JP2011081260A

JP2011081260A - 画像形成装置

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Publication number: JP2011081260A
Application number: JP2009234500A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Miura; 正治三浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-08
Also published as: JP5350167B2

Abstract

【課題】有色トナーと透明トナーとを用いる画像形成装置において、安定して良好なクリーニング性能と定着性能とを得ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】有色画像形成部と、透明画像形成部と、中間転写体と、を有し、有色画像形成部及び透明画像形成部のそれぞれの像担持体上に形成されたトナー像を、有色画像形成部及び透明画像形成部のそれぞれの転写手段によって順次に中間転写体上に転写することで、中間転写体から記録材に転写して出力するための出力画像を形成することのできる画像形成装置において、透明トナーには、平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で粒子形状が立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体が外添されており、出力画像の形成時以外の期間に、透明トナーを透明画像形成部の像担持体から中間転写体に転写し、該透明トナーを中間転写体から有色画像形成部の像担持体に転移させて、該有色画像形成部のクリーニング装置に該透明トナーを供給する供給動作を行う構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、像担持体である電子写真感光体（以下、単に「感光体」という。）が、帯電手段により一様に帯電処理される。次に、帯電した感光体の表面に、露光手段によりレーザービームなどが照射されて、感光体上に静電潜像（静電像）が形成される。次に、感光体上に形成された静電潜像は、現像手段により、反転現像方式又は正規現像方式にて、トナー像として顕像化される。次に、このトナー像は、転写手段により記録材（記録媒体）上に静電的に転写された後、定着手段により記録材に定着される。又、記録材にトナー像を転写した後の感光体の表面に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置によって除去されて清掃される。その後、感光体は次の画像形成工程に供される。

従来、感光体の表面から転写残トナーを除去するクリーニング方法としては、クリーニング性の良さから、ポリウレタンなどの弾性体から成る板状部材であるクリーニングブレード（弾性ブレード）を用いる方法が多く採用されている。

クリーニングブレードの物性や感光体への当接の仕方は、転写残トナーの感光体への付着度合いによるクリーニングのし易さや感光体の表面性などにも大きく左右される。又、トナー形状、粒径、材質などの物性によっても、クリーニング性は大きく影響される。そのため、上記各観点から適当なブレードを選択し、感光体に対して適正な角度、当接荷重に設定することが望まれる。

一方、ステアリン酸亜鉛のような固形潤滑剤を感光体の表面に塗布し、感光体上に潤滑剤による薄い膜を成形して、クリーニングブレードによるクリーニング性能を向上させたり、トナーの外添剤による「フィルミング」を防止したりすることが知られている。又、この潤滑剤の被膜の性能により、「画像流れ」の抑制に効果があることも知られている。そのため、感光体の表面を摺擦するように設けられるクリーニングブラシなどによってステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を感光体の表面に塗布する機構を持つ画像形成装置などが提案されている（特許文献１）。

又、近年、感光体の高耐久性を達成するために、低磨耗レートの感光体が使われることがある。高耐久性の感光体を用いると、感光体の表面の摩擦係数が上昇することによる「クリーニング性の低下」、又高湿環境での「画像流れ」が発生する場合がある。つまり、感光体を帯電する帯電工程で生じるオゾンが、空気中の窒素と反応して窒素酸化物（ＮＯｘ）となり、更にこれらの窒素酸化物が空気中の水分と反応して硝酸になって感光体の表面に付着する。感光体の表面が摩耗し難いことによって、感光体の表面に付着した帯電生成物がクリーニング工程で除去され難くなる。そして、この感光体の表面に付着した帯電生成物によって、感光体の表面の電気的抵抗が低下するために、画像形成時に感光体上の静電潜像が乱れて画像流れを生じるようになる。

この画像流れを改善する方法として、トナーに研磨作用を有する粒子を添加し、感光体の表面に付着した帯電生成物を剥ぎ取る方法が知られている。例えば、トナーに添加する研磨剤として、粒子形状が概略立方体及び／又は直方体であるペロブスカイト型結晶の無機微粉体を用いることで、感光体の表面に付着した帯電生成物の除去を効率的に行うことが提案されている（特許文献２）。研磨剤の粒子形状が概略立方体及び／又は直方体であることで、研磨剤と感光体の表面との接触面積を大きくすることができるためである。又、研磨剤の立方体及び／又は直方体の稜線が感光体の表面に当接することで、トナーの良好な掻き取り性を得ることができるためである。

ところで、近年、カラー画像形成装置の光沢の均一性向上などを目的として、透明トナーや白色トナーを用いることが提案されている。カラートナー像で形成されるトナー層の厚みに対応して、トナー量が少ない部分に透明トナーを転写し、カラートナー像におけるトナー層の厚みを画像域において実質的に同一とすることが提案されている（特許文献３）。これにより、カラー画像部分の表面の凹凸がなく、光沢が均一な画像を得ることができる。

特開平９−９０８３９号公報特開２００５−３３８７５０号公報特開２０００−１４７８６３号公報

前述のような潤滑剤を感光体の表面に供給する場合、潤滑剤の塗布、或いは古い潤滑剤の膜の剥ぎ取りを適切に行うことが望まれる。これらが良好に行われないと、クリーニング不良／融着／画像流れが発生したり、クリーニングブレードの摩耗が進行したりしてしまう。

この問題を抑制するためには、前述のような研磨剤をトナーに外添してクリーニングブレードに供給する手法が考えられる。しかし、研磨剤は無機物質であるので、多量に投入すると定着性を阻害する。特に、前述のような透明トナーを用いる画像形成部を搭載するフルカラー画像形成装置では、光沢度を出すためにカラートナー像に透明トナーを重ねるので、結果的にトナー載り量が多くなってしまい、トナーに研磨剤を添加することは、定着性の低下をもたらし易い。

従って、本発明の目的は、有色トナーと透明トナーとを用いる画像形成装置において、安定して良好なクリーニング性能と定着性能とを得ることのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像に有色トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング装置と、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を備える有色画像形成部と、
静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像に透明トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、を備える透明画像形成部と、
前記有色画像形成部及び前記透明画像形成部の前記像担持体からトナー像が転写される前記被転写体としての中間転写体と、
を有し、
前記有色画像形成部及び前記透明画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成されたトナー像を、前記有色画像形成部及び前記透明画像形成部のそれぞれの前記転写手段によって順次に前記中間転写体上に転写することで、前記中間転写体から記録材に転写して出力するための出力画像を形成することのできる画像形成装置において、
前記透明トナーには、平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で粒子形状が立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体が外添されており、
前記出力画像の形成時以外の期間に、前記透明トナーを前記透明画像形成部の前記像担持体から前記中間転写体に転写し、該透明トナーを前記中間転写体から前記有色画像形成部の前記像担持体に転移させて、該有色画像形成部のクリーニング装置に該透明トナーを供給する供給動作を行うことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、有色トナーと透明トナーとを用いる画像形成装置において、安定して良好なクリーニング性能と定着性能とを得ることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。帯電ＡＣのピーク間電圧に対する帯電ＡＣ電流の関係を示すグラフ図である。帯電ＡＣのピーク間電圧に対する放電電流と感光体の表面電位の関係を示すグラフ図である。本発明に従って構成されたクリーニング装置の一実施例の概略断面構成図である。トナー像の模式図である。本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。クリーナレスシステムを採用した透明トナーを用いる画像形成部の一実施例の概略断面構成図である。クリーニングブレード欠けの状態を説明するための模式図である。クリーニングブレードの侵入量、設定角を説明するための模式図である。クリーニングブレードの当接圧を説明するための模式図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

実施例１
１．画像形成装置の全体構成及び動作
先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、ＦＡＸ機能を併せ持つ複合機である。画像形成装置１００の装置本体は、記録材に対する画像形成処理を行うプリンタ部１０と、原稿読み取り装置２０とを有する。そして、原稿読み取り装置２０によって読み取られた原稿画像情報、或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、デジタルカメラなどの外部機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式によりフルカラー画像を形成する。

プリンタ部１０は、像形成手段たる複数（本実施例では５個）の画像形成部を有する。先ず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色トナーにより画像を形成するための第１、第２、第３、第４の有色画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄである。更に、透明トナーによる画像を形成する透明画像形成部Ｐｔである。

即ち、プリンタ部１０には、像担持体としての円筒型の５つの感光体である（感光ドラム）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔが設けられている。そして、この５つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔのそれぞれに対し、それぞれ異なる分光特性の現像剤が装填された現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｔが対応して設けられている。これら１個の感光体と１個の現像装置との組み合わせを含む画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔが、被転写体としての中間転写体である中間転写ベルト１２の表面に対向して、その表面の移動方向に沿って直列に配置されている。そして、各像担持体上のトナーを中間転写体上に転写（一次転写）した後に記録材に転写（二次転写）して画像を出力するようになっている。

尚、本実施例では、各画像形成部の基本的な構成及び動作は、使用されるトナーの種類が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの種類のトナー用の要素であることを示すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｔは省略して総括的に説明する。

画像形成部Ｐにおいて、感光体１は、図示矢印Ｒ１方向（時計回り）に回転可能に支持されている。感光体１の周りには、以下の各手段が配置されている。先ず、感光体１を帯電させる帯電手段（一次帯電手段）としての帯電器（帯電ローラ）２が配置されている。次に、帯電した感光体１上を画像情報に応じて露光する露光手段としての露光装置（レーザー露光光学系）３が配置されている。次に、感光体１にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、中間転写ベルト１２を介して感光体１に対向するように、一次転写手段としての一次転写ローラ５が配置されている。更に、感光体１上のトナーを回収するクリーニング手段としてのクリーニング装置（クリーナ）６が配置されている。

中間転写ベルト１２は、複数のローラとして、駆動ローラ１３、従動ローラ１４、二次転写対向ローラ１５の３個のローラに掛け回されている。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１３に駆動力が伝達されることによって、図示矢印Ｒ２方向（反時計回り）に周回移動（回転）する。中間転写ベルト１２の裏面側には、中間転写ベルト１２を挟んで各感光体１に対向する位置に、一次転写手段としての一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５の位置で中間転写ベルト１２が感光体１に接触して一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１が形成される。又、中間転写ベルト１２を介して二次転写対向ローラ１５に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ１１が配置されている。二次転写ローラ１１が中間転写ベルト１２に接触して二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２が形成される。又、中間転写ベルト１２の移動方向において二次転写部Ｎ２より下流、透明画像形成部Ｐｔの一次転写部Ｎ１ｔよりも上流において、中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１３に当接するように、中間転写体クリーニング装置１６が設けられている。

例えば、フルカラー画像の形成時には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、及び透明画像形成部Ｐｔにおいて感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔが図示矢印Ｒ１方向に回転する。回転する感光体１は、帯電ローラ２により一様に帯電される。次いで、例えば、原稿読み取り装置２０によって読み込まれた画像情報に従って、各感光体１上に、分解色毎に光像が照射される。これにより、各々の感光体１上に静電潜像（静電像）が形成される。

各感光体１上に形成された静電潜像は、各現像装置４により反転現像される。つまり、本実施例では、感光体１の表面の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが、露光により電荷が減衰した画像部（露光部）に付着し、感光体１上にトナー像が形成される。この時、現像装置４が備える現像剤担持体としての現像スリーブには、現像バイアス出力手段たる現像バイアス電源（図示せず）により現像バイアスが印加される。

各感光体１上に形成されたトナー像は、各一次転写ローラ５によって、被転写体としてのベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルト１２上に転写（一次転写）される。この時、各一次転写ローラ５には、各一次転写ローラ５に対してそれぞれ設けられた一次転写バイアス出力手段としての一次転写バイアス電源（図示せず）により、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。

有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、及び透明画像形成部Ｐｔにおいて形成されたトナー像は、中間転写ベルト１２上で重ね合わされるように、中間転写ベルト１２上に順次に一次転写される。その結果、中間転写ベルト１２上にフルカラートナー像が形成される。

ここで、本実施例では、画像の光沢性、平滑性を向上するために、多重トナー像が略均一平面となるようにされている。つまり、本実施例では、作像可能領域の全面において、有色トナーの載り量の多い部分にはそれに応じた少量の透明トナーが重ねられ、一方、有色トナーの載り量の少ない部分にはそれに応じた多量の透明トナーが重ねられる（図５参照）。

尚、作像可能領域の全面に透明トナーを乗せた上に、略均一平面となるように有色トナー及び透明トナーを乗せてトナー像を形成するなどしてもよい。又、有色トナー及び透明トナーにより形成される略均一な平面上の全面に更に透明トナー像を形成するなどしてもよい。

その後、中間転写ベルト１２上のフルカラートナー像は、二次転写部Ｎ２において記録材Ｓに一括して転写（二次転写）される。この時、二次転写ローラ１１には、二次転写バイアス出力手段としての二次転写バイアス電源（図示せず）により、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の二次転写バイアスが印加される。

記録材Ｓは、記録材供給部３０から二次転写部Ｎ２に搬送される。つまり、記録材供給部３０において、記録材収納部（カセット）３１に収納された記録材Ｓが、記録材供給手段としてのピックアップローラ３２などによって１枚ずつ送り出される。次いで、記録材Ｓは、レジストローラ３３によって所望のタイミングにて二次転写部Ｎ２に搬送される。

二次転写部Ｎ２にてトナー像が転写された記録材Ｓは、搬送部を通り、定着手段としての熱ローラ定着器（定着器）９に搬送される。定着器９の加熱加圧ローラ対が形成する定着ニップを転写材Ｓが通過することによって、トナー像は記録材Ｓに定着される。その後、記録材Ｓは、排出トレイ又は記録材後処理装置（図示せず）に排出される。

尚、中間転写ベルト１２上のトナーを検知する検知手段としての光学センサ２１が以下の位置に配置されている。中間転写ベルト１２のトナー像の転写面を形成するローラであって、中間転写ベルト１２の移動方向において最下流の画像形成部Ｐｄの一次転写部Ｎ１ｄよりも下流側にある従動ローラ１４の対向位置である。光学センサ２１は、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔから転写された画像の位置ズレ及び濃度の検知を行う。光学センサ２１の検知出力は制御回路７０に入力される。これにより、制御回路７０は、随時、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔに対して、画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置などに対して補正をする制御を行う。

本実施例での画像形成装置１００のプロセススピードは３００ｍｍ／ｓｅｃである。

２．感光体
次に、感光体１について更に説明する。感光体１は、支持体の上に、電荷発生層、電荷輸送層が順に設けられて形成される。更に、磨耗レートの小さい（機械的強度が高い）感光体１には、最表面に保護層が設けられる（実施例４等）。又、支持体と電荷発生層との間に、結着層、更には干渉縞防止などを目的とする下引き層が設けられていてよい。

支持体としては、支持体自身が導電性を持つもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金又はステンレスなどを用いることができる。その他に、アルミニウム、アルミニウム合金又は酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成された層を有する前記支持体やプラスチックを用いることができる。又、導電性微粒子（例えば、カーボンブラック、酸化スズ、酸化チタン及び銀粒子など）を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体、導電性結着樹脂を有するプラスチックなどを用いることができる。

又、支持体と感光層との間には、バリアー機能と接着機能を持つ結着層（接着層）を設けることができる。結着層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良及び感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。結着層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、変性ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン又は酸化アルミニウムなどによって形成できる。結着層の膜厚は、５μｍ以下が好ましく、特には０．１〜３μｍが好ましい。

用いられる電荷発生物質としては、（１）モノアゾ、ジスアゾ及びトリスアゾなどのアゾ系顔料、（２）金属フタロシアニン及び非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、（３）インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ系顔料、（４）ペリレン酸無水物及びペリレン酸イミドなどのペリレン系顔料、（５）アンスラキノン及びピレンキノンなどの多環キノン系顔料、（６）スクワリリウム色素、（７）ピリリウム塩及びチアピリリウム塩類、（８）トリフェニルメタン系色素、（９）セレン、セレン−テルル及びアモルファスシリコンなどの無機物質、（１０）キナクリドン顔料、（１１）アズレニウム塩顔料、（１２）シアニン染料、（１３）キサンテン色素、（１４）キノンイミン色素、（１５）スチリル色素、（１６）硫化カドミウム及び（１７）酸化亜鉛などが挙げられる。

電荷発生層に用いる結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂及び塩過ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、単独・混合或いは共重合体ポリマーとして１種又は２種以上用いることができる。

電荷発生層用塗料に用いる溶剤は、使用する樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としては、アルコール類、スルホキシド類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族ハロゲン化炭化水素類又は芳香族化合物などを用いることができる。

電荷発生層は、前記の電荷発生物質を質量基準で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、ボールミル、サンドミル、アトライター又はロールミルなどの方法でよく分散し、塗布、乾燥されて形成される。その厚みは、５μｍ以下が好ましく、特には０．０１〜１μｍの範囲が好ましい。

又、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤及び公知の電荷発生物質を必要に応じて添加することもできる。

用いられる電荷輸送物質としては、各種トリアリールアミン系化合物、各種ヒドラゾン系化合物、各種スチリル系化合物、各種スチルベン系化合物、各種ピラゾリン系化合物、各種オキサゾール系化合物、各種チアゾール系化合物及び各種トリアリールメタン系化合物などが挙げられる。

電荷輸送層を形成するのに用いられる結着樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂及び不飽和樹脂などから選ばれる樹脂が好ましい。特に好ましい樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート樹脂及びジアリルフタレート樹脂が挙げられる。

電荷輸送層は、一般的には前記の電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解し、塗布して形成する。電荷輸送物質と結着樹脂との混合割合（質量比）は、２：１〜１：２程度である。溶剤としては、アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチルや酢酸エチルなどのエステル類、トルエンやキシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロベンゼン、クロロホルム及び四塩化炭素などの塩素系炭化水素類、テトラヒドロフランやジオキサンなどのエーテル類などが用いられる。この溶液を塗布する際には、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法及びスピンナーコーティング法などのコーティング法を用いることができる。乾燥は１０℃〜２００℃が好ましく、より好ましくは２０℃〜１５０℃の範囲の温度で、５分〜５時間が好ましく、より好ましくは１０分〜２時間の時間で送風乾燥又は静止乾燥下で行うことができる。

電荷輸送層は、上述の電荷発生層と電気的に接続されており、電界の存在下で電荷発生層から注入された電荷キャリアを受け取ると共に、これらの電荷キャリアを輸送する機能を有している。保護層が設けられる場合には、電荷輸送層は、上記電荷発生層から注入された電荷キャリアを受け取ると共に、これらの電荷キャリアを保護層との界面まで輸送する機能を有する。この電荷輸送層は、電荷キャリアを輸送する限界があるので必要以上に膜厚を厚くすることができないが、５〜４０μｍが好ましく、特には７〜３０μｍの範囲が好ましい。

更に、電荷輸送層中に酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤及び公知の電荷輸送物質を必要に応じて添加することもできる。

本実施例では、アルミニウムシリンダー（ＪＩＳＡ３００３アルミニウム合金）を支持体として、この上にポリアミド樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ製）の５質量％メタノール溶液を浸漬法で塗布し、膜厚が０．５μｍの下引き層を形成した。

次に、電荷発生材料としてＣｕＫαのＸ線回折における回折角２θ±０．２が２８．１°に最も強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶３部とポリビニルブチラール２部をシクロヘキサノン１００部に添加する。そして、１ｍｍφガラスビーズを用いたサンドミルで１時間分散し、これにメチルエチルケトン１００部を加えて希釈して電荷発生層用塗料を調製する。そして、上記下引き層上に、この電荷発生層用塗料を浸漬塗布し、９０℃で１０分間乾燥して、膜厚０．１７μｍの電荷発生層を形成した。

次いで、下記の化学式（１）の電荷輸送材料化合物７部及びポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社製）１０部を、モノクロロベンゼン１０５部及びジクロロメタン３５部に溶解した。この溶液を、前記電荷発生層上に浸漬塗布し、１１０℃で１時間熱風乾燥し、膜厚が１３μｍの電荷輸送層を形成した。

本実施例では、有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ及び透明画像形成部Ｐｔのいずれの感光体１の最表面にも保護層は設けられていない。

３．現像
次に、現像装置４について更に説明する。本実施例では、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔの現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｔは、使用するトナーの色が異なることを除いて、実質的に同一の構成とされる。又、本実施例における現像装置４の構成は、一般的な２成分現像剤を用いる現像装置と変わりない。

即ち、現像装置４は、現像剤を収容する容器（現像装置本体）を有する。容器内には、非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とを混合した２成分現像剤が収容されている。容器は、感光体１に対向した領域に開口部を有しており、この開口部に一部露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブが回転可能に配置されている。現像スリーブは、非磁性材料で構成され、その内部に磁界発生手段である固定のマグネットロールが配置されている。又、容器内には、現像剤攪拌搬送部材として撹拌スクリューが設けられている。容器内の現像剤は、この撹拌スクリューによって撹拌されながら容器内を循環搬送される。

現像動作時には、摩擦帯電により表面にトナーが付着しているキャリア、即ち、現像剤が、回転する現像スリーブ上に供給される。現像スリーブ上の現像剤は、現像剤規制部材によりその量が規制される。感光体１と対向する現像領域（現像部）に搬送された現像剤は、マグネットロールの発生する磁界により穂立ちして磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシを感光体１に近接又は接触させることによって、静電潜像に応じて現像剤のトナーが感光体１上に供給される。本実施例では、磁気ブラシを感光体１に接触させて現像を行う接触２成分現像方式を採用している。この時、現像スリーブには、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが、現像バイアス電源（図示せず）により印加される。静電潜像を現像した後の現像剤は、現像スリーブの回転によって容器内に回収される。

ここで、本実施例にて用いられる２成分現像剤について説明する。

有色画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、２成分現像剤のトナーとして、樹脂と顔料を基体とした有色トナーが収容されている。一方、透明画像形成部Ｐｔの現像装置４ｔには、２成分現像剤のトナーとして、樹脂を基体とした透明トナーが収容されている。

更に説明すると、有色トナーは、結着樹脂、着色剤含む着色樹脂粒子である。透明トナーは、光透過性が高く、着色剤の入らない樹脂粒子である。

トナーには、必要に応じてその他の添加剤が添加される。本実施例では、有色トナーには、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部が添加されている。又、透明トナーには、シリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部に加えて、無機微粉体として一次粒子の平均粒径が１１０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウムが３．０重量部添加されている。

無機微粉体は、硬度が高く研磨性能を有するが、粒子形状を立方体状及び／又は直方体状とすることで対象物との接触面積を大きくすることができ、又立方体又は直方体の稜線が対象物に当接することで特に優れた摺擦性を得ることができる。無機微粉体の一次粒子の平均粒径は、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ未満では十分な研磨性能が得られず、３００ｎｍを超えるようだと研磨性能が強すぎて感光体の表面に傷がつき易くなる場合がある。無機微紛体としては、本実施例ではチタン酸ストロンチウムを用いるが、これに限定されるものではなく、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、炭酸カルシウムなども用いることができる。

ここで、上記トナーの外添剤の平均粒径については、電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して、その平均を求めた。粒径は、一次粒子の最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２として求めた。

有色トナー、透明トナーとしては、公知のトナーを適宜使用可能である。本実施例では、トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂を基体とするものである。トナーの体積平均粒径は、５μｍ以上８μｍ以下が好ましい。本実施例では７．０μｍであった。

又、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用化能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、体積平均粒径が２０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以上４０μｍ以下である。又、キャリアは、抵抗率が１０⁷Ωｃｍ以上、好ましくは１０⁸Ωｃｍ以上である。本実施例では、体積平均粒径が３５μｍ、抵抗率が５×１０⁹Ωｃｍ、磁化量が２００ｅｍｕ／ｃｃのキャリアを用いた。

又、各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｔ内のトナーは、各色トナー（有色トナー及び透明トナーを含む。）毎に設けられたトナー収納部（ホッパー）から、現像装置４内のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つように、所望のタイミングにて随時補給される。

４．帯電
本実施例では、帯電手段は、感光体１に近接又は接触して配置されるローラ形状の帯電部材（帯電ローラ）２である。帯電ローラ２の芯金には、電源（図示せず）より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。これにより、回転する感光体１の表面は、所定の極性・電位に接触帯電処理される。本実施例においては、帯電ローラ２に対する帯電バイアス電圧は、直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとを重畳した振動電圧である。より具体的には、−６００Ｖの直流電圧Ｖｄｃと、周波数２．５ｋＨｚ、後述する制御より求められた値のピーク間電圧Ｖｐｐ、正弦波の交流電圧Ｖａｃと、を重畳した振動電圧である。

この帯電バイアス電圧により、回転している感光体１の表面は帯電ローラ２に印加した直流電圧と同じ−６００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。

帯電ローラ２に印加する交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧Ｖｐｐを必要以上に大きくした場合には、帯電ローラ２と感光体１との間に過剰な放電（放電電流）が発生し、感光体１上に帯電生成物が多く付着する。この帯電生成物は、感光体１の表面の劣化を誘発し、画像流れ、フィルミングなどの画質低下を引き起こす。そのために、感光体１の表面を一様に帯電処理する必要最小限のピーク間電圧（放電電流）に印加電圧を抑えることが好ましい。

そこで、本実施例の画像形成装置１００では、以下のような制御を実施している。制御回路７０は、画像形成装置１００の画像形成準備回転動作時（前回転動作）において、帯電ローラ２に対して、図２の６点のピーク間電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ６を順次に印加する。ピーク間電圧Ｖｐｐ４、Ｖｐｐ５、Ｖｐｐ６は、放電領域である３点のピーク間電圧であり、Ｖｐｐ４＜Ｖｐｐ５＜Ｖｐｐ６の関係にある。ピーク間電圧Ｖｐｐ１、Ｖｐｐ２、Ｖｐｐ３は、未放電領域である３点のピーク間電圧であり、Ｖｐｐ１＜Ｖｐｐ２＜Ｖｐｐ３の関係にある。そして、その時の感光体１を介して帯電ローラ２に流れる交流電流値（帯電ＡＣ電流量）を、交流電流値測定回路（図示せず）で測定し、制御回路７０に入力させる。制御回路７０は、上記測定された各３点の電流値から、最小二乗法を用いて、放電領域と未放電領域のピーク間電圧と交流電流の関係をそれぞれ直線近似する。ここで、放電領域の近似直線と未放電領域の近似直線との交点が、帯電ローラ２と感光体１との間の放電を開始する「放電開始ピーク間電圧」であり、放電領域における２つの近似直線の差分が放電電流である。

図３に、ピーク間電圧と放電電流との関係、及び帯電ローラ２に直流電圧−６００Ｖを印加した時の感光体１の表面電位の関係を示す。この関係から、放電を開始するピーク間電圧以上の交流電圧（図３中のＡ点；１２００Ｖｐｐ）を帯電ローラ２に印加すると、感光体１の表面電位はおよそ−６００Ｖに帯電処理されることが分かる（マクロ電位安定領域）。

但し、放電開始ピーク間電圧の近傍のピーク間電圧では、十分に感光体１の表面を均一に帯電処理することができず、局所的な帯電不良を原因とした「かぶり」、所謂、「砂地かぶり」を発生してしまう。

このような問題を解決するためには、一定以上の放電（放電電流）を発生させる必要がある。本実施例の場合には、雰囲気温度２３℃・雰囲気湿度５０％ＲＨの環境下で、放電電流が４０μＡ（図３中のＢ点；１４２５Ｖｐｐ）以上になるようにすることで、感光体１の表面の電位を均一化することが可能となる（ミクロ電位安定領域）。

即ち、上記「砂地かぶり」が発生する範囲とは、マクロ電位安定領域であって、且つ、ミクロ電位が安定してない領域（図３中のＡ―Ｂ間）のことである。

目標放電電流は、画像形成装置１００を使用する雰囲気環境によりそれぞれ異なり、一般に低湿環境では目標放電電流が大きくなり、高湿環境になるに伴って目標放電電流は小さくなる。

以上の制御を実施することにより、雰囲気温度２３℃・雰囲気湿度５０％ＲＨの環境下での目標放電電流４０μＡ（必要最小限の放電電流）になるピーク間電圧は１４２５Ｖｐｐ（図３中のＢ点）と算出された。

同様に、雰囲気温度２３℃・雰囲気湿度５％ＲＨの環境下での目標放電電流（必要最小限の放電電流）は６０μＡ、雰囲気温度３０℃・雰囲気湿度８０％ＲＨの環境下での目標放電電流（必要最小限の放電電流）は３０μＡと算出された。

帯電ローラ２は、芯金（支持部材）の外回りに、下層と、中間層と、表層とを、下から順次に積層した３層構成である。下層は帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、表層は感光体１上にピンホールなどの欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。

より具体的には、本実施例における帯電ローラ２の仕様は下記の通りである。
・芯金：直径６ｍｍのステンレス丸棒
・下層：カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ³、体積抵抗値１０²〜１０⁹Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ
・中間層：カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１０²〜１０⁵Ωｃｍ、層厚７００μｍ
・表層：フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カーボンを分散、体積抵抗値１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍ

又、帯電ローラ２の表面に付着したトナーや外添剤を除去する部材を設けることが好ましい。本実施例では、この部材として、可撓性を有するクリーニングフィルムを設けた。このクリーニングフィルムは、帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され、且つ、同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材に一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ２と接触ニップを形成するよう配置されている。そして、その支持部材が、画像形成装置１００の駆動モータ（図示せず）によりギア列を介して上記長手方向に一定量の往復運動するように駆動されて、帯電ローラ２の表層がクリーニングフィルムで摺擦される。これにより帯電ローラ２の表面の付着物（微粉トナー、外添剤など）が除去される。

５．クリーニング装置
次に、本実施例におけるクリーニング装置６について、図４を用いて説明する。

クリーニング装置６は、板金６５に支持されたクリーニングブレード６１、トナー捕集シート６２、廃トナー回収容器６３、クリーニングブラシ６４、固形潤滑剤６６などから構成されている。

クリーニング部材としてのクリーニングブレード６１は、支持部材としての板金６５の先端部に一体的に保持されている。クリーニングブレード６１は、矩形板状の弾性部材であり、その長手方向が感光体１の長手方向と略平行となるように、短手方向の一方の端部側が板金６５の先端部に固定され、短手方向の他方の端部である自由端が感光体１に当接するように配設されている。本実施例では、クリーニングブレード６１は、感光体１に対してカウンター方向に、即ち、板金６５との固定部に対して感光体１に当接する自由端が感光体１の表面の移動方向の上流側に位置するように配置されている。本実施例では、クリーニングブレード６１は、ポリウレタンゴムから成り、感光体１に対して所定の侵入量、設定角の条件で当接されている。

クリーニングブレード６１のゴム硬度としては、５０〜８５°（ＪＩＳＡ）が好ましく、より好ましくは６０〜８０°（ＪＩＳＡ）である。

クリーニングブレード６１の当接圧は、１０〜５０ｇ／ｃｍであることが好ましい。クリーニングブレード６１の当接圧が１０ｇ／ｃｍ未満である場合、トナーのすり抜けによるクリーニング不良が発生しやすくなり、又、５０ｇ／ｃｍを超える場合、クリーニングブレード６１の磨耗により満足な耐久性が得られ難くなる。

本実施例では、ゴム硬度が７０°（ＪＩＳＡ）のウレタンゴムから成るクリーニングブレード６１を用い、設定角は２５°、侵入量は０．５〜１．３ｍｍの範囲で、クリーニングブレード６１の感光体１への当接圧が２５ｇ／ｃｍとなるようにした。

ここで、図９に示す通り、クリーニングブレード６１の「侵入量」とは、クリーニングブレード６１の先端部が変形せずにそのまま感光体１へ侵入した仮想量である（図９中のδ）。又、図９に示す通り、クリーニングブレード６１の「設定角」とは、上記仮想状態において、クリーニングブレード６１の先端部と感光体１とが交わる点での接線とクリーニングブレード６１とのなす角である（図９中のθ）。

又、クリーニングブレード６１の「当接圧」の測定方法は、次の通りである。図１０を参照して、先ず、１ｃｍ幅に切断したクリーニングブレード６１を、モータ９２により図中矢印方向へ移動可能なブレード台９３にセットし、クリーニングブレード６１を所望の設定角に設定して、荷重センサ９４に当接させる。次いで、ブレード台９３を求めたい侵入量分だけ荷重センサ９４方向に移動させ、その時の荷重センサ９４の出力値をアンプ９５で増幅して電圧計９６で読み取る。そして、予め求めておいた単位電圧当たりの荷重を、単位長さ当たりの線圧と置き換え、このようにして得られた値を当接圧とする。

クリーニングブラシ６４は、感光体１の表面の移動方向においてクリーニングブレード６１の上流側に配設されている。クリーニングブラシ６４は、導電性の繊維を基布に織りこみ、それを直径６ｍｍの芯金上に巻き付けて直径１６ｍｍのブラシ状に構成したものである。本実施例では、導電性繊維として、太さ６デニールのアクリルの導電糸を用い、繊維密度が５００００本／ｉｎｃｈ²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、芯金との導通を確保するようにして巻き付けている。そして、クリーニングブラシ６４は、感光体１に対する侵入量が１ｍｍ、当接幅（Ｌｎｉｐ）が７ｍｍとなるように感光体１に接している。又、クリーニングブラシ６４は図示矢印Ｒ３方向に所定の周速度で回転駆動されている。即ち、クリーニングブラシ６４は、感光体１とクリーニングブラシ６４との接触部位において感光体１と同方向に移動するように回転して、感光体１を摺擦している。クリーニングブラシ６４は、その回転軸線が感光体１の回転軸線と略平行となるように配設されている。

ここで、図４に示す通り、クリーニングブラシ６４の「侵入量」とは、クリーニングブラシ６４のブラシ部が変形せずにそのまま感光体１へ侵入した仮想量である（図４中のＩ）。又、クリーニングブラシ６４の「当接幅」とは、上記仮想状態において、クリーニングブラシ６４の先端が形成する円周と感光体１との交点間の直線距離である（図４中のＬｎｉｐ）。

固形潤滑材６６としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウムなどが好適に用いられるが、本実施例ではステアリン酸亜鉛棒（小西製作所（株）製）を使用した。ステアリン酸亜鉛棒は、その長手方向が感光体１の長手方向と略平行となるように配設される。ステアリン酸亜鉛棒は、クリーニングブラシ６４に当接しており、クリーニングブラシ６４が回転することで削り取られる。回転する感光体１とクリーニングブラシ６４とが擦れ合うと、クリーニングブラシ６４上のステアリン酸亜鉛は感光体１の表面に塗布される。このように、クリーニングブラシ６４は、潤滑剤塗布手段としての機能を有する。本実施例では、潤滑剤塗布手段は、クリーニングブラシ６４としてクリーニング装置６に設けられているが、クリーニング装置６とは別個に設けてもよい。

本実施例において感光体１の表面にステアリン酸亜鉛を塗布する目的は、感光体１の削れ量の低減やフィルミングの抑制による耐久性の向上である。又、上記効果を継続して弊害無く保つためには、放電生成物を吸着したステアリン酸亜鉛膜を感光体１の表面から剥ぎ取り、新鮮なステアリン酸亜鉛と随時入れ替える必要がある。

放電生成物を吸着した潤滑剤の膜が感光体１の表面上に残っていた場合、画像流れが発生したり、感光体１の表面とクリーニングブレード６１との間のトルクが増大しクリーニング不良、捲れ、クリーニングブレードの損傷などが誘発されたりする。

放電により劣化したステアリン酸亜鉛膜は、通常、クリーニングブレード６１で掻き落とされ、新しいステアリン酸亜鉛と入れ替わっていくが、感光体１の長期使用後では、劣化したステアリン酸亜鉛が感光体１の表面上に残り易くなる。この劣化したステアリン酸亜鉛膜を除去するには、何らかの研磨剤を供給することが有効である。

この点、本実施例においてトナーの外添剤として用いる粒子形状が立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体は、特に研磨性能が優れたものである。そのため、この無機微粉体をクリーニングブレード６１と感光体１との当接部（クリーニングブレードニップ部）に介在させて摺擦することで、劣化したステアリン酸亜鉛膜を速やかに感光体１から除去することができる。

又、劣化したステアリン酸亜鉛は、クリーニングブレードニップ部の上流の、通常外添剤などの微粒子から構成される阻止層部でパッキングした状態になり易い。ここで、阻止層とは、ブレードクリーニングを円滑に行う為に通常必要とされるものであり、阻止層を形成している外添剤等の微粒子が微量にクリーニングブレードを通過することによりブレード捲れを防いでいる。又、阻止層の存在によりトナーが直接ブレードニップ部に進入するのを防ぎ、トナーがすり抜け難い状態を作っている。この阻止層部がパッキングした状態で、阻止層を形成する外添剤等の動きがなくなると、適量の微粉がすり抜けなくなり、クリーニングブレードのビビリ、捲れ等が発生したりする。そのためこのパッキング状態をほぐす必要がある。それをほぐすためにも、ここで用いる立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体をクリーニングブレードニップ部に供給することが有効となる。

即ち、本実施例においてクリーニングブレード６１に無機微粉体を供給する目的は、第１には、潤滑剤を感光体１の表面に塗布する構成において、劣化した潤滑剤の膜の残存による画像流れを発生させないことである。第２には、安定したクリーニング阻止層を作り長期的に安定したクリーニング性能を得ることである。

ここで、本発明の目的の一つは、潤滑剤を感光体１の表面に供給して、且つ、トナー載り量が多くなるような画像形成装置１００においても、終始安定して良好なクリーニング性能と定着性能を得られるようにすることである。

そこで、本実施例では、有色トナー及び透明トナーのうち透明トナーだけに立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体を外添する。そして、この透明トナーを、透明画像形成部Ｐｔから、他の有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのクリーニング装置６ａ〜６ｄに供給する。

つまり、クリーニング装置６に無機微粉体を供給するのが目的であれば、各色トナーに無機微粉体を外添して、直接各画像形成部のクリーニング装置６に無機微粉体を供給する方法を採っても、上記クリーニングに関する課題は解消されると考えられる。

しかしながら、各色トナーに無機微粉体を外添してしまうと、各色トナーを重ね合わせた時の無機微粉体の量が多くなり、定着性が悪化するため好ましくない。特に、本実施例のような高速機においては、定着ニップを通過する時間が短いので、トナーを瞬時に定着させなければならない。そのため、定着性に不利になるような無機微粉体の量は極力減らしたい。更に、本実施例では、画像形成装置１００は、透明画像形成部Ｐｔを搭載したフルカラー画像形成装置であり、画像の光沢性、平滑性を向上するために、図５に示すようにトナー載り量が全体的に多くなる機会が増える。この場合、全色トナー（有色トナー及び透明トナーを含む。）に無機微粉体が外添されていると、定着性に不利な方向になる。

又、透明トナーではなく、有色トナーのうちいずれか一色のトナーに無機微粉体を外添して、そのトナーを各画像形成部（有色画像形成部及び透明画像形成部を含む。）のクリーニング装置６に供給する方法が考えられる。

しかしながら、クリーニング装置６に供給したトナーをクリーニングブレード６１で完全に止めることは難しく、極少量ではあるがクリーニングブレード６１からすり抜けてしまう。そのため、他色のトナーが現像装置４内へ混入することがある。例えば、本実施例のような接触２成分現像では、このような他色のトナーの現像装置４内への混入が生じ易い。現像装置４内への他色のトナーの混入は、色再現性を乱す原因となり、フルカラー画像形成装置において問題となるが、混色するトナーが透明トナーの場合は、その量が微量の場合それほど大きな影響を与えない。又、クリーニングブレード６１からすり抜け難くするために、透明トナーの粒径を有色トナーの粒径に比べてやや大きくする、又は円形度低くするなどの手法を用いても良い。

一方で、透明画像形成部Ｐｔ内への有色トナーの再転写による混色を避けるためには、本実施例のように、透明画像形成部Ｐｔは、中間転写ベルト１２の移動方向において最上流の画像形成部にすることが好ましい。最上流に透明画像形成部Ｐｔを持ってくると、その下流にある画像形成部に透明トナーを供給し易い。又、最上流に透明画像形成部Ｐｔを配置すれば、その下流にある画像形成部に透明トナーを供給するために、二次転写ローラ１１、中間転写体クリーニング装置１６を中間転写ベルト１２から離脱しなくても良い。そのため、当該下流の画像形成部に透明トナーを簡便に供給することができる。

６．無機微粉体の供給方法
次に、本実施例における粒子形状が立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体が外添された透明トナーを有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給する方法を具体的に説明する。

先ず、透明画像形成部Ｐｔにおいて、有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給するための透明トナー像を形成するための所定の静電潜像（例えば、感光体１の回転方向の所定の幅で、感光体１の回転軸線方向に伸びる帯状の静電潜像）を形成する。次いで、この静電潜像を、現像装置４ｔにより透明トナーで現像する。こうして現像装置４ｔから感光体１ｔ上に供給された負極性に帯電した透明トナーを、通常の一次転写工程と同様に一次転写ローラ５ｔに正極性のバイアスを印加することで、中間転写ベルト１２上に転写させる。そして、その透明トナーを供給したい画像形成部の一次転写ローラ５に負極性のバイアスを印加することで、その画像形成部の感光体１上に透明トナーを転移させ、その感光体１の回転に伴い、その画像形成部のクリーニング装置６に透明トナーを供給する。例えば、第１の有色画像形成部Ｐａのクリーニング装置６ａに透明トナーを供給したい場合は、第１の有色画像形成部Ｐａの一次転写ローラ５ａに負極性のバイアスを印加する。これにより、第１の有色画像形成部Ｐａの感光体１ａ上に透明トナーが転移され、第１の有色画像形成部Ｐａのクリーニング装置６ａに透明トナーが供給される。同様に、第２〜第４の有色画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのクリーニング装置６ｂ、６ｃ、６ｄに透明トナーを供給したい場合は、それぞれ第２〜第４の有色画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの一次転写ローラ５ｂ、５ｃ、５ｄに負極性のバイアスを印加する。

尚、下記のような量の透明トナーを各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光体１ａ〜１ｄに転移させるために一次転写ローラ５ａ〜５ｄに印加するバイアスは、高い転写性を求めているわけではないので、それほど大きな値に設定にする必要はない。例えば、画像形成時において透明トナーを一次転写するための一次転写バイアスが＋５００Ｖ〜＋１５００Ｖ程度である。これに対して、透明トナーを有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて感光体１ａ〜１ｄに転移させるためのバイアスは、−２００Ｖ〜−１０００Ｖ程度が適当である。

透明トナーを各画像形成部のクリーニング装置６に送る供給動作を実行するタイミングは、記録材に転写して出力するための出力画像を形成する画像形成時以外の期間である非画像形成中（前回転、紙間、後回転、調整モードなど）に設定する。ここで、前回転とは、出力画像の形成動作の前に感光体などを回転させて行う準備動作である。又、紙間とは、複数の記録材に対する連続した出力画像の形成動作中における記録材と記録材との間に対応する期間である。又、後回転とは、出力画像の形成動作の後に感光体などを回転させて行う整理動作である。又、調整モードとは、画像濃度調整、レジスト合わせ調整などの調整動作である。本実施例では、記録材Ｓに対する画像出力５０枚毎に、感光体１の表面の移動方向と略直交する方向の画像形成幅全域にわたって、単位面積当たりの重量が０．５ｍｇ／ｃｍ²の透明トナーを、感光体１の表面の移動方向において１ｃｍ分供給する。

より具体的に説明すると、画像形成幅×１ｃｍの横帯を４本、透明画像形成部Ｐｔで作像し、中間転写ベルト１２上に転写する。そして、中間転写ベルト１２上の先頭の横帯が最近接の画像形成部であるイエロー画像形成部Ｐａの転写部に到達するタイミングで、一次転写ローラ５ａに−５００Ｖを印加し、感光体１ａに透明トナーを転移させる。この時、感光体１ａの表面電位は０Ｖとしている。一次転写ローラ５ａにバイアスが印加されるのは１本目の横帯が一次転写ニップＮ１ａを通過するまでで、２本目の横帯が到達するまでには切られている。同様の方法で２本目の横帯がマゼンタ画像形成部Ｐｂ、３本目がシアン画像形成部Ｐｃ、4本目がブラック画像形成部Ｐｄという具合に本実施例では透明トナーを各感光体に転移させた。

上記構成で以下の画像評価を行った。

（１）耐久性試験
Ｌゾーン：雰囲気温度２３℃・雰囲気湿度５％ＲＨの環境下
Ｍゾーン：雰囲気温度２３℃・雰囲気湿度５０％ＲＨの環境下
Ｈゾーン：雰囲気温度３０℃・雰囲気湿度８０％ＲＨの環境下
上記３環境で耐久性試験を行った。試験条件は、５枚間欠モードでの５万枚の通紙試験とした。ここで、通紙試験とは、下記評価チャートを記録材Ｓに形成して出力する動作を繰り返す試験である。又、５枚間欠モードとは、５枚連続プリント後、休止期間を設けるモードのことを言う。

評価チャートとしては、各色それぞれ５％の画像比率で長手方向に均一になるものを用いた。

耐久性の評価項目としては、クリーニング性に関わる項目として、クリーニングブレード欠け、すり抜けによる帯電ローラ汚れ、画像流れを評価した。

ここで、クリーニングブレード欠けの評価は、図８に示すように、５万枚の耐久試験の終了後の、クリーニングブレード６１のエッジ抉れ（えぐれ）、クリーニングブレード６１のエッジ落ちのレベルを評価した。エッジ抉れとは、クリーニングブレード６１の短手方向の自由端側の端面６１Ａにおける厚み方向の感光体１側のエッジ部６１Ｂを除く、その端面６１Ａの一部分が破損して欠落することを言う。又、エッジ落ちとは、上記エッジ部６１Ｂの一部分が破損して欠落することを言う。図８に示すように、これらエッジ抉れ、エッジ落ちにより欠落した部分の、クリーニングブレード６１の厚み方向の幅の最大値をＷ（μｍ）、クリーニングブレード６１の短手方向の幅（深さ）の最大値をＤ（μｍ）とする。そして、Ｄ×Ｗの値として、５０μｍ²未満の場合は評価Ａ、５０〜１００μｍ²で評価Ｂ、１００μｍ²を超えると評価Ｃとした。又、これらの値はクリーニングブレード６１の長手方向に５点測定した時の平均値である。評価Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ下記の通りである。
Ａ・・・良好な耐久性能が得られた。
Ｂ・・・耐久性能にやや難あるが、実用上問題無し
Ｃ・・・耐久性難有り。

帯電ローラ汚れの評価は、上記条件で耐久試験した帯電ローラを用いて画像形成することで行った。評価画像は以下の２種類を用いた。１つは帯電ローラ２により感光体１の表面に形成する暗部電位ＶＤに直接現像させたものである（以下アナログＨＴと称す）。具体的には感光体の表面を暗部電位ＶＤとして約−６００Ｖに帯電させ、現像スリーブの電位を約−７００Ｖに設定することで暗部電位ＶＤに現像させる。この条件だと帯電ローラの汚れにより発生する帯電ムラが直接画像に反映するので、厳しい条件で汚れを評価できる。もう１つは通常の像露光を経て画像形成する方法を用いた（以下デジタルＨＴと称す）。上記画像は共にＸ−ｒｉｔｅで測定した反射濃度が０．３乃至０．６の範囲のハーフトーン画像になるよう調整した。又、ハーフトーン画像は各色単色モードで評価した。評価ランクは以下の様に判断した。
ランクＡ：アナログＨＴで画像に帯電ローラ起因のムラが出ない。
ランクＢ：アナログＨＴではスジ状にムラが発生するが、デジタルＨＴでは画像に出ない。
ランクＣ：デジタルＨＴでムラが発生し実用上問題である。

画像流れは、通紙耐久後、２日間画像形成装置を放置させた後の画像で評価した。評価画像はデジタルＨＴ、文字画像で行った。評価ランクは以下の様に判断した。
ランクＡ：デジタルＨＴにおいてドットが再現できている。
ランクＢ：反射濃度０．３以下のデジタルＨＴにおいて濃度がやや低下気味で文字がやや細リ気味の領域があるが、実用上問題無し。
ランクＣ：文字画像がボケており実用上問題である。

又、感光体１の表面の面荒れ・傷について、光学顕微鏡での表面観察と、デジタルＨＴでの画像評価を行った。表面観察において目立った面荒れ、傷がなく、デジタルＨＴ画像も傷起因の画像不良がない場合は評価Ａとした。又、表面観察において面荒れ、傷はある程度確認されたが、デジタルＨＴ画像で感光体表面の面荒れ・傷起因の画像不良がない場合は評価Ｂとした。又、デジタルＨＴ画像で感光体表面の面荒れ・傷起因の画像不良が見られる場合は評価Ｃとした。評価Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ下記の通りである。
Ａ・・・良好な耐久性能が得られた。
Ｂ・・・耐久性能にやや難あるが、実用上問題無し
Ｃ・・・耐久性難有り。

評価結果を表１に示す。

（２）定着性試験
定着画像の定着性試験を、次のようにして行った。記録材Ｓ上に得られた画像をシルボン紙で、往復１０回、約１００ｇ荷重で擦り、画像の剥がれをマクベス反射濃度の低下率（％）で評価した。即ち、定着画像（ベタ部）の摺擦前の画像濃度をＤ１、摺擦後画像濃度をＤ２としたとき、定着性Ｆ（濃度の低下率）は、下記式、
Ｆ＝（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１×１００（％）
で表される。

定着性試験において、画像の反射濃度の低下率が１０％以下であれば、定着性は良好である。又、低下率が２０％を超えてしまうと、出力された画像を使用者が使用している時に、文字が剥がれたり、ハーフトーン画像がぼやけたり、場合によっては手や衣服や他の紙が汚れたりすることがあるため、好ましくない。

定着性試験の操作は、低温低湿（５℃、５％ＲＨ）環境下で行った。又、この定着試験の記録材Ｓ上におけるトナーの単位面積当たりの付着量（載り量）は、フルカラーモードでの最大載り量を想定して１．５ｍｇ／ｃｍ²とした。より詳しく説明すると、イエロー、マゼンタ、シアントナーをそれぞれ０．５ｍｇ／ｃｍ²で重ね合わせたものと、ブラックトナー０．５ｍｇ／ｃｍ²に透明トナーを１．０ｍｇ／ｃｍ²重ね合わせたもので評価した。

評価結果を表１に示す。評価Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ下記の通りである。尚、表１の結果は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて同じであった。
Ａ・・・良好な定着性が得られた。濃度低下率１０％以下。
Ｂ・・・やや定着性に難があるが、実用できるレベル。濃度低下率１０〜２０％の範囲。
Ｃ・・・定着性難有り。濃度低下率２０％超。

比較例１
本例では、透明トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部を外添したものを用いた。

その他の条件は実施例１と同じとし、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。

本例では、粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウムが外添されていない透明トナーを用いた。そのため、放電により劣化したステアリン酸亜鉛膜の除去が確実に行えず、クリーニング性が不安定になり、Ｌゾーンでの帯電ローラ汚染、Ｈゾーンでのクリーニングブレード欠けが発生した。

比較例２
本例では、有色トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ１．８重量部、酸化チタン１．８重量部、一次粒子の平均粒径が１１０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウム３．０重量部を添加したものを用いた。又、透明トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部に加えて、一次粒子の平均粒径が１１０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウム３．０重量部添加したものを用いた。

本例では、全ての画像形成部に粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウムを外添している。そのため、トータルの無機微粉体量が多くなり過ぎて、良好な定着性が得られなかった。

比較例３
本例では、透明トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部に加えて、一次粒子の平均粒径が２０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウム３．０重量部を添加したものを用いた。

本例では、粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウムの粒径として２０ｎｍのものを用いている。そのため、満足な研磨能力が得られず、放電により劣化したステアリン酸亜鉛膜の除去が確実に行えず、Ｈゾーンでのクリーニングブレード欠けが発生した。

比較例４
本例では、透明トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部に加えて、一次粒子の平均粒径が３１０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウム３．０重量部を添加したものを用いた。

本例では、粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウムの粒径として３１０ｎｍのものを用いている。そのため、Ｌゾーン及びＨゾーンで、研磨能力が強過ぎ、感光体１の表面の面荒れが激しくなり、所々に傷も発生した。

比較例５
本例では、透明トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．８重量部に加えて、一次粒子の平均粒径が１１０ｎｍで粒子形状が不定形のチタン酸ストロンチウム３．０重量部を添加したものを用いた。

本例では、粒子形状が不定形のチタン酸ストロンチウムを用いている。そのため、満足な研磨能力が得られず、放電により劣化したステアリン酸亜鉛膜の除去が確実に行えず、Ｈゾーンでのクリーニングブレード欠けが発生した。

実施例２
本実施例では、有色トナーとして、トナー１００重量部に対してシリカ１．６重量部、酸化チタン１．６重量部を添加したものを用いた。又、透明トナーとしては、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．６重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．６重量部に加えて、一次粒子の平均粒径が１１０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウム３．０重量部を添加したものを用いた。

本実施例では、トータルの外添量がトナー１００重量部に対して３．８重量部であり、実施例１の４．２重量部よりも少ない。このように、トータルの外添量を更に少なくしたことにより、より良好な定着性が得られた。

ここで、上記「トータルの外添量（トナー１００重量部に対して）」の算出方法は、次の通りである。本実施例の場合、イエロートナーでは、シリカ１．６重量部と酸化チタン１．６重量部なので合わせて３．２重量部である。同様に、マゼンタトナーでは３．２重量部、シアントナーでは３．２重量部、ブラックトナーでは３．２重量部である。又、透明トナーでは、粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウムが３．０重量部追加されているので６．２重量部である。これら全て合計すると１９．０重量部であるが、これはトナー５００重量部に対する量である。これをトナー１００重量部当たりに換算すると３．８重量部となる。

このように、画像形成装置１００において用いられる有色トナー及び透明トナーを含む全てのトナーの外添量の総量は、トナー１００重量部に対して４．０重量部以下であることが好ましい。

実施例３
本実施例では、有色トナーとしては、トナー１００重量部に対してシリカ１．５重量部、酸化チタン１．５重量部を添加したものを用いた。又、透明トナーとしては、トナー１００重量部に対してシリカ（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．５重量部、酸化チタン（不定形、平均粒径約２０ｎｍ）１．５重量部に加えて、一次粒子の平均粒径が１１０ｎｍで粒子形状が立方体状及び／又は直方体状のチタン酸ストロンチウム２．０重量部を添加したものを用いた。

本実施例では、トータルの外添量がトナー１００重量部に対して３．４重量部であり、実施例１の４．２重量部よりも少ない。このように、トータルの外添量を更に少なくしたことにより、より良好な定着性が得られた。又、現像性などのその他の耐久性も良好であった。

実施例４
本実施例では、有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光体１の表面に保護層を設けた。この感光体１の表面の保護層としては、下記の化学式（２）の正孔輸送性化合物を電子線照射により重合させた化合物を含有する表層を塗工し硬化させたものを用いた。

この正孔輸送性化合物４５部をｎ−プロピルアルコール５５部に溶解し、更にテトラフルオロエチレン微粒子を５重量部添加して、高圧分散機（マイクロフルイタイザー、Microfluidics社製）にて分散させた表面保護層用塗料を調整した。この塗料を実施例１の３層感光体上に塗布した後、加速電圧１５０ＫＶ、線量４０ｋＧｙの条件で電子線を照射し、膜厚３μｍの保護層を形成し、電子写真感光体を得た。

感光体の表面の耐磨耗性の評価を次のようにして行った。感光体の表面の耐磨耗性の評価方法としては、テーバー磨耗試験方法を用いた。即ち、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する。そして、２個の表面にラッピングテープ（冨士写真フィルム製品名：Ｃ２０００）を装着したゴム製の磨耗輪（ＣＳ−０）に各々荷重５００ｇ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。

本実施例の感光体１についてテーバー磨耗試験を行ったところ、０．５（ｍｇ／１０００回転）であった。一方、実施例１で用いた感光体１についてテーバー磨耗試験を行ったところ、３．０（ｍｇ／１０００回転）であった。

尚、この表面層（保護層）は、本実施例のものに限定されるものではなく、少なくとも熱、光、放射線の何れかにより重合或いは架橋し硬化させたものを好適に用いることができる。

本実施例のような感光体１の表面の保護層を用いることで、感光体１の削れを抑えることができ、更なる高耐久化が達成される。しかし、通常、感光体１の磨耗レートを低く抑えると、感光体１の表面に放電生成物や紙粉などが蓄積し、高温高湿下で画像流れなどの画質低下が問題となり易くなる。

これに対して、本実施例では、有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光体１の表面には、ステアリン酸亜鉛を塗布しているため、磨耗レートの低い感光体１を用いながらも、画像流れの発生を抑えることができる。

一方、本実施例では、透明画像形成部Ｐｔの感光体１の表面には保護層を設けていない。しかし、本実施例では、透明画像形成部Ｐｔは、図６に示すように、クリーナレスシステムとする。これにより、透明画像形成部Ｐｔにおいても更なる高耐久化を達成している。

このように、画像形成装置１００における感光体１の長寿命化の点では、有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光体１は少なくとも熱、光、放射線の何れかにより重合或いは架橋し硬化させた表面層を有するものとすることが好ましい。又、透明画像形成部Ｐｔの感光体１は表面層を有しないものであり、且つ、透明画像形成部Ｐｔはクリーナレスシステムであることが好ましい。

ここで、クリーナレスシステムとは、クリーニングブレードを取り外し、感光体上の転写残トナーを、現像手段によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去して、現像手段において回収・再利用するようにした装置構成である。又、「現像同時クリーニング」とは、転写後に感光体上に若干残留したトナーを、次工程以後の現像時に、かぶり取りバイアス（現像手段に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像手段に回収されて次工程以後に用いられるため、廃トナーを無くすことができる。従って、クリーナレスシステムは、他の画像形成部に供給するために透明トナーの使用量が多くなる透明画像形成部において、トナー消費量を低減できるので好ましい。

尚、タンデム式の画像形成装置において、被転写体の移動方向において或る画像形成部よりも下流の画像形成部でクリーナレスシステムを採用する場合、当該クリーナレスシステムを採用する画像形成部では、色味変動を引き起こし易い。つまり、上流の画像形成部で被転写体上に形成されたトナー像が、その下流に位置するクリーナレスシステムを採用する画像形成部を通過する際に、再転写現象によって当該クリーナレスシステムを採用する画像形成部の感光体に逆戻りする。そして、このトナー像が、クリーナレスシステムによって現像装置に取り込まれ、色味変動を引き起こし易いのである。従って、本実施例においても、実施例１と同様に、透明画像形成部Ｐｔを、中間転写ベルト１２の移動方向において最上流に配置している。

又、本実施例では、クリーナレスシステムである透明画像形成部Ｐｔにおいては、感光体１に潤滑剤を塗布しない構成とした。これは、次のような理由による。第１には、クリーニングブレードが無いので、潤滑剤を塗布しなくても感光体１の磨耗が大幅に低減できることである。第２には、ステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布した際には、放電により劣化した潤滑剤の膜を除去する術が無いために、画像流れなどの画質低下を引き起こしてしまう場合があるためである。

その他の条件は実施例２と同じとし、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。

本実施例では、耐久性能、定着性能共に問題なく、且つ、実施例２に比べて透明トナーの消費量を抑えることができた。

実施例５
本実施例では、透明画像形成部Ｐｔをクリーナレスシステムにして、更に以下に説明するトナー吐き出し・回収モードを設けた。

本実施例では、図７に示すように、透明画像形成部Ｐｔには、帯電補助手段として第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔが設けられている。

第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔは、一次転写部Ｎ１ｔよりも感光体１ｔの表面の移動方向の下流側、且つ、帯電ローラ２ｔによる感光体１ｔの帯電部よりも上流側に配置される。第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔは、感光体１ｔの表面の移動方向において上流側から第１の帯電補助部材７ｔ、第２の帯電補助部材８ｔの順に、それぞれ感光体１ｔに当接させて配置される。第１の帯電補助部材７ｔは残留トナー均一化手段としての機能を有し、第２の帯電補助部材８ｔはトナー帯電量制御手段としての機能を有する。

本実施例では、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔとしては、それぞれ導電性の繊維からなるブラシ部材を用いた。第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔには、それぞれ電圧印加手段としての帯電補助バイアス電源（図示せず）より所定の電圧が印加される。

第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔのブラシ部は、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどの繊維にカーボンや金属粉を含ませて電気抵抗値を制御したものである。ブラシ部は、感光体１ｔの表面及び転写残トナーに均一に接触できるように、太さとしては３０デニール以下、密度としては１〜５０万本／ｉｎｃｈ²以上が好ましい。本実施例では、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔのブラシ部は共に、６デニール、１０万本／ｉｎｃｈ²、毛足の長さ５ｍｍで、ブラシの体積抵抗率は６×１０³Ω・ｃｍとした。そして、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔを、ブラシ部が感光体１ｔの表面に対して侵入量１ｍｍとなるように、感光体１ｔに当接させた。又、感光体１ｔの表面の移動方向におけるブラシ部と感光体１ｔとの当接ニップ部幅は５ｍｍとした。又、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔは、感光体１ｔの回転軸線方向に、振幅２．５ｍｍ、周波数２．０Ｈｚの往復運動を行なわせた。

ここで、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔの「侵入量」とは、それぞれのブラシ部が変形せずにそのまま感光体１ｔへ侵入した仮想量である。又、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔの「当接幅」とは、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔのそれぞれの先端の感光体１ｔに対する接触領域の、感光体１ｔの表面の移動方向の上流側の端部と下流側の端部との間の直線距離である。

通常、一次転写工程後の感光体１ｔ上に残留した転写残トナーには、負極性トナー（正規極性トナー）、正極性トナー（逆極性トナー）が含まれている。本実施例では、このような正規極性のトナーと逆極性のトナーとが混在する転写残トナーを、第１の帯電補助部材７ｔにより回収することにより、基本的には帯電部に転写残トナーが送られないようにする。そのために、第１の帯電補助部材７ｔに印加する電圧の条件を、転写残トナーの回収性を高めるように設定する。本実施例では、第１の帯電補助部材７ｔには、画像形成時に、直流電圧を重畳した交流電圧を印加する。第１の帯電補助部材７ｔに交流電圧を印加することによって、感光体１ｔ上の転写残トナーを静電的に回収する能力を向上させる。更に、第１の帯電補助部材７ｔには、上記交流電圧に重畳して、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧を印加する。これにより、感光体１ｔ上の静電潜像を除電して、ポジゴーストを防止する。

又、第２の帯電補助部材８ｔには、画像形成時に、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧が印加される。これは、第１の帯電補助部材７ｔから僅かながらすり抜けてくるトナーによって帯電ローラ２ｔが汚されるのを防止するためである。本実施例では、第２の帯電補助部材８ｔに対して、放電開始電圧以上である−７００Ｖ以上の直流電圧を印加する。これにより、第１の帯電補助部材７ｔからすり抜けて第２の帯電補助部材８ｔに至ったトナーは、十分な放電により負極性（正規極性）に帯電される。即ち、第２の帯電補助部材８ｔを通過するトナーは、その極性が負極性に一様に揃えられる。

その後、帯電工程にて、第２の帯電補助部材８ｔを通過した転写残トナーの上から感光体１ｔの表面を帯電処理する。この場合、転写残トナーの極性は第２の帯電補助部材８ｔによって負極性に一様に揃えられているため、トナーの帯電ローラ２ｔへの付着はない。又、帯電ローラ２ｔに印加する交流バイアスによって、転写残トナーの帯電電荷は適度に除電される。

続いて、露光部における露光装置３ｔによる露光工程において、転写残トナーの上から露光を行うが、転写残トナーの量は少ないため、更にはこの転写残トナーは透明トナーであるため、画像上に転写残トナーの存在による影響は現れない。

そして、転写残トナーは、現像装置４ｔの現像スリーブと感光体１ｔとの接触部（現像部）において、現像同時クリーニングにより、感光体１ｔ上から現像装置４ｃ内に回収される。

上述のように、透明画像形成部Ｐｔでは、画像形成時に転写されずに感光体１ｔの表面に残った転写残トナーを、感光体１ｔに接触させた第１の帯電補助部材７ｔに回収させている。そのため、第１の帯電補助部材７ｔにはトナーが捕集される。第１の帯電補助部材７ｔに捕集されたトナーがそのまま蓄積されていけば、第１の帯電補助部材７ｔのトナー回収能力・トナー帯電能力が阻害される。

又、感光体１ｔの表面の移動方向において第１の帯電補助部材７ｔの下流側において感光体１に接触させた第２の帯電補助部材８ｔにも、第１の帯電補助部材７ｔを通過した転写残トナーが少なからず捕集される。そして、第２の帯電補助部材８ｔに捕集されたトナーがそのまま蓄積されていけば、第２の帯電補助部材８ｔのトナー帯電能力が阻害される。

そこで、本実施例では、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから感光体１ｔの非画像域へトナーを吐き出させる制御を実行する。

先ず、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔからのトナーの吐き出し動作を略同時に行なう前動作として、帯電ローラ２ｔに印加する電圧を交流電圧のみにして、感光体１ｔの電位を略０Ｖに均す動作を行なう。そして、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔに印加する電圧を、トナー吐き出し用電圧に制御する。このトナー吐き出し用電圧は、略０Ｖである感光体１ｔの表面の電位が変動しない程度の電圧（本実施例では±３００Ｖ）に制御する。又、トナーを吐き出した感光体１ｔの表面に対して帯電ローラ２ｔの電位は略０Ｖとする。これによって、正規極性のトナーと逆極性のトナーとが混在する、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから吐き出されたトナーを、帯電ローラ２ｔに付着させずに帯電部を通過させることが可能である。即ち、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから吐き出されたトナーによる帯電ローラ２ｔの汚染を防止することができ、その帯電ローラ２ｔのトナー汚染による画像不良の発生を軽減することができる。

ここで、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔに印加する、トナー吐き出し動作によって略０Ｖである感光体１ｔの表面の電位が変動しない程度のトナー吐き出し用電圧は、画像形成時の帯電開始電圧以下の電圧であることが好ましい。

第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから感光体１ｔの非画像域へ吐き出されたトナーは、感光体１ｔの回転により現像部に運ばれる。この現像部に運ばれたトナーは、基本的には、現像装置４ｔにおいて回収されるべきである。しかし、吐き出されたトナーの量が多量の場合は、現像装置４ｔにおいて回収しきれず現像部をそのまま通過するものも出てくる。

そこで、本実施例では、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから吐き出されたトナーが現像部を通過するタイミングに合わせて、透明画像形成部Ｐｔから各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給する透明トナーを、現像装置４ｔから感光体１ｔ上に供給する。これにより、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから吐き出されたトナーも同時に透明画像形成部Ｐｔから各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給され、有効に用いられる。

クリーナレスシステムの透明画像形成部Ｐｔにおいて、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから感光体１ｔへのトナーの吐き出しは、次のようなタイミングで行う。即ち、中間転写ベルト１２上に一次転写される画像が形成される感光体１ｔ上の領域以外の非画像領域が一次転写部Ｎ１ｔに到達した際に、感光体１ｔの非画像域に吐き出したトナーを中間転写ベルト１２上に転写できるタイミングで行なう。

上述のようにして中間転写ベルト１２の非画像領域に転写された有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給するための透明トナーは、中間転写ベルト１２の移動に伴って透明画像形成部Ｐｔの下流の有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに運ばれる。ここで、透明画像形成部Ｐｔの感光体１ｔから中間転写ベルト１２の非画像領域に転写されるトナーは、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔから感光体１ｔ上に吐き出されたトナー及び現像装置４ｔから感光体１ｔ上に供給されたトナーである。そして、有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの一次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて感光体１ａ〜１ｄ上に回収される。感光体１ａ〜１ｄ上に回収された透明トナーは、感光体１ａ〜１ｄの回転に伴ってクリーニング装置６ａ〜６ｄに供給される。

本実施例においては、中間転写ベルト１２に転写された有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給するための透明トナーは、正規の帯電極性である負極性に帯電している。この透明トナーを有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのクリーニング装置６ａ〜６ｄに供給するためには、各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの一次転写ローラ５ａ〜５ｄに、通常の画像形成時に印加する正規のバイアスとは逆極性のバイアスを印加する。尚、各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのクリーニング装置６ａ〜６ｄに供給する透明トナーの量は実施例１と同様であってそれほど多量でない。そのため、各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの一次転写ローラ５ａ〜５ｄに印加する逆極性のバイアスは、それほど大きな値に設定にする必要はない。

このように、本実施例では、透明画像形成部Ｐｔは、感光体１ｔ上のトナーを捕集して静電像を現像するトナーと同じ極性に帯電させる帯電補助手段７ｔ、８ｔを有している。又、出力画像の形成時以外の期間に、帯電補助手段７ｔ、８ｔから感光体１ｔ上に上記捕集されたトナーを吐き出す動作を行う。そして、その吐き出されたトナーが、中間転写ベルト１２を介して有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのクリーニング装置６ａ〜６ｄに供給される。

その他の条件は実施例４と同じとし、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。

本実施例では、いずれの環境でも良好な耐久性、定着性能が得られた。

本実施例では、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔに捕集されたトナーを中間転写ベルト１２に吐き出す構成とした。それ以外に、透明画像形成部Ｐｔの現像装置４ｔ中に含まれる、正規の帯電極性とは反対の極性に帯電している反転トナーや電荷量の低いトナーなどの不要なトナーを強制的に現像装置４ｔから感光体１ｔ上に吐き出す構成とすることもできる。そして、その吐き出した透明トナーを各有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに供給することができる。現像装置４ｔから上記の如きトナーを吐き出すためには、感光体の表面の帯電電位に対して現像スリーブの電位を反転トナー極性側に設定すれば良い。例えば反転トナーがポジ（正極性）の場合、感光体の表面電位を一様に−６００Ｖ、現像スリーブ電位を−４５０Ｖとすると、反転トナーは感光体の表面側に飛翔する。より積極的に吐き出したい時は、現像バイアスに交流成分（例えば２ＫＶｐｐ）を重畳すればよい。

尚、本実施例では、第１、第２の帯電補助部材７ｔ、８ｔとしてデッキブラシ形状のものを用いたが、この形状に限定されるものではなく、同様の効果が得られるのであれば、例えばロールブラシなどでも良い。又、制御するバイアスの値も本実施例の数値に限るものではなく、良好な帯電性能、吐き出し性能を得ることができ、そして有色画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに透明トナーを問題無く供給できるものであればよい。

実施例６
本実施例では、透明画像形成部Ｐｔの帯電ローラ２ｔの放電電流を、感光体１ｔの表面のマクロ電位が安定領域でミクロ電位が不安定領域である、所謂、砂地かぶり発生領域に設定する。

放電電流設定を高くすると、発生するオゾン量が多くなり、感光体１の表面及び帯電ローラ２の表面に付着する放電生成物（ＮＯｘなど）が増加する。これに起因して帯電ローラ２の表面はべた付き感が増し、外添剤やトナーの付着力が高まり、汚染され易くなる。又、感光体１の表面は、画像流れやフィルミングが発生し易くなるのと同時に、感光体１の表面の分子結合が放電エネルギーによって切断されるか或いは弱まり、感光体１の磨耗が促進される。このような観点から、放電電流はできるだけ低く設定した方が良いが、放電電流の下限値は、通常、砂地かぶりが発生しない領域で設定しなければならない。

しかし、透明画像形成部Ｐｔでは、帯電ローラ２ｔの放電電流を砂地かぶり発生領域に設定しても、透明トナーは無色透明であるため、画像特性上は影響を受けない。本実施例における透明画像形成部Ｐｔの帯電ローラ２ｔの放電電流は次のように設定した。
Ｌゾーン：５０μＡ
Ｍゾーン：２０μＡ
Ｈゾーン：１５μＡ

このように、透明画像形成部Ｐｔの感光体１を帯電させる帯電手段は、感光体１ｔに近接又は接触するローラ形状の帯電部材（帯電ローラ）２ｔであり、これに直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加することにより感光体１ｔの帯電処理が行われる。そして、本実施例では、帯電ローラ２ｔにバイアスを印加した際に帯電ローラ２ｔと感光体１ｔとの間に発生する放電電流量を、感光体１ｔの被帯電処理面をほぼ一定の帯電電位に帯電処理できるが、局所的には帯電電位が不安定な領域が生じる範囲内で制御する。

又、実施例２に比べて、透明画像形成部Ｐｔの帯電ローラ２ｔの表面の外添剤付着のレベルは良いものであった。又、感光体１ｔの磨耗も減少した。本実施例によれば、透明画像形成部Ｐｔの更なる長寿命化が図れた。

実施例７
本実施例では、実施例６と同様に、透明画像形成部Ｐｔの帯電ローラ２ｔの放電電流を、砂地かぶり発生領域に設定した。本実施例における透明画像形成部Ｐｔの帯電ローラ２ｔの放電電流は次のように設定した。
Ｌゾーン：５０μＡ
Ｍゾーン：２０μＡ
Ｈゾーン：１５μＡ

その他の条件は実施例５と同じとし、実施例１と同様の評価を行った。

又、実施例５に比べて、透明画像形成部Ｐｔの帯電ローラ２ｔの表面の外添剤付着レベルは更に良いものとなった。透明画像形成部Ｐｔがクリーナレスシステムを採用する場合においても、本実施例によれば、透明画像形成部Ｐｔの更なる長寿命化が図れ、長期的に安定した画像を形成することができた。

以上説明したように、本発明によれば、感光体の表面に潤滑剤が塗布された状態で安定したクリーニングがなされて、高耐久性の感光体を用いた場合においても画像流れ／フィルミングの発生が防止され、且つ、安定した画像特性を高水準に維持することができる。

１ａ〜１ｄ、１ｔ感光体（像担持体、電子写真感光体）
２ａ〜２ｄ、２ｔ帯電器（帯電手段）
３ａ〜３ｄ、３ｔ露光装置（露光手段）
４ａ〜４ｄ、４ｔ現像装置（現像手段）
５ａ〜５ｄ、５ｔ一次転写ローラ（一次転写手段、転写手段）
１２中間転写ベルト（中間転写体）

Claims

静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像に有色トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング装置と、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を備える有色画像形成部と、
静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像に透明トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、を備える透明画像形成部と、
前記有色画像形成部及び前記透明画像形成部の前記像担持体からトナー像が転写される前記被転写体としての中間転写体と、
を有し、
前記有色画像形成部及び前記透明画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成されたトナー像を、前記有色画像形成部及び前記透明画像形成部のそれぞれの前記転写手段によって順次に前記中間転写体上に転写することで、前記中間転写体から記録材に転写して出力するための出力画像を形成することのできる画像形成装置において、
前記透明トナーには、平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で粒子形状が立方体状及び／又は直方体状の無機微粉体が外添されており、
前記出力画像の形成時以外の期間に、前記透明トナーを前記透明画像形成部の前記像担持体から前記中間転写体に転写し、該透明トナーを前記中間転写体から前記有色画像形成部の前記像担持体に転移させて、該有色画像形成部のクリーニング装置に該透明トナーを供給する供給動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
当該画像形成装置において用いられる前記有色トナー及び前記透明トナーを含む全てのトナーの外添量の総量は、トナー１００重量部に対して４．０重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記有色画像形成部の前記像担持体は、少なくとも熱、光、放射線の何れかにより重合或いは架橋し硬化させた表面層を有するものであり、前記透明画像形成部の前記像担持体は、前記表面層を有しないものであり、前記透明画像形成部は、クリーナレスシステムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記透明画像形成部は、前記像担持体上のトナーを捕集して前記静電像を現像するトナーと同じ極性に帯電させる帯電補助手段を有しており、前記出力画像の形成時以外の期間に前記帯電補助手段から前記像担持体上に前記捕集されたトナーを吐き出す動作を行い、該吐き出されたトナーが、前記中間転写体を介して前記有色画像形成部の前記クリーニング装置に供給されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記透明画像形成部の前記像担持体を帯電させる帯電手段は、前記像担持体に近接又は接触するローラ形状の帯電部材であり、該帯電部材に直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加することにより前記像担持体の帯電処理が行われ、前記帯電部材に前記バイアスを印加した際に前記帯電部材と前記像担持体との間に発生する放電電流量を、前記像担持体の被帯電処理面をほぼ一定の帯電電位に帯電処理できるが、局所的には帯電電位が不安定な領域が生じる範囲内で制御することを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の画像形成装置。