】
先ず図３を参照してカラー電子写真装置の概略構成について説明すると、装置本体１の内部には、プロセス手段を内蔵する画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが横方向に配置されており、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの下部にはベルト駆動ローラ２ａ，２ｂに無端状の転写材担持体３が掛けわたされている。上記転写材担持体３は、図示しない駆動モーターによりベルト駆動ローラ２ａ，２ｂを矢印Ｂ方向に回転させることにより矢印Ｃ方向に回転する。４ａ，４ｂはカセットであって、転写材である記録シート５を収納しており、上記カセット４ａ，４ｂ内に収納された記録シート５は、最上側よりピックアップローラ６によって給送される。そしてレジストローラ対７によって斜行が補正されると共に、前記画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと同期させ、転写材担持体３上に搬送する。８は上記記録シート５をレジストローラ対７より転写材担持体３に導くための搬送ガイドである。
【００６８】
次に上記画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの構成を説明すると、像担持体である感光体ドラム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを有し、その周囲にプロセス手段を構成する一次帯電器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、現像器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、転写帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、クリーニング装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、前露光光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが夫々設けられている。また上記感光体ドラム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの上方には、レーザービームスキャナー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設けられている。
【００６９】
上記一次帯電器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、感光体ドラム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを露光するに先立って、感光体ドラム表面を均一に帯電するものである。現像器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、露光されて感光体ドラム表面に形成された静電潜像にブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの各色トナーを付着させて可視像化するものである。また転写帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、感光体ドラム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに形成されたトナー像を記録シート５に転写させるものであり、クリーニング装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは画像転写後に感光体ドラム面に付着している残留トナーを除去するものである。前露光光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは感光体ドラム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの表面電位を除電するものであり、レーザービームスキャナー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは半導体レーザー、ポリゴンミラー、ｆθレンズ等を有し、電気デジタル画像信号の入力を受けてその信号に対応して変調されたレーザービームを感光体ドラム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの母線方向に照射して露光するものである。
【００７０】
１６は、転写材担持体３上を搬送されてきた記録シート５を分離するための分離帯電器であり、１７は記録シート５に転写された転写画像を定着させるための定着器であって、内部にヒータ等の加熱手段を有する定着ローラ１７ａとこれに圧接する加圧ローラ１７ｂを有している。１８は装置外に排出された記録シート５を積載するための排出トレイである。
【００７１】
次に画像形成動作について説明すると、画像形成作業の開始信号が装置本体１に入力されると、感光体ドラム９ａは矢印Ａ方向に回転し始め、一次帯電器１０ａによって一様に帯電され、レーザービームスキャナー１５ａによって原稿画像のブラック成分に対応する画像信号によって変調されたレーザー光がドラム面に照射されて静電潜像が形成される（露光）。次に現像器１１ａによってブラック色のトナーが供給されて前記潜像を可視像化したトナー像が形成される。
【００７２】
一方、カセット４ａ，４ｂに収納された記録シート５は、ピックアップローラ６によって給送され、一時的に停止しているレジストローラ対７によって斜行が補正された後、前記感光体ドラム９ａに形成されたトナー像とのタイミングをとって、転写材担持体３上に搬送される。上記転写材担持体３に送り込まれた記録シート５は、画像形成部Ｐａの転写部で転写帯電器１２ａによって転写帯電が行われて、トナー像が記録シート５に転写される。上記工程が画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいても同様に行われ、マゼンタ色トナー像、イエロー色トナー像、シアン色トナー像が順次記録シート５に転写される。
【００７３】
画像転写が終了した記録シート５は、転写材担持体３の左端部で分離帯電器１６によってＡＣ除電を受けながら転写材担持体３より分離され定着器１７に搬送される。そして、上記定着器１７によって画像定着が行われた記録シート５は、装置外の排出トレイ１８に排出される。
【００７４】
尚、本実施例に係る電子写真複写機における最大画像幅はＡ４横の約２９０ｍｍであり、ドラム周速は３００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００７５】
ところで、上記感光体ドラムは、直径６０ｍｍ、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３０μｍ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。感光体ドラムの表面層としては、ａ−ＳｉＣ：Ｈを８０００オングストローム積層したものを用いた。
【００７６】
次に、図４は本発明のクリーニング装置と感光体ドラムの関係を示す図である。クリーニング装置１３ａのクリーニング容器３３ａには、感光体ドラム９ａの表面に当接されたクリーニングブレード２０ａが保持されている。
【００７７】
クリーニングブレード２０ａは、ウレタンを主体とした弾性ブレードで硬度７０゜（Ｈｓ）、反発弾性率１５％（４０℃での反発弾性率２５％）、３００％モジュラス２００ｋｇｆ／ｃｍ^２（いずれもＪＩＳ規格による）のもので当接角度２４゜、当接圧１６ｇ／ｃｍ、面圧２，０００ｇ／ｍｍ^２にて感光体ドラム９ａに配設してある。クリーニングブレード２０ａは、板厚２ｍｍであり、ＳＵＳ板（板厚１．０）が背板として配設されている。クリーニングブレードの自由長は３ｍｍである。クリーニング容器３３ａ内の前記クリーニングブレード２０ａの下流側（感光体ドラム９ａの回転方向に対して下流側）には、図３の紙面垂直方向に本発明の多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させたオイル除去ローラ３２ａが感光体ドラム９ａとの間に所定隙間を形成して設けられている。前記多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させたオイル除去ローラ３２ａは感光体ドラム９ａの回転方向に対して順方向で相対速度２０％の周速にて回転している。多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させたオイル除去ローラ３２ａ（外径φ１８）はφ１２ＳＵＳ製金属棒の両端を保持する部材により、感光体ドラム９ａの方向に向かって、８００ｇｆ／ｃｍ^２の圧力を図示していないスプリングバネにより圧力を加えた。露光光源１５ａは近紫外線照射用光源である。光源としては紫外透過、可視吸収フィルター（Ｕ−３４０、もしくはＵ−３５０）を有する蛍光燈を用いた。光源としては、蛍光燈のみならず、ハロゲンランプ、ヒューズランプ、ＥＬランプ、その他紫外光を発するものであればよい。光強度は１０μＷ／ｃｍ^２であった。
【００７８】
前露光光源１４ａとしては、６６０ｎｍのピーク波長を主体とした発光ダイオード（素子ＧａＡｌＡｓ）を用い、ピーク波長の１／２になる半値幅は約２５ｎｍであり、露光量は２０μＪ／ｃｍ^２である。前露光光源１４ａから一次帯電器（図示していない）までは約５０ｍｍである。
【００７９】
多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させたオイル除去ローラ３２ａとして、シリコンスポンジローラを用い（硬度２８゜アスカーＣ）、前記光触媒粒子を分散させた多孔質フッ素樹脂膜（３０μｍ）をそのローラの表面につけたものを使用した。
【００８０】
本発明の前記光触媒粒子を分散させた多孔質樹脂膜は、多数の細孔を有する多孔質樹脂を基材フィルムとして用いたものであり、平均細孔径が１０μｍ以下の連続した微細孔（透孔）を有し、膜全体として連続微細孔を有するものである。本発明の前記光触媒粒子を分散させた多孔質フッ素樹脂膜は、多数の細孔を有する多孔質フッ素樹脂を基材フィルムとして用いたものであり、平均細孔径が１０μｍ以下の連続した微細孔（透孔）を有し、膜全体として連続微細孔を有するものであればよい。また、フッ素樹脂の種類としては、特に限定されるものではないが、本発明ではポリテトラフルオロエチレンを用いることが好ましい。特に本発明では延伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いた。空隙率として１０〜９５％、好ましくは５０〜９５％のものである。このような基材は、特公昭５６−４５７７３号公報、特公昭５６−１７２１６号公報、米国特許第４１８７３９０号公報に記載されている。
【００８１】
延伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムとして、特公平７−８８０４３号公報等に記載されている方法で得られた多孔質ポリテトラフルオロエチレンチューブタイプのものを使用した。
【００８２】
前述のような連続微細孔を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレンチューブ（膜厚２０μｍ、平均細孔径が１μｍ、空隙率：７５％）１００質量部には、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）を３０質量部含有させた。
【００８３】
感光体ドラムとしては表４のタイプＦを用いた。
【００８４】
次にトナーｔについて説明する。先ず、二成分系現像剤としては、懸濁重合法により作製した重合トナーと、重合法により作製した樹脂（磁性キャリア）との混合物を使用した。得られた現像剤のＴ／Ｄ比は８％であった。磁性キャリアとしては、１キロエルステッドの磁界中の磁化量が１００ｅｍｕ／ｃｍ^３であり、且つ個数平均粒径が４０μｍであって、更に比抵抗が１０^１３Ω・ｃｍのものを使用した。又、非磁性重合トナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１１５、ＳＦ−２が１１０であり、かつ、その表面が滑らかな略球状のトナーであって、重量平均粒径が８μｍであって、比重が１．０５ｇ／ｃｍ^３、単位質量当たりの平均電荷量が２５μｃ／ｇであるトナーを用いた。トナー１００質量部に対して、平均粒径１．０μｍのチタン酸ストロンチウムを０．５質量部添加した。
【００８５】
本発明で用いられる重合トナーとしては、その形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０及びＳＦ−２が１００〜１２０の範囲内であり、かつ、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。本発明においては形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２について、（株）日立製作所製の走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、１００個のトナー粒子を無作為にサンプリングし、インターフェースを介して、その画像情報をニレコ（株）製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ　３）に導入して解析を行い、下式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２と定義した。
【００８６】
【数１】

感光体ドラムは表４のタイプＡを使用し、特開平０７−０１０４８８号公報に記載のような感光体ドラム表面の球状突起Ｒｍａｘが５μｍ以下になるように研磨処理したものを使用した。
【００８７】
本発明では３００万枚の耐久後でも高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下でも画像流れは生じなかった。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、感光体ドラムも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なかった。また、膜厚測定を５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）水溶液中で加熱（７０℃〜８０℃３０分間）、アセトン中で超音波洗浄（約１分間）、エタノール／純水によるリンス前後で反射分光式干渉計（大塚電子（株）製ＭＣＤＰ２０００）にて測定したところ、フィルミング層は確認できなかった。摩耗量は０．３オングストローム／１，０００回転であった。
【００８８】
これは、帯電器より発生するオゾン生成物が多孔質フッ素樹脂フィルム中に分散され、励起された酸化チタンにより吸着分解されたこと、多孔質フッ素樹脂フィルムより感光体ドラムに摺擦により移行された酸化チタンが、付着から凝着に発展しそうなトナー、紙粉等の有機成分を分解してしまい、フィルミングが発生しずらくなったためと推定される。
【００８９】
実施例２
実施例１と同様の構成で、感光体ドラムは表４のタイプＦを用い、オイル除去ローラ３２ａの多孔質フッ素樹脂膜には、平均細孔径が３μｍ、空隙率が８５％のものを使用した。前記多孔質フッ素樹脂１００質量部に、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）を５０質量部分散させ、平均粒径０．８μｍのａ−ＳｉＣ（シリコンカーバイド、モース硬度９．０）を１０質量部分散させた。
【００９０】
本発明では３００万枚の耐久後でも高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下でも画像流れは生じなかった。また感光体ドラムの３００万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜の発生、クリーニング不良、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。摩耗量は０．８オングストローム／１，０００回転であった。
【００９１】
実施例３
実施例１と同様の構成で、感光体ドラムは表４のタイプＦを用い、オイル除去ローラ３２ａの多孔質フッ素樹脂膜には、四弗化エチレン樹脂粉末１００質量部に、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）を３０質量部分散させたものを用いた。
【００９２】
本発明では３００万枚の耐久後でも高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下でも画像流れは生じなかった。また、感光体ドラムを３００万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜の発生、クリーニング不良、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。摩耗量は０．５オングストローム／１，０００回転であった。
【００９３】
実施例４
基本構成は、実施例１と同様で感光体ドラムとして表面層にａ−Ｃ：Ｈ（水素化アモルファスカーボン）を１，０００オングストローム積層したものを用いた。アモルファスカーボンは、従来のＳｉＣ：Ｈ表面層に比べ摩擦係数が小さいことが我々の検討で確認されている。本発明では３００万枚の耐久後でも高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下でも画像流れは生じなかった。また感光体ドラムの３００万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜の発生、クリーニング不良、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。摩耗量は０．５オングストローム／１，０００回転であった。また、耐久後の摩擦係数も小さかった。これは、表面自由エネルギーがＳｉＣ：Ｈに比べて小さく、オゾン生成物、トナー紙粉等の有機物が感光体ドラム表面に付着凝着しにくく、フィルミングが形成されにくいためであると推定される。また、摩耗量は０．０５オングストローム／１，０００回転であり、これも凝着摩耗が発生しにくいことによるものと推定される。
【００９４】
比較例１
実施例１と同様の構成で、オイル除去ローラ３２ａの多孔質フッ素樹脂膜に光触媒粒子を含有させていないものを用いた。
【００９５】
約５０万枚の耐久後、トナー融着が発生した。また、高温高湿（３２．５℃／８５％）の環境下で画像流れを確認したところ、２日間放置で画像流れが発生した。５０万枚後の感光体ドラムの摩耗量を測定し、その後、５％ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）水溶液中で加熱（７０℃〜８０℃３０分）、アセトン中で超音波洗浄（約１分間）、エタノール／純水でリンスし、そのリンス前後の膜厚差（フィルミング量）は、８０オングストロームであった。
【００９６】
比較例２
実施例１と同様の構成で、感光体ドラムは表４のタイプＦを用い、オイル除去ローラ３２ａの多孔質フッ素樹脂１００質量部には、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）を２００質量部含有させた。
【００９７】
摩耗量は０．８オングストローム／１，０００回転であった。数万枚の耐久後、画像上特に縦筋が顕著に見えてきた。その後、クリーニング不良となってしまった。これは、酸化チタンの量が多いため、感光ドラム上がムラ削れになっていたことが確認された。
【００９８】
比較例３
実施例１と同様の構成で、平均粒径４．０μｍのＳｉＣ（シリコンカーバイド、モース硬度９．０）を１０質量部分散させた。
【００９９】
数万枚の耐久後、クリーニング不良となってしまった。ＳｉＣの粒径が大きすぎることと、ＳｉＣの量が多いため、感光体ドラムの表面がムラ削れになっていたことが確認された。
【０１００】
実施例５
図５について説明する。
【０１０１】
装置内には第１、第２、第３及び第４画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びＰｄが並設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
【０１０２】
画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びＰｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄを具備し、各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光体ドラム３ａ〜３ｄに隣接して転写材担持体（搬送ベルト）１３０が設置され、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄ上に形成された各色のトナー像が、搬送ベルト１３０上に担持して搬送される転写材（記録材Ｐ）上に転写される。更に各色のトナー像を転写した記録材Ｐは、定着部９での加熱及び加圧によりトナー像を定着された後、記録画像として装置外に排出される。
【０１０３】
感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄの外周には、それぞれ前露光光源１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ及び１１１ｄ、ドラム帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ及び２ｄ、電位センサー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ及び１１３ｄ、現像器１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄ、ブレード転写帯電器２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び２４ｄ及びクリーニング手段４ａ，４ｂ，４ｃ及び４ｄが設けられ、装置の上方部には更に光源装置（図示しない）及びポリゴンミラー１１７が設置されている。前露光光源１１１ａ〜ｄとしては、６６０ｎｍのピーク波長を主体とした発光ダイオード（素子ＧａＡｌＡｓ）を用い、ピーク波長の１／２になる半値幅は約２５ｎｍであり、露光量は２０μＪ／ｃｍ^２である。感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄにはａ−Ｓｉ：Ｈドラムを用いた。
【０１０４】
ポリゴンミラー１１７を回転させ光源装置から発せられたレーザー光（ピーク波長６５０ｎｍ）を走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって変向し、ｆθレンズにより感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【０１０５】
現像器１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、供給装置（図示しない）により所定量充填されている。現像器１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄは、それぞれ感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【０１０６】
記録材Ｐは記録材カセット１０に収容され、そこから複数の搬送ローラ及びレジストローラ１２を経て転写ベルト１３０上に供給され、搬送ベルト１３０による搬送で感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄと対向した転写部に順次送られる。
【０１０７】
転写ベルト１３０は、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート（ＰＥＴシート）や、ポリウレタン樹脂シート、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ＥＴＦＥ樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートからなっており、その両端部を互に重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、或いは継ぎ目を有さない（シームレス）ベルトが用いられている。ただし、ＰＥＴシート、ポリウレタン樹脂シートを用いる場合、酸化チタンの強い酸化還元作用によりシートが劣化するため、ポリビニリデンフロライド及び／またはビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等のフッ素樹脂、もしくは２種類以上の組成からなるフッ素系共重合体の膜を表面層として付けることが望ましい。
【０１０８】
継ぎ目を有しない転写ベルトの場合には、均一な物性を持つように製造することが難しいばかりでなく、転写ベルトの周長の安定性及び製造時間などの点から、大量生産等にはコスト等の面で不向きである。一方、継ぎ目を有したベルトでは、継ぎ目部分の凹凸及び抵抗値等の物性の変化が避けられず、継ぎ目上で画像形成を行うと画像が乱れる。このため高画質の画像を得るためには、転写ベルト１３０の周長を記録材の長さ及び記録材と次の記録材間の隙間の長さ（紙間の長さ）の合計長さの整数倍にすると共に、継ぎ目位置の検知手段を設け、継ぎ目上で画像形成を行わないようにするのが一般的である。
【０１０９】
この継ぎ目位置の検知手段としては、転写ベルト１３０が不透明な場合には反射型光学センサーを用い、継ぎ目部に光反射特性が異なる検知印を設けて継ぎ目位置を検知する。転写ベルト１３０が透明な場合には、透過型光学センサーを用いて継ぎ目位置を直接検知するか、或いは変位センサーを用い、継ぎ目部に設けた切欠きや突起により機械的に継ぎ目位置を検知する。
【０１１０】
本実施形態の転写ベルト１３０は、ある一定の揺動幅でスラスト方向の両方向にずれることを繰り返しながら回動している。
【０１１１】
図９を用いてこの揺動機構を説明する。
【０１１２】
図９は、揺動機構をベルト回動機構側に設置した例であり、特に転写ベルト１３０として誘電率向上に有利な薄肉ベルトを用いたときによく行なわれる。
【０１１３】
先の図５に示すように、転写ベルト１３０は、その搬送方向下流側の駆動ローラ１３及び上流側の１対の支持ローラ１４，１５に架け廻されている。駆動ローラ１３はゴム製の表層を有するローラからなっており、回転駆動することにより搬送ベルト１３０を回動する。支持ローラ１４は両端がバネ等を用いて固定されており、回動する搬送ベルト１３０の張力を一定に保つ。支持ローラ１５は転写ベルト１３０の揺動動作を行なわせる揺動ローラである。
【０１１４】
図９は、揺動ローラ１５及び転写ベルト１３０を支持ローラ１４側から見た平面図であり、揺動ローラ１５が揺動動作を行なう際の動きを示している。転写ベルト１３０は揺動ローラ１５の下側に位置しており、図で見た上方向のＣ方向に移動している。搬送ベルト１３０の幅方向両端の外側直近α，βには、転写ベルト１３０の両端部がα側、β側に片寄ったときに、これを検知する検知センサーＡ′，Ｂ′が設置されている。検知センサーＡ′が転写ベルト１３０のα側への片寄りを検知すると、揺動ローラ１５は図の上方のＡ方向へ動くことによって、搬送ベルト１３０を左方向のａ方向へ移動させる。同様に、検知センサーＢ′が転写ベルト１３０のβ側への片寄りを検知すると、揺動ローラ１５は上方のＡ方向へ動くことによって、転写ベルト１３０を右方向のｂ方向へ移動させる。
【０１１５】
以上のようにして、転写ベルト１３０はα−βの間を揺動しながら回動する。前記した揺動幅は、揺動の全幅であるα−β間の距離から転写ベルト１３０の幅を差し引き、それを２で割って片側分として求められる。
【０１１６】
さて、この転写ベルト１３０が回転し、所定の位置にあることが確認されると、レジストローラ１２から記録材Ｐが転写ベルト１３０に送り出され、記録材Ｐが第１画像形成部Ｐａの転写部へ向けて搬送される。これと同時に画像書き出し信号がＯＮとなり、それを基準としてあるタイミングで第１画像形成部Ｐａの感光体ドラム３ａに対し画像形成を行う。そして感光体ドラム３ａの下側の転写部でブレード転写帯電器２４ａが電界又は電荷を付与することにより、感光体ドラム３ａ上に形成された第１色目のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。この転写により記録材Ｐは転写ベルト１３０上に静電吸着力でしっかりと保持され、第２画像形成部Ｐｂ以降に搬送される。
【０１１７】
以下同様にして、第２画像形成部Ｐｂ〜第４画像形成部Ｐｄでの画像形成、転写が行なわれる。次いで４色のトナー像を転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１３０の搬送方向下流部で分離帯電器３６により除電されて静電吸着力を減衰されることにより、転写ベルト１３０の末端でそこから離脱する。離脱した記録材Ｐは、搬送部６２により定着装置９へ搬送される。定着装置９は、定着ローラ５１、加圧ローラ５２と、その各々をクリーニングする耐熱性クリーニング部材５４，５５と、ローラ５１，５２内に設置されたローラ加熱ヒータ５６，５７と、定着ローラ５１にジメチルシリコーンオイル等の離型剤オイルを塗布する塗布ローラ５０と、そのオイルの溜め５３と、加圧ローラ５２表面の温度を検知して定着温度を制御するサーミスタ５８とからなっている。４色のトナー像を転写された記録剤Ｐはこの定着装置により、トナー像の混色及び記録材Ｐへの固定が行なわれて、フルカラーのコピー画像が形成される。
【０１１８】
ところで、カラー用トナーの特性としては、先ず、二成分系現像剤としては、懸濁重合法により作製した重合トナーと、重合法により作製した樹脂（磁性キャリア）との混合物を使用した。得られた現像剤のＴ／Ｄ比は８％であった。磁性キャリアとしては、１キロエルステッドの磁界中の磁化量が１００ｅｍｕ／ｃｍ^３であり、且つ個数平均粒径が４０μｍであって、更に比抵抗が１０^１３Ω・ｃｍのものを使用した。又、非磁性重合トナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１１５、ＳＦ−２が１１０であり、その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１．０５ｇ／ｃｍ^３、単位質量当たりの平均電荷量が２５μｃ／ｇであるトナーを用いた。
【０１１９】
本発明で用いられる重合トナーとしては、その形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０及びＳＦ−２が１００〜１２０の範囲内であり、かつ、略球形トナーであるものが高転写効率を維持するためには好ましい。本発明においては、（株）日立製作所製の走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、１００個のトナー粒子を無作為にサンプリングし、インターフェースを介してその画像情報をニレコ（株）製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ　３）に導入して解析を行い、下式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２と定義した。
【０１２０】
【数２】

転写が終了した感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄは、それぞれのクリーニング装置４ａ，４ｂ，４ｃ及び４ｄにより、転写残りのトナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。転写ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接して、拭い取るようにしている。上記のクリーニングウエブ１９は、転写ベルト１３０の下流端の下方に配設した一対のローラのうちの一方のウエブローラ１８に巻回され、これを他方のローラ１７に巻取るようになっている。ローラ１７，１８の間には押圧ローラ２２が配設され、この押圧ローラ２２によりクリーニングウエブ１９を転写ベルト１３０の表面に常時押付ける。押圧ローラ２２によるクリーニングウエブ１９の転写ベルト１３０への押付けは、転写ベルト１３０の裏面側（内側）に配設された対向ローラ２１によりバックアップされる。
【０１２１】
クリーニングウエブ１９の繊維としては、ポリプロピレン、レーヨン、アクリル、ナイロン、ポリエステル、ビニロン等の繊維及びこれらの繊維を混合したものが好ましい。
【０１２２】
転写ベルト１３０のクリーニング手段の一つであるクリーニングウエブ１９は、転写ベルト１３０の表面上の残留トナーのみならず、表面に付着した離型剤オイルをもクリーニングする。
【０１２３】
そして、転写ベルト１３０の記録材Ｐを担持する側の面、クリーニング手段の下流側に本発明の研磨ローラ３０が設けられている。前記多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させたオイル除去ローラ３２は転写ベルト１３０の回転方向に対して順方向で相対速度２０％の周速にて回転している。多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させたオイル除去ローラ３２（外径φ１８）はφ１２ＳＵＳ製金属棒の両端を保持する部材により、転写ベルト１３０の方向に向かって、１，２００ｇｆ／ｃｍ^２の圧力を図示していないスプリングバネにより圧力を加えた。
【０１２４】
多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させた研磨ローラ３０は、シリコンスポンジローラ（硬度２８゜アスカーＣ）を用い、前記光触媒粒子を分散させた多孔質フッ素樹脂膜を３０μｍ表面につけたものを使用した。
【０１２５】
露光光源は近紫外線照射用光源である。光源としては、酸化チタンを光励起させるものであればよく、３．２ｅＶ以上のバンドギャップを有し、波長が３８８ｎｍ以下の近紫外線を放出し、光触媒成分に光エネルギーを供給するランプであればよい。本実施例としては、紫外線透過、可視吸収フィルター（Ｕ−３４０、もしくはＵ−３５０）を有する蛍光燈を用いた。光源としては、蛍光燈のみならず、ハロゲンランブ、ヒューズランプ、ＥＬランプ、その他紫外光を発するものであればよい。光強度は１０μＷ／ｃｍ^２であった。また、光源は、転写ベルト上部の感光体ドラム近傍にあててもよい。多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させた研磨ローラ３０から離脱した酸化チタン粒子が、転写ベルト上、さらには、感光体ドラム上に移り、感光体ドラム上のフィルミング膜（有機薄膜層）の光励起により除去されるためである。
【０１２６】
また、オイル除去ローラ３２は搬送ベルト１３０上に付着した離型剤オイルをより効果的に除去する。図６は多孔質樹脂膜を表面層として備えた回転体（オイル除去ローラ３２）の断面概略図である。
【０１２７】
表面層３２ｏはナイロンとポリエステルを主成分とした不織布であり、その空隙に付着したオイルを毛細管現象により吸収し、第２層３２ｍのポリプロピレンでオイルを保持する。また第３層３２ｎはオイル除去ローラ３２と搬送ベルト１３０とのニップを確保するためのクッションの役割を果たすエチレンプロピレンラバーを用いている。
【０１２８】
このオイル除去ローラ３２は、転写ベルトの材質によっては必ずしも回転しなくても良いが、本実施形態では搬送ベルトの周速に対して１６０％の順方向の回動により動作し、この回転時に最もオイル吸収率が高かった。このオイル除去ローラ３２は両面２面目の画像形成時、すなわち、記録材Ｐの１面目にトナー像を定着する際に記録材Ｐに付着した離型剤オイルが搬送ベルト１３０に転移する可能性がある時に常に動作する。
【０１２９】
図７は、本実施例におけるクリーニングウエブ１９、押圧ローラ２２、多孔質フッ素樹脂に酸化チタンを分散させた研磨ローラ３０、オイル除去ローラ３２のスラスト方向幅の寸法を示す説明図である。図７に示すように、幅２３４ｍｍの搬送ベルト１３０に対しその揺動幅をα側、β側の両方共、８ｍｍとした。
【０１３０】
従って、回動によりスラスト方向に揺動する転写ベルト１３０が存在しうる幅は３５０ｍｍとなる。
【０１３１】
また逆に、スラスト方向の揺動によらず常に転写ベルト１３０が存在する幅は３１８ｍｍである。
【０１３２】
クリーニングウエブ１９は、転写ベルト１３０が揺動しても、転写ベルト１３０のスラスト方向幅の全ての部分に当接していることが、クリーニング性能を維持する上で重要である。従ってクリーニングウエブ１９の幅は、搬送ベルト１３０の存在しうる幅（ベルト存在可能幅）と同じ３５０ｍｍが少なくとも必要である。
【０１３３】
そこで本実施形態では、クリーニングウエブ１９自体が転写ベルト１３０の揺動によってスラスト方向に多少ずれてしまう可能性を考慮し、クリーニングウエブ１９のスラスト方向の幅を３５４ｍｍに設定した。
【０１３４】
又押圧ローラ２２はそれよりも広くして、クリーニングウエブ１９を均一に押圧できるようにする必要があり、本実施形態では、押圧ローラ２２のスラスト方向幅を３６０ｍｍとした。
【０１３５】
また、研磨ローラ３０は、離型剤オイルが付着した記録材Ｐが担持される可能性のある転写ベルト１３０の領域を少なくとも研磨する必要がある。ここで、本実施形態の搬送ベルト１３０が担持する記録材Ｐの最大スラスト幅は２９７ｍｍ（Ａ３縦送りまたはＡ４横送り）であるため、スラスト方向への転写ベルト１３０の揺動幅を考慮すると、転写ベルト１３０が記録材Ｐを担持する可能性のあるスラスト方向の幅は３１３ｍｍである。
【０１３６】
従って、本実施例では研磨ローラ３０のスラスト方向の幅は３１３ｍｍ以上必要である。
【０１３７】
しかしながら、研磨ローラ３０のスラスト方向の幅が、転写ベルトの揺動にかかわらず常にベルトが存在する幅（図７のベルト絶対存在幅、３１８ｍｍ）よりも大きい場合、以下の問題が発生することが考えられる。
【０１３８】
即ち、本実施形態では図８に示すように、研磨ローラ３０と転写ベルト１３０を挟んで対向する位置に研磨ローラ押圧部材３７が設けられ、転写ベルト１３０を研磨ローラ３０に押圧している。
【０１３９】
そして、この研磨ローラ押圧部材３７は剛体で構成されており、スラスト方向において少なくとも研磨ローラ３０の幅よりも大きく設けられている。
【０１４０】
従って、研磨ローラ３０は発泡ウレタンなどの弾性体であるため、研磨ローラ３０のスラスト方向の幅がベルト絶対存在幅よりも大きく、研磨ローラ３０と研磨ローラ押圧部材３７とが直接接触する領域が存在する場合、研磨ローラ３０が該押圧部材３７を削ってしまうことが考えられる。
【０１４１】
以上の理由から本実施例では研磨ローラ３０のスラスト方向の幅は３１８ｍｍ以下であることが好ましい。本実施例では研磨ローラ３０のスラスト方向の幅を３１８ｍｍに設定した。
【０１４２】
また、オイル除去ローラ３２のスラスト方向の幅は、上述の搬送ベルト１３０が記録材Ｐを担持する可能性がある幅（３１３ｍｍ）以上であることが必要であり、本実施例では３５０ｍｍに設定した。
【０１４３】
なお、転写ベルト１３０のクリーニングウエブ１９は新たな面を連続的に更新する必要がなく、一定画像形成枚数毎に一定量巻取る使用形態でよい。例えば、画像形成枚数が１００枚でクリーニングウエブ１９を５ｍｍずつ巻取りローラ１７に巻取って更新した。
【０１４４】
また、図８に拡大して示すように、補助清掃手段として、フッ素ゴムからなるクリーニングブレード２３を設けている。このクリーニングブレード２３は、ＪＩＳゴム高度で約８０度、反発弾性５％のものを使用した。クリーニングブレード２３は、転写ベルト１３０へのクリーニングウエブ１９の当接部と巻取りローラ１７の間で転写ベルト１３０の表面に当接させた。クリーニングブレード２３の搬送ベルト１３０との当接角度は約２０度、侵入量は１．５〜２．０ｍｍ、スラスト方向の幅はオイル除去ローラの幅以上に設定した。
【０１４５】
このクリーニングブレード２３は、転写ベルト１３０上に付着した飛散トナーや紙粉等を拭い取ることを目的としたクリーニングウエブ１９では十分にクリーニングできない場合、特に転写材の搬送不良により転写ベルト１３０上にトナー像を形成してしまった場合、或いは記録画像の安定化制御のために通常量以上のトナーがあること（例えば、レジストレーションや濃度の均一性の維持のために、そのフィードバック制御等に使用するパッチ画像を転写ベルト１３０上に形成することによる等）を予め予測できる場合に、転写ベルト１３０に当接し、それ以外のときは離間している。
【０１４６】
従って、転写ベルト１３０の表面に付着したトナーやゴミ等の異物がほぼクリーニングブレード２３によって除去された後、次のクリーニングウエブ１９によって、トナーや異物のみならず離型剤オイルが良好に除去される。このため搬送ベルト１３０のクリーニング性能が向上する。
【０１４７】
クリーニングウエブ１９によって掻き落されたトナー等は、巻取りローラ１７の巻取りによりクリーニングウエブ１９と共に回収される。
【０１４８】
本発明に用いた前記光触媒粒子を分散させた多孔質フッ素樹脂膜は、多数の細孔を有する多孔質フッ素樹脂を基材フィルムとして用いたもので、平均細孔径が１０μｍ以下の連続した微細孔（透孔）を有し、膜全体として連続微細孔を有するものであればよい。また、フッ素樹脂の種類としては、特に限定されるものではないが、本発明ではポリテトラフルオロエチレンを用いることが好ましい。特に本発明では延伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いた。空隙率：１０〜９５％、好ましくは５０〜９５％を有するものであればよい。このような基材は、特公昭５６−４５７７３号公報、特公昭５６−１７２１６号公報、米国特許第４，１８７，３９０号公報に記載されている。
【０１４９】
延伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレンとして、特公平７−８８０４３号公報等に記載されている方法で得られた多孔質ポリテトラフルオロエチレンチューブタイプのものを使用した。
【０１５０】
実施例５では、前述のような連続微細孔を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレンチューブ（膜厚２０μｍ、平均細孔径が１μｍ、空隙率：７５％）１００質量部には、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）３０質量部を含有させた。
【０１５１】
１００万枚相当の実機通紙の結果、転写ベルトのクリーニング起因による画像不良は発生しなかった。また、転写ベルト表面と転写ベルト上の残留物、クリーニングブレード間の摩擦力も初期に比べて、ほとんど変化がみられなかった。
【０１５２】
実施例６
実施例５と同様の構成で、オイル除去ローラ３２の多孔質フッ素樹脂膜には、平均細孔径が３μｍ、空隙率：８５％のものを使用した。前記多孔質フッ素樹脂フィルム１００質量部、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）５０質量部を分散させ、平均粒径０．８μｍのＳｉＣ（シリコンカーバイド、モース硬度９．０）を１０質量部分散させた。
【０１５３】
本発明では、１００万枚相当の実機通紙の結果、転写ベルトのクリーニング起因による画像不良は発生しなかった。また、転写ベルト表面と転写ベルト上の残留物、クリーニングブレード間の摩擦力も初期に比べて、ほとんど変化がみられなかった。
【０１５４】
実施例７
実施例５と同様の構成で、オイル除去ローラ３２の多孔質フッ素樹脂膜として、四弗化エチレン樹脂粉末１００質量部に、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）を３０質量部分散させたものを用いた。
【０１５５】
本発明では、１００万枚相当の耐久後も転写ベルト上に部分的なフィルミング膜の発生、また画像上、クリーニング不良、転写ベルトの破断に発生するような問題は全く生じなかった。また、転写ベルト表面と転写ベルト上の残留物、クリーニングブレード間の摩擦力も初期に比べて、ほとんど変化がみられなかった。クリーニングブレードのエッジ欠けも確認できなかった。
【０１５６】
比較例４
実施例５と同様の構成で、オイル除去ローラ３２の多孔質フッ素樹脂膜に光触媒粒子を含有させていないものを用いた。
【０１５７】
約３０万枚相当耐久後、転写ベルト上にトナースジが発生し、画像の裏汚れが発生した。転写ベルト表面と転写ベルト上の残留物、クリーニングブレード間の摩擦力も初期に比べて、約２倍となっていた。クリーニングブレードのエッジ欠けが確認された。
【０１５８】
比較例５
実施例５と同様の構成で、オイル除去ローラ３２の多孔質フッ素樹脂膜には、アナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製ＳＴ−２１、Ｘ線粒径２０ｎｍ）を２００質量部含有させた。
【０１５９】
数万枚の耐久後、裏汚れが顕著にみえてきた。これは、酸化チタンの量が多いため、転写ベルト上がムラ削れしていることと、不織布も光触媒作用により劣化したものと推定される。
【０１６０】
比較例６
実施例５と同様の構成で、平均粒径４．０μｍのＳｉＣ（シリコンカーバイド、モース硬度９．０）を１０質量部分散させた。
【０１６１】
数万枚の耐久後、転写ベルト上クリーニング不良となってしまった。ＳｉＣの量が多いため、クリーニングブレードもしくは、不織布と転写ベルトのニップが形成しずらくなってしまい、トナーがぬけやすい状態になっていたことが確認された。
【０１６２】
その後、加圧力を２，０００ｇｆ／ｃｍ^２まで上げたが、クリーニング不良は解消できず、転写ベルト表面はすじ削れとなってしまい、転写ベルトが破断してしまった。
【０１６３】
【発明の効果】
像担持体の表面に吸着あるいは凝着されていく有機薄膜（フィルミング膜）を常に分解することで、像担持体表面において、ムラ削れ、フィルミングムラ、トナー融着が発生すること無く均一研磨が可能となり、その結果、研磨量も最小限にすることが可能となり、かつ高湿化により表面抵抗が低下することなくかつ画像流れに対しての信頼性が向上する。また、帯電器近傍にあることで帯電器より発生するオゾン生成物を吸着し、光励起された酸化チタンにより分解することで長期間放置による帯電器位置での画像流れが解消される。
【０１６４】
転写材担持体の表面に吸着あるいは、凝着されていくトナー、紙粉、定着離型剤、帯電器からのオゾン生成物に起因する有機薄膜（フィルミング膜）を常に分解することで、転写材担持体の表面において、ムラ削れ、フィルミングムラ、転写材担持体の破損が発生すること無く転写材担持体の表面の摩擦力を一定に保つことが可能となり、転写材担持体の信頼性が向上する。
【０１６５】
その結果、電子写真装置の信頼性を大きく向上させることと、かつ電子写真装置のプロダクティビティーが画期的に飛躍しても対応可能なクリーニング手段を有している電子写真装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光体ドラムの層構成を示す図である。
【図２】本発明の感光体ドラムの層構成を示す図である。
【図３】本発明の電子写真装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】本発明のクリーニング装置と感光体ドラムの関係を示す図である。
【図５】本発明の電子写真装置の概略図である。
【図６】本発明の多孔質樹脂膜を表面層として備えたオイル除去ローラの断面概略図である。
【図７】転写ベルト、クリーニングウエブ、研磨ローラ押圧部材、研磨ローラ、オイル除去ローラのスラスト方向幅の寸法を示す説明図である。
【図８】本発明の転写ベルトクリーニングユニット近傍を示す概略図である。
【図９】本発明に用いた揺動ローラによる揺動機構を示す説明図である。
【符号の説明】
１　画像形成装置
１ａ〜１ｄ　　　現像器
２ａ〜２ｄ　　　ドラム帯電器
３　　　　　　　転写材担持体
３ａ〜３ｄ　　　感光体ドラム
４ａ〜４ｄ　　　クリーニング装置
５　　　　　　　記録シート
７　　　　　　　レジストローラ対
８　　　　　　　搬送ガイド
９ａ〜９ｄ　　　感光体ドラム
１０ａ〜１０ｄ　一次帯電器
１１ａ〜１１ｄ　現像器
１２ａ〜１２ｄ　転写帯電器
１３ａ〜１３ｄ　クリーニング装置
１４ａ〜１４ｄ　前露光光源
１５ａ〜１５ｄ　露光光源
１６　　　　　　分離帯電器
１９　　　　　　クリーニングウエブ
２０ａ〜２０ｄ　クリーニングブレード
２１　　　　　　対向ローラ
２２　　　　　　押圧ローラ
２３　　　　　　クリーニングブレード
２４ａ〜２４ｄ　ブレード転写帯電器
３０　　　　　　研磨ローラ
３２、３２ａ〜３２ｄ　オイル除去ローラ
３３ａ〜３３ｄ　クリーニング容器
３５　　　　　　搬送スクリュー
３６　　　　　　分離帯電器
３７　　　　　　研磨ローラ押圧部材
９９　　　　　　導電性基体
１００　　　　　感光体ドラム
１０１　　　　　下部阻止層
１０２　　　　　光導電層
１０３　　　　　ａ−ＳｉＣ：Ｈ表面層
１０４　　　　　ａ−Ｃ：Ｈ表面層
１１１ａ〜１１１ｄ　　　前露光光源
１３０　　　　　転写材担持体／搬送ベルト
Ｐａ〜Ｐｄ　　　画像形成部

Claims

トナーを用いて像担持体にトナー像を形成する画像形成手段、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写する画像転写手段、前記転写材を担持搬送する転写材担持体および、転写残トナーを除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、（１）多孔質樹脂膜を表面層として備えた回転体を少なくとも前記像担持体の周速と異なる周速で回転し、摺擦し、前記像担持体の表面の付着物を除去もしくは前記像担持体の表面を研磨する手段、または（２）前記転写材担持体の表面を研磨する手段であることを特徴とする画像形成装置。
光の照射によって有機物を酸化還元する光触媒粒子が前記多孔質樹脂膜中に分散している請求項１に記載の画像形成装置。
波長領域３００ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外線を前記像担持体の表面または前記転写材担持体の表面に照射する手段を有している請求項１に記載の画像形成装置。
波長領域３００ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外線を前記回転体の前記表面層に照射する手段を有している請求項１に記載の画像形成装置。
前記像担持体は非晶質シリコン系感光体である請求項１に記載の画像形成装置。
前記多孔質樹脂膜は多孔質フッ素樹脂で構成される請求項２に記載の画像形成装置。
前記光触媒粒子はチタン酸化物であり、その体積平均粒径は０．００１μｍ〜３．０μｍの範囲内である請求項２に記載の画像形成装置。
前記光触媒粒子が前記多孔質フッ素樹脂１００質量部に対して１〜１００質量部の範囲で分散している請求項６に記載の画像形成装置。
前記光触媒粒子は無機物で処理されている請求項２に記載の画像形成装置。
前記光触媒粒子はフッ素系樹脂をバインダーとして前記多孔質樹脂膜中に固着されている請求項２に記載の画像形成装置。
前記光触媒粒子はシリコン系樹脂をバインダーとして前記多孔質樹脂膜中に固着されている請求項２に記載の画像形成装置。
前記多孔質フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）からなる群より選ばれ、その平均細孔直径は１０μｍ以下である請求項６に記載の画像形成装置。
前記トナーは非磁性トナーであり、その平均粒径は６μｍ〜１０μｍであり、前記トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０及びＳＦ−２が１００〜１２０の範囲内にあり、かつ、重合法で生成された略球形トナーが前記トナーに含まれる請求項１に記載の画像形成装置。
前記多孔質樹脂膜の摩耗速度は、前記像担持体の１，０００回転当たり０．０１オングストローム〜３．０オングストロームである請求項１に記載の画像形成装置。
そのモース硬度が前記多孔質樹脂膜の材料のモース硬度以上である研磨粒子が前記多孔質樹脂膜中に分散している請求項１に記載の画像形成装置。
そのモース硬度が前記多孔質樹脂膜の材料のモース硬度以上である研磨粒子が、トナー１００質量部当たり、０．０１〜５．０質量部添加され、かつ、前記研磨粒子の平均粒径が０．５μｍ〜３．０μｍである請求項１に記載の画像形成装置。
前記像担持体の表面層は水素化アモルファスカーボン（ａ−Ｃ：Ｈ）から構成される請求項１に記載の画像形成装置。
前記多孔質樹脂膜は平均細孔径が１０μｍ以下の連続した微細孔を有し、膜全体として連続微細孔を有するものである請求項１に記載の画像形成装置。