(57)【要約】    【課題】クリーニング部材と像担持体との間に形成されるニップ部への外添剤の供給効率を高めることで、びびりを抑制し、ひいてはクリーニング性を向上させる技術を提供する。    【解決手段】クリーニング装置は、クリーニング枠体と、像担持体に当接して転写後に像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、クリーニング部材と像担持体の当接位置よりも像担持体の回転方向の上流側の位置で像担持体に当接するシート部材とを有する。外添剤は、現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、回収部材、外添剤、現像剤の仕事関数Φ（Ｓ）、Φ（Ａ）、Φ（Ｔ）が、０≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７、Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）を満たす。    【選択図】図１
2020101692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接すると共に、可摺性を有するシート部材と、
を有するクリーニング装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（１）、（２）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（１）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（２）
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記シート部材は、前記一端から前記他端に向かって延びる方向が、前記他端が当接する領域における前記像担持体の前記回転方向と略同じ方向である、ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記像担持体に対する前記シート部材の当接圧の範囲が、８．２４×１０−６〜３．０５×１０−２Ｎ／ｍｍであり、
前記クリーニング部材が前記像担持体に当接することで形成されるニップ部の、前記像担持体の回転方向における幅の範囲が、１０〜１０００μｍである
ことを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記シート部材の基材がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記シート部材の基材がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記外添剤がチタン酸ストロンチウムの粒子である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記外添剤の粒子の形状が直方体形状である、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記外添剤の一次粒子の個数平均粒径の範囲が、５０〜３００ｎｍである、ことを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接する
と共に、可摺性を有するシート部材と、
を有するプロセスカートリッジであって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（３）、（４）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（３）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（４）
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
前記像担持体に担持された前記現像剤像を記録材に転写する転写部材と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接すると共に、可摺性を有するシート部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（５）、（６）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（５）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（６）
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用したプリンタ、複写機、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置、それに使用されるクリーニング装置およびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
（クリーニング方式）
一般的な画像形成装置における現像剤のクリーニングプロセスについて説明する。クリーニングプロセスで採用されるクリーニング方式として、像担持体において転写後に残存している現像剤や通紙時の紙詰まりなどによって未転写となった現像剤を像担持体から除去するため、ブレードを像担持体に当接させて現像剤を掻き取る方式がある。この方式は、物理的な手法で現像剤を除去するため、安価な構成で実現でき、良好なクリーニング性も得られることから広く用いられている。
【０００３】
（クリーニング不良）
ブレードを用いるクリーニング方式の課題として、クリーニング不良がある。クリーニング不良は、現像剤がブレードによって除去されずにブレードをすり抜けてしまう現象である。クリーニング不良として、低印字率の画像印字を行う場合や現像剤および現像剤の外添剤の供給が少ない予備回転等の場合に、像担持体を回転させ続けることで、像担持体とブレードとの間の摩擦力が上昇してブレードの振動が生じる場合が挙げられる。なお、ブレードの振動を、びびりと称する場合もある。
【０００４】
（びびりメカニズム）
ここで、上記のびびりの発生について説明する。現像剤のクリーニングが繰り返されるうちに、ブレードの先端には、現像剤の溜り（８μｍ程度）と外添剤の溜り（数ｎｍ〜数百ｎｍ）が形成される。外添剤は、現像剤に対して、流動性を持たせること、電荷の調整などの帯電制御を行うこと、クリーニングを補助することなどを目的として現像剤に添加される。微視的に見ると、ブレードが像担持体に当接することでブレードと像担持体との間に形成されるニップ部は、現像剤よりも粒径の小さい外添剤によって占有されている。この部分に外添剤が存在することで、ブレードと像担持体との間の摩擦力が小さく保たれる。一方、この部分における外添剤の量が少なくなると、ブレードと像担持体との間の摩擦力が上昇する結果、びびりが発生しやすくなる。
【０００５】
（外添剤の供給）
外添剤は、像担持体の表面から現像剤が転写された後に、像担持体上に単体として残り、ニップ部に供給されることが多い。ニップ部への外添剤の供給量を増加させるためには、現像剤に対する外添剤の添加量を増やすのが一般的である。外添剤の中には、転写後に像担持体に残存している現像剤の表面に付着した状態で、現像剤と共にニップ部に到達し、クリーニング過程で現像剤と共に像担持体から除去される外添剤もある。そこで、特許文献１に示すように、強制的に印字処理を行うことでニップ部に外添剤を供給する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、プロセススピードの高速化が進み、ブレードのびびりによる画像形成への影響が無視できなくなり、現像剤のクリーニング性に対する要求も高まっている。一方、現状では、クリーニング部材と像担持体との間に形成されるニップ部へ外添剤の供給効率がまだ十分とは言えない。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、クリーニング部材と像担持体との間に形成されるニップ部への外添剤の供給効率を高めることで、びびりを抑制し、ひいてはクリーニング性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明であるクリーニング装置は、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接すると共に、可摺性を有するシート部材と、
を有するクリーニング装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（１）、（２）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（１）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（２）
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明であるプロセスカートリッジは、
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接すると共に、可摺性を有するシート部材と、
を有するプロセスカートリッジであって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（３）、（４）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（３）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（４）
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
前記像担持体に担持された前記現像剤像を記録材に転写する転写部材と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接すると共に、可摺性を有するシート部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（５）、（６）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（５）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（６）
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置によれば、クリーニング部材と像担持体との間に形成されるニップ部に外添剤を効率的に供給することで、良好なクリーニング性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１、２に係る球形状のチタン酸ストロンチウムと回収シート部材の断面図
【図２】実施例１、２、３に係る画像形成装置
【図３】回収シート部材の断面図
【図４】仕事関数測定の説明図
【図５】当接圧測定の説明図
【図６】ニップ部の説明図
【図７】現像剤と外添剤の移動の説明図
【図８】従来例に係る外添剤と回収シート部材の断面図
【図９】摺擦テストの説明図
【図１０】摺擦テストの結果のグラフ
【図１１】外添剤の溜り量の結果のグラフ
【図１２】摺擦テストの結果のグラフ
【図１３】外添剤の溜り量の結果の別のグラフ
【図１４】外添剤の溜り量の結果のさらに別のグラフ
【図１５】実施例３に係るチタン酸ストロンチウムと回収シート部材の断面図
【図１６】実施例３に係るチタン酸ストロンチウムと回収シート部材の別の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件等により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
【００１３】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。まず、実施例１に係る定着装置を備える電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）について説明する。図２は、実施例１の画像形成装置１００の断面模式図である。
【００１４】
（画像形成装置）
本実施例に係る画像形成装置１００において実行される画像形成プロセスを、図２に示す装置内の各配置部材と共に説明する。画像形成装置１００のシートカセット１２から搬送ローラ（不図示）によって記録材である紙等のシートＰが搬送される。このシート搬送
と同期して、回転可能な像担持体である感光ドラム１が回転可能な帯電手段である帯電ローラ２によって帯電された後、露光装置３による露光によって感光ドラム１に静電潜像が形成される。感光ドラム１と帯電ローラ２は、図中矢印の方向に回転する。露光装置３は、レーザーをポリゴンミラーによって反射し、感光ドラム１の表面を主走査及び副走査方向に露光する。
【００１５】
現像剤Ｔは、磁性一成分現像剤であり、現像剤収容室４から撹拌部材５によって、現像剤担持体である現像スリーブ６の近傍に供給される。現像スリーブ６は中空円筒形状の回転体であり、その内部に搬送部材であるマグネットローラ（不図示）が配置されている。マグネットローラの磁力によって、現像スリーブ６の表面に現像剤Ｔが担持搬送される。さらに、現像ブレード７によって現像スリーブ６の表面に所望の量の現像剤Ｔが薄層担持される。
【００１６】
次に、現像スリーブ６に現像バイアスが印加されることで、現像剤Ｔが感光ドラム１に供給され、感光ドラム１に潜像に応じた現像剤像が現像される。そして、現像剤像は、転写手段としての転写ローラ１０へのバイアス印加によって、搬送されるシートＰに転写される。現像剤像が転写されたシートＰは定着装置１１に搬送され、シートＰに定着処理が行われた後、排紙ローラ（不図示）によって画像形成装置１００上部の排紙部１３に排出される。
【００１７】
感光ドラム１には、転写終了後に残存した現像剤が付着している。この残存している現像剤は、クリーニング部材としての弾性を有するクリーニングブレード８によってクリーニングされる。クリーニングブレード８は、一端が、クリーニングされた現像剤を収容する収容部としての回収容器９に固定され、他端が自由端となっている。そして、クリーニングブレード８は、自由端が感光ドラム１の回転方向（図中矢印Ｃ方向）のカウンター方向を向いた状態で感光ドラム１に当接する。また、現像剤を回収するシート部材としての回収シート部材１４は、一端が回収容器９に固定された固定端であり、他端が自由端となっている。回収シート部材１４は、固定端から自由端にかけて感光ドラム１の回転方向に沿って延伸している。そして、回収シート部材１４の自由端が感光ドラム１の回転方向を向いた状態で感光ドラム１に当接する。また、回収シート部材１４は、可摺性を有する。クリーニングブレード８と回収シート部材１４との間の対向空間が回収容器９と繋がっていることで、感光ドラム１から除去された現像剤が、感光ドラム１とクリーニング枠体１５との隙間から回収容器９の外部に漏れ出ることなく回収容器９に収容される。
【００１８】
（現像剤）
本実施例において使用される現像剤Ｔは、個数平均粒径が５〜８μｍである。以下の説明では、現像剤Ｔは、懸濁重合法で製造された負帯電性を有する磁性の現像剤であり、個数平均粒径は８μｍ程度であると想定する。
【００１９】
本実施例で用いる現像剤Ｔは、結着樹脂がスチレン系樹脂であり、離形剤がエステル化合物である。エステル化合物は、スチレン系樹脂に適度に相溶して結着樹脂を軟化するほか、いわゆるシャープメルト性も高いため、相溶せずに存在しているものは、画像形成装置１００の定着領域において迅速に溶融する。さらに低温定着性能を高める目的で、結晶性ポリエステルが現像剤Ｔ内に微分散されている。
【００２０】
また、現像剤Ｔの改質のために、現像剤Ｔの表面に無機物を形成して使用することが可能である。このように現像剤Ｔの表面に無機物を形成することを外添と呼び、その無機物を外添剤と呼ぶ。また、外添剤は、現像剤Ｔの表面に付着される無機微粒子である。本実施例において外添剤に用いられる無機物は無機塩類であり、１種類を単独で、または２種類以上を組み合わせたものを採用するとよい。本実施例では、外添剤として、個数平均粒
径が１００ｎｍ程度である球形のチタン酸ストロンチウムを用いる。また、本実施例では、この外添剤が、現像剤Ｔに対して０．５％質量部外添される。
【００２１】
ここで、現像剤Ｔと外添剤としてのチタン酸ストロンチウムの仕事関数について説明する。なお、仕事関数の詳細については後述する。本実施例における現像剤Ｔの仕事関数は、６．０３ｅＶである。また、本実施例における外添剤として用いられるチタン酸ストロンチウムの仕事関数は、５．９ｅＶである。チタン酸ストロンチウムは、現像剤Ｔに対して、自身はポジ帯電になる極性（特性）を有し、感光ドラム１上の非印字部に単体（即ち、一次粒子）として供給されやすい（多量に供給される）。また、チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径は１００ｎｍ程度であり、外添剤として用いられる種々の物質の中では個数平均粒径が比較的大きく、クリーニングブレード８の先端（ニップ部）に溜りやすい傾向を有する。結果的に、チタン酸ストロンチウムは、ニップ部に多量に供給可能（供給効率を上げやすい）、且つ、ニップ部に溜りやすいため、潤滑剤として好適である。
【００２２】
（回収シート部材）
次に、回収シート部材１４について説明する。図２に示すように、回収シート部材１４は、クリーニングブレード８に対して、感光ドラム１の回転方向の上流側に配置される。現像剤像がシートＰに転写された後に感光ドラム１に残留した現像剤がクリーニングブレード８によって除去されると、除去された現像剤は回収容器９に収容される。回収容器９に収容された現像剤は、回収シート部材１４によって、回収容器９の外部に漏れ出すことが抑制される。
【００２３】
図３に示すように、本実施例では、回収シート部材１４の一端が、回収容器９を構成するクリーニング枠体１５に設けられた接着面に両面テープやレーザ溶着などによって接着された固定端となっている。ここで、回収シート部材１４の固定端は、感光ドラム１に当接するようにクリーニング枠体１５に接着される。より具体的には、回収シート部材１４がクリーニング枠体１５に接着された状態で、回収シート部材１４の他端、即ち先端は自由端である。そして、回収シート部材１４の自由端側の部分が、感光ドラム１の回転方向の上流側から下流側に向かって延び、感光ドラム１に当接している。したがって、回収シート部材１４の固定端から自由端に向かって延びる方向が、自由端が当接する領域における感光ドラム１の回転方向と略同じ方向である。また、回収シート部材１４の感光ドラム１に対する当接位置は、クリーニングブレード８の感光ドラム１に対する当接位置よりも感光ドラム１の回転方向の上流側にある。さらに、回収シート部材１４は、回収容器９内に収容された現像剤が感光ドラム１とクリーニング枠体１５との隙間から漏れ出ないように、感光ドラム１とクリーニング枠体１５との隙間を塞いでいる。なお、クリーニング枠体１５と、クリーニングブレード８と、回収シート部材１４とを有する装置が、クリーニング装置の一例である。また、感光ドラム１と、クリーニング枠体１５と、クリーニングブレード８と、回収シート部材１４とを有する装置が、プロセスカートリッジの一例である。
【００２４】
本実施例で用いられる回収シート部材１４の材料の特性は、以下の通りである。
材質：ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）シート
厚さ：３８μｍ
仕事関数：５．８０ｅＶ
ヤング率：８０Ｎ／ｍ２
ポアソン比：０．３８
【００２５】
図３を参照しながら、回収シート部材１４についてさらに説明する。本実施例では、回収シート部材１４が以下の条件を満たして感光ドラム１に当接するように、回収シート部
材１４がクリーニング枠体１５に接着される。なお、以下の条件において、「自由長」は、回収シート部材１４が感光ドラム１に当接していない状態における、クリーニング枠体１５に接着されていない回収シート部材１４の部分の長さＬ１とする。また、「侵入量」は、感光ドラム１が存在しない状態において、感光ドラム１が存在すると想定した場合に回収シート部材１４と感光ドラム１の表面とが交わる交点Ｑから、回収シート部材１４の自由端までの長さＬ２とする。また、「設定角」は、交点Ｑにおける感光ドラム１の接線ＴＬと回収シート部材１４とがなす角θとする。
自由長Ｌ１：４．５ｍｍ
侵入量Ｌ２：２．０ｍｍ
設定角θ：２３°
【００２６】
上記の条件を基に構成された回収シート部材１４が感光ドラム１に当接することで形成されるニップ部１６の長さ、即ち回収シート部材１４が感光ドラム１の回転方向に延伸して感光ドラム１に当接する部分の長さは、５００μｍとなる。また、回収シート部材１４による感光ドラム１への当接圧は、８．７２×１０−４Ｎ／ｍｍとなる。
【００２７】
（クリーニングブレード）
クリーニングブレード８は、回収容器９に固定される支持板金と感光ドラム１に当接する板状のゴムブレードにより構成される。ゴムブレードの材質はポリウレタンゴム等の弾性ゴムである。クリーニングブレード８は、感光ドラム１の回転方向に対して、いわゆるカウンター方向となるように配置され、感光ドラム１に当接することで、転写後に感光ドラム１に残存する現像剤をクリーニング、具体的には除去する。クリーニングブレード８の感光ドラム１に対する当接圧および当接角度が適切に設定されることで、クリーニングブレード８による感光ドラム１の現像剤の所望のクリーニング効果が得られる。本実施例では、クリーニングブレード８のウォーレス硬度を７５°、厚さを２ｍｍとする。また、クリーニングブレード８の感光ドラム１に対する当接角、即ちクリーニングブレード８と感光ドラム１の表面とがなす角度を２５°とする。また、クリーニングブレード８の感光ドラム１に対する当接圧を０．０３Ｎ／ｍｍとする。
【００２８】
クリーニングブレード８の感光ドラム１に対する当接圧が低すぎると、現像剤が感光ドラム１とクリーニングブレード８との間をすり抜ける可能性がある。一方、クリーニングブレード８の感光ドラム１に対する当接圧が高すぎると、感光ドラム１とクリーニングブレード８との間の摩擦力が大きくなる結果、クリーニングブレード８のびびりや、いわゆるめくれが生じる可能性がある。クリーニングブレード８のびびりが生じると、クリーニングブレード８が振動して感光ドラム１とクリーニングブレード８との間に隙間が生じたときに現像剤がその隙間をすり抜ける可能性がある。この結果、画像形成の結果が画像不良になる。また、クリーニングブレード８のめくれが生じると、クリーニングブレード８が破損し、クリーニングを行うことができなくなる可能性がある。
【００２９】
（仕事関数の測定）
本実施例では、回収シート部材と外添剤のそれぞれの材料の帯電列（帯電系列）における位置関係に着目し、回収シート部材と外添剤が添加された現像剤とを、下記の測定方法によって測定される仕事関数を基に評価する。
【００３０】
仕事関数（Φ）は、物質から電子を取り出すために必要なエネルギー（単位：ｅＶ）であり、回収シート部材および現像剤の帯電極性を評価しうるものである。２つの部材にそれぞれ異なる物質が用いられている場合に、互いの物質の仕事関数の差が大きくなるほど、２つの部材の間の摩擦帯電で生じる電界は大きくなる。また、互いの物質の仕事関数の差が小さくなるほど、２つの部材の間の摩擦帯電で生じる電界は小さくなる。
【００３１】
次に、仕事関数の測定方法について説明する。図４Ａに示すように、測定対象の物質（測定試料）がサンプル台に載置され、外部から測定光が物質に照射され、物質から放出される光電子が検出器によって検出される。そして、測定光のエネルギーや検出された光電子の数および運動エネルギーなどを基に、仕事関数が算出される。本実施例では、仕事関数（Φ）は、表面分析装置（理研計器社製ＡＣ−２）を使用して測定される。本実施例においては、当該表面分析装置において重水素ランプが使用され、ランプの照射光量が適宜設定され、分光器によって単色光が取り出されて試料に照射される。なお、スポットサイズは４（ｍｍ）×４（ｍｍ）、エネルギー走査範囲は３．４〜６．２（ｅＶ）、測定時間は１０（ｓｅｃ／１ポイント）の条件で、測定光が測定試料に照射される。
【００３２】
そして、試料表面から放出される光電子が検出器によって検出され、表面分析装置に組み込まれている仕事関数算出用のソフトウェアによって演算処理されることで試料の仕事関数が得られる。なお、表面分析装置において、繰り返し精度（標準偏差）０．０２（ｅＶ）で測定される。
【００３３】
本実施例に用いられる回収シート部材と現像剤の仕事関数の測定において、画像形成を行う前の状態にある回収シート部材と現像剤を用いる。また、回収シート部材の表面に付着している異物がエアブローにより取り除かれた上で、表面分析装置による測定を行う。また、測定値のデータ再現性を確保するため、上記画像形成を行った後に使用温度２３℃、湿度５０％の条件下で２４時間放置した回収シート部材に対する仕事関数の測定も行う。
【００３４】
測定光は、上記の条件によって４（ｍｍ）×４（ｍｍ）のスポットで試料に照射されるため、回収シート部材のようなシート形状の試料を測定する場合、少なくとも１（ｃｍ）×１（ｃｍ）の大きさの試料片が作製されてサンプル台に固定される。また、現像剤のような紛体の試料を測定する場合、試料をペレット状に押し固めたものがサンプル台に固定される。
【００３５】
上記の表面分析装置では、試料を走査する単色光の励起エネルギーを低い方から高い方に推移させたときに、あるエネルギー値から試料からの光量子放出が始まり、このときのエネルギー閾値を仕事関数とする。図４Ｂに、本実施例の回収シート部材を上記の表面分析装置によって仕事関数を測定した場合の測定結果のグラフを示す。図４Ｂにおいて、測定値を丸印でプロットし、プロットされたそれぞれの丸印を近似線（破線）で結ぶ。また、グラフの横軸は、光子エネルギー（ｅＶ）を表し、グラフの縦軸は発光収率を表す。なお、グラフにおいて、発光収率は単位光量子あたりの光電子収率の０．５乗とする。図４Ｂに示すグラフでは、仕事関数は、近似線の屈曲点（図中「（Ｚ）」）における励起エネルギーである。例えば、図４Ｂに示すグラフの例においては、仕事関数は５．３３ｅＶである。
【００３６】
（当接圧の測定）
次に、回収シート部材１４の感光ドラム１に対する当接圧の算出方法について、図５を参照しながら説明する。
【００３７】
図５は、回収シート部材１４が感光ドラム１に当接している状態を示す。図５に示すように、回収シート部材１４は、一端が回収容器９のクリーニング枠体１５に接着固定され、他端、即ち先端が自由端となって感光ドラム１に当接している。また、回収シート部材１４は、撓んだ状態で感光ドラム１に当接する。
【００３８】
本実施例の画像形成装置１００に用いられる回収シート部材１４は平板の部材である。回収シート部材１４の長手方向の単位長さ（１ｍｍ）の感光ドラム１に対する当接圧Ｐａ
［Ｎ］は、片持ち梁における荷重と撓みの一般式を用いて、以下の式（７）によって算出される。
Ｐａ＝δＥｈ３／｛４Ｌ３３（１−ν２）｝・・・（７）
ここで、図５にも示すように、δは回収シート部材１４の撓み量（ｍｍ）、Ｌ３は回収シート部材１４の固定端から感光ドラム１との当接により形成されるニップ部１６の上流側までの長さ（ｍｍ）、ｈは回収シート部材１４の厚さ（ｍｍ）である。また、Ｅは回収シート部材１４のヤング率（Ｎ／ｍｍ２）、νは回収シート部材１４のポアソン比である。当接圧Ｐａの算出において、回収シート部材１４の撓み量δや長さＬ３は、回収シート部材１４と感光ドラム１が共に静止して回収シート部材１４が感光ドラム１に当接している状態の観察を基に求める。
【００３９】
（ニップ部１６の長さの測定）
図６に示すように、回収シート部材１４が感光ドラム１に当接することで形成されるニップ部１６の長さＬは次のように算出される。温度２３℃、湿度５０％の環境下で、画像形成装置１００により画像形成を行う。形成する画像は、複数の横線（感光ドラム１の回転軸の軸線方向に沿った線）が描画された画像比率が４％である画像を用いる。そして、画像形成装置１００においてＡ４サイズの用紙を用いて連続的に１０００枚の通紙を行い、回収シート部材１４の表面に形成された摺擦跡を顕微鏡などで観察する。観察した摺擦跡の色味の変化や摺擦キズを基にニップ部１６の長さＬを算出する。
【００４０】
（外添剤の電荷量）
図７を参照しながら説明する。チタン酸ストロンチウムの外添剤Ｓの粒子は、現像剤Ｔの粒子に対して小さい正の電荷量を持つ。また、チタン酸ストロンチウムと現像剤の材料の帯電列における位置関係は、現像剤Ｔが負の電荷量を有するような位置関係にある。このため、本実施例の外添剤は、現像の過程においては、いわゆるベタ白部に外添剤単体として供給される。また、本実施例の外添剤は、転写の過程においては、転写電界の影響に逆らい、感光ドラム１に残存しやすい。したがって、本実施例の外添剤は、感光ドラム１の表面に単体として存在しやすい外添剤、即ちクリーニングブレード８の先端に供給されやすい外添剤であると言える。
【００４１】
図８に、図７の回収シート部材１４のニップ部１６を拡大した図を示す。画像形成装置１００における転写後、感光ドラム１に単体として残存するチタン酸ストロンチウムの粒子は、正の電荷量を持った状態で感光ドラム１の回転方向の下流側に向かって移動する。この移動の過程で、チタン酸ストロンチウムの粒子は、転写部材とクリーニングブレード８との間にある回収シート部材１４と摺擦される。チタン酸ストロンチウムの粒子は、回収シート部材１４との摺擦による摩擦帯電の結果、その電荷量が大きくなり、回収シート部材１４に対するチタン酸ストロンチウムの粒子の静電吸着力が高まる。この結果、チタン酸ストロンチウムの粒子は、回収シート部材１４のニップ部１６に留まるようになる。ニップ部１６に留まるチタン酸ストロンチウムの粒子は、後からニップ部１６に移動するチタン酸ストロンチウムの粒子に押し出され、ニップ部１６を通り抜けて感光ドラム１の表面から離脱し、現像剤と共に廃現像剤として回収され、回収容器９に収容される。このように、外添剤の電荷量が回収シート部材１４との摺擦によって大きくなることは、クリーニングブレード８への外添剤の供給量の減少を招き、クリーニング効果が低下する原因となる可能性がある。
【００４２】
（実施例と従来例との比較）
本実施例では、ポリフェニンレンサルファイドとチタン酸ストロンチウムという外添剤の電荷量を低減する材料の組み合わせを選択している。従来例では回収防止シートとして安価で、汎用されるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を基材とした３８μｍのシートとを用いており比較対象とする。
材質：ＰＥＴシート（東レ社製：ルミラー（登録商標））
厚み：３８μｍ
仕事関数：５．３３ｅＶ
ヤング率：２０００Ｎ／ｍ２
ポアソン比：０．２１
【００４３】
また、感光ドラムへの当接条件は以下の条件になるようにクリーニング枠体にレーザ溶着で接着を行った。
自由長：４．５ｍｍ
侵入量：２．０ｍｍ
設定角θ：２３°
【００４４】
本実施例では、比較のため、外添剤として、チタン酸ストロンチウムの他に酸化ケイ素（２０ｎｍ）を用いる。酸化ケイ素は、外添剤として用いると、現像剤に対して自身がいわゆる負極性に帯電するため、現像剤の流動性を高める目的で使用される。
【００４５】
（摺擦テスト）
外添剤はペレット化が難しいため、上記の仕事関数の測定方法の代替手法として摺擦テストを用いる。摺擦テストでは、外添剤の摩擦帯電極性が直接的に確認される。摺擦テストでは、図９Ａに示すように、金属板ＭＰに回収シート部材１４の一端が固定される。このとき、回収シート部材１４の他端が中空に張った状態となるように、回収シート部材１４が金属板に固定される。一方、金属ローラＭＲの表面に絶縁体の接着剤が塗布され、その上に外添剤が一様に塗布される。なお、回収シート部材１４と外添剤が塗布された金属ローラＭＲは、あらかじめイオナイザーなどによって除電される。そして、回収シート部材１４と金属ローラＭＲを、互いに５０往復摺擦させる。その後、図９Ｂに示すように金属板ＭＰの表面に回収シート部材１４が固定された状態で、回収シート部材１４の表面電位を測定する。なお、回収シート部材１４の表面電位の測定には、表面電位計としてトレック表面電位計（Ｍｏｄｅｌ  ３４４）が使用される。また、表面電位計のプローブＰＲの先端から回収シート部材１４の表面までの長さは１．０ｍｍとする。
【００４６】
図１０に、上記のように測定された回収シート部材１４の表面電位の測定結果を示す。図中「ＰＥＴ」と「ＳｒＴｉＯ３」との組で示される測定結果が、ＰＥＴの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤との構成における測定結果である。この場合、回収シート部材１４と金属ローラＭＲとを５０往復摺擦させた時点での表面電位は、２００Ｖである。したがって、チタン酸ストロンチウムの外添剤の帯電電位は、−２００Ｖ程度であると考えられる。一方、図中「ＰＰＳ」と「ＳｒＴｉＯ３」との組で示される測定結果が、ＰＰＳの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤との構成における測定結果である。この場合、回収シート部材１４と金属ローラＭＲとを５０往復摺擦させた時点での表面電位は、２０Ｖの電位である。したがって、チタン酸ストロンチウムの外添剤の帯電電位は、−２０Ｖ程度であると考えられる。このことから、帯電列における位置については、ＰＥＴよりもＰＰＳの方がチタン酸ストロンチウムに近く、チタン酸ストロンチウムの帯電が抑えられていると言える。
【００４７】
一方、図中「ＰＥＴ」と「ＳｉＯ２」との組で示される測定結果が、ＰＥＴの回収シート部材１４と酸化ケイ素の外添剤との構成における測定結果である。この場合、回収シート部材１４と金属ローラＭＲとを５０往復摺擦させた時点での表面電位は、３００Ｖである。したがって、酸化ケイ素の外添剤の帯電電位は、−３００Ｖ程度であると考えられる。図中「ＰＰＳ」と「ＳｉＯ２」との組で示される測定結果が、ＰＰＳの回収シート部材
１４と酸化ケイ素の外添剤との構成における測定結果である。この場合、回収シート部材１４と金属ローラＭＲとを５０往復摺擦させた時点での表面電位は、１５０Ｖの電位である。したがって、酸化ケイ素の外添剤の帯電電位は、−１５０Ｖ程度であると考えられる。このように、本実施例によれば、外添剤と回収シート部材の材料との組み合わせによって、外添剤の帯電量を抑えることができる。
【００４８】
上記の測定結果を基に、それぞれの材料の仕事関数を正極性から負極性との間で並べると、以下の通りとなる。
−正極性−
ＰＥＴ  ５．３３ｅＶ
ＰＰＳ  ５．８８ｅＶ
ＳｒＴｉＯ３  ５．９ｅＶ程度
現像剤  ６．０３ｅＶ
−負極性−
ここで、チタン酸ストロンチウムはＰＰＳに近い極性であり、ＰＰＳとチタン酸ストロンチウムの間では、ＰＰＳが正極性に若干近くなる、即ちチタン酸ストロンチウムが負極性に若干近くなる。このことから、チタン酸ストロンチウムの仕事関数は、５．９ｅＶ程度と見積もることができる。
【００４９】
以上より、本実施例において、外添剤の帯電量がクリーニング効果を低下させる帯電量となるとみなせる仕事関数Φは、以下の式（８）で与えられる。なお、Φ（ＳｒＴｉＯ３）、Φ（ＰＥＴ）は、それぞれチタン酸ストロンチウムとＰＥＴの仕事関数を表す。
｜Φ（ＳｒＴｉＯ３）−Φ（ＰＥＴ）｜＝０．５７・・・（８）
そして、外添剤の仕事関数と回収シート部材の仕事関数との差が上記の仕事関数より小さくなる範囲、即ち以下の式（９）が満たされるときに、従来よりもクリーニング効果を高めることができると言える。
０（ｅＶ）≦｜Φ（ＳｒＴｉＯ３）−Φ（ＰＥＴ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（９）
【００５０】
なお、現像剤に対して外添剤であるチタン酸ストロンチウムが正極性に帯電することから、以下の式（１０）で示す関係が満たされると言える。なお、Φ（現像剤）は、現像剤の仕事関数を表す。
Φ（ＳｒＴｉＯ３）＜Φ（現像剤）・・・（１０）
【００５１】
（外添剤の溜り量の測定）
次に、本実施例において現像剤に対する外添剤の供給量の目標値を決定するための、クリーニングブレード８の先端における外添剤の溜り量の測定について説明する。外添剤の溜り量は、上記と同様の温度２３℃、湿度５０％の環境下で、画像形成装置１００において通紙を行って測定する。具体的には、複数の横線（感光ドラム１の回転軸の軸線方向に沿った線）が描画された画像比率が４％である画像を用いる。そして、画像形成装置１００においてＡ４サイズの用紙を用いて連続的に１０枚の通紙を行い、クリーニングブレード８と感光ドラム１との間に形成されるニップ部を観察する。ここで、測定対象の外添剤の溜り部分は、現像剤によって覆われていることがあるため、エアブローによって現像剤を飛ばした後にニップ部を観察する。ここでは、外添剤の溜り量は、外添剤の溜り部分の高さ（μｍ）と幅（μｍ）との積で算出する。
【００５２】
上記の観察を基に算出される外添剤の溜り量の測定結果を図１１に示す。図１１に示すように、回収シート部材の材料ＰＥＴ、ＰＳＳと外添剤の材料チタン酸ストロンチウム、酸化ケイ素との組み合わせのうち、ＰＳＳとチタン酸ストロンチウムとの組み合わせにお
いて外添剤の溜り量が他の組み合わせよりも多くなることがわかる。このことの理由について図１を参照しながら説明する。図１に示すように、外添剤の粒子（図中「Ｓ」）は感光ドラム１と回収シート部材１４との間に形成されるニップ部において、回収シート部材１４との摺擦によって帯電する。このとき、ＰＰＳの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤の組み合わせでは、上記の他の組み合わせの場合に比べて外添剤の帯電量の増加が抑えられる。外添剤の帯電量がより小さいと、回収シート部材１４に対する外添剤の静電付着力もより小さくなる。この結果、外添剤が回収シート部材１４に付着し続けることなく、クリーニングブレード８と感光ドラム１との間のニップ部に溜りやすくなると言える。
【００５３】
（クリーニング効果の評価）
本実施例における上記の構成によるクリーニング効果を確認するため、外添剤の溜り量の測定と同様に、温度２３℃、湿度５０％の環境下で、画像形成装置１００において通紙を行う。具体的には、複数の横線（感光ドラム１の回転軸の軸線方向に沿った線）が描画された画像比率が４％である画像を用いる。そして、画像形成装置１００においてＡ４サイズの用紙を用いて連続的に３０００枚の通紙を行い、通紙された３０００枚の用紙にクリーニング不良が顕在しているか否かの観察を行う。ここでクリーニング不良とは、一般的に画像形成装置１００のユーザーが許容できないと判断されるような濃い縦スジが用紙に形成されている状態を意味する。観察結果を以下の表１に示す。表中、「発生」は、用紙に上記の縦スジが複数本確認されることを意味し、「なし」は、用紙に上記の縦スジが複数本は確認されないことを意味する。
【表１】
2020101692.tif 000003
したがって、本実施例のＰＰＳの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤とを用いる構成により、従来の構成に比べてより良好なクリーニング効果が得られると言える。
【００５４】
なお、上記の説明では、回収シート部材１４の厚さは３８μｍであると想定しているが、回収シート部材１４の厚さはこれに限られない。回収シート部材１４の厚さと自由長の長さＬ２を、それぞれ汎用的な回収シート部材として想定される厚さ１０〜１００μｍ、「自由長」の長さ３．３９〜４．７９ｍｍとしてもよい。また、回収シート部材１４の厚さが１０〜１００μｍであり、回収シート部材１４の自由長の長さＬ２が３．３９〜４．７９ｍｍである場合、ニップ部１６の長さＬは１０〜１０００μｍ、当接圧は８．２４×１０−６〜３．０５×１０−２Ｎ／ｍｍである。このような条件を満たすように回収シート部材１４が構成された場合でも、上記と同様の効果が得られることがわかった。
【００５５】
また、上記の説明では、外添剤であるチタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径は１００ｎｍ程度であることを想定しているが、個数平均粒径はこれに限られない。上記の外添剤に用いられるチタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径を５０〜３００ｎｍとして構成した場合でも、上記と同様の効果が得られることがわかった。
【００５６】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。なお、実施例２において、実施例１と同様の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施例では、回収シート部材１４の材料として、実施例１における材料とは異なる材料を用いる。具体的には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）（テフロン（登録商標））を回収シート部材
１４の材料として用いる。本実施例におけるＰＴＦＥの回収シート部材１４の特性は以下の通りである。
厚み：３８μｍ
仕事関数：６．０ｅＶ
ヤング率：５６０Ｎ／ｍ２
ポアソン比：０．４６
【００５７】
また、回収シート部材１４が以下の条件を満たして感光ドラム１に当接するように、回収シート部材１４がクリーニング枠体１５に接着される。
自由長：４．５ｍｍ
侵入量：２．０ｍｍ
設定角θ：２３°
【００５８】
上記の条件を基に回収シート部材１４が構成された場合、回収シート部材１４が感光ドラム１に当接することで形成されるニップ部１６の長さ、即ち回収シート部材１４が感光ドラム１の回転方向において感光ドラム１と当接する長さは、３００μｍとなる。また、回収シート部材１４による感光ドラム１への当接圧は、４．０２×１０−４Ｎ／ｍｍとなる。
【００５９】
（摺擦テスト）
本実施例の回収シート部材１４に対して実施例１と同様の摺擦テストを行う。図１２は、本実施例の回収シート部材１４の摺擦テストの結果を示す。図中「ＰＴＦＥ」と「ＳｒＴｉＯ３」との組で示される測定結果が、ＰＴＦＥの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤との構成における測定結果である。この場合、回収シート部材１４と金属ローラＭＲとを５０往復摺擦させた時点での表面電位は、−５０Ｖである。したがって、チタン酸ストロンチウムの外添剤の帯電電位は、５０Ｖ程度であると考えられる。ところで、実施例１に示すように、ＰＥＴの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤との構成における回収シート部材１４の測定結果によれば、回収シート部材１４と金属ローラＭＲとを５０往復摺擦させた時点での表面電位は、２００Ｖである。したがって、回収シート部材１４の表面電位の絶対値においては、ＰＴＦＥの回収シート部材１４の表面電位がＰＥＴの回収シート部材１４の表面電位よりも小さい、即ち、摩擦帯電性は低いと言える。以上のことから、仕事関数に基づくＰＥＴ、チタン酸ストロンチウム、ＰＴＦＥ、現像剤のそれぞれの極性の並びは以下の通りになると考えられる。
−正極性−
ＰＥＴ  ５．３３ｅＶ
ＳｒＴｉＯ３  ５．９ｅＶ程度
ＰＴＦＥ  ６．０ｅＶ
現像剤  ６．０３ｅＶ
−負極性−
【００６０】
以上より、本実施例においても、実施例１と同様に、外添剤の帯電量がクリーニング効果を低下させる帯電量となるとみなせる仕事関数Φは、以下の式（１１）で与えられる。｜Φ（ＳｒＴｉＯ３）−Φ（ＰＥＴ）｜＝０．５７・・・（１１）
そして、外添剤の仕事関数と回収シート部材１４の仕事関数との差が上記の仕事関数より小さくなる範囲、即ち以下の式（１２）が満たされるときに、従来よりもクリーニング効果を高めることができると言える。
０（ｅＶ）≦｜Φ（ＳｒＴｉＯ３）−Φ（ＰＥＴ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（１２）
【００６１】
なお、現像剤に対して外添剤であるチタン酸ストロンチウムが正極性に帯電することから、以下の式（１３）で示す関係が満たされると言える。
Φ（ＳｒＴｉＯ３）＜Φ（現像剤）・・・（１３）
【００６２】
（外添剤の溜り量の測定）
実施例１と同様に、本実施例において外添剤の溜り量の測定を行った結果を図１３に示す。図１３に示すように、ＰＴＦＥとチタン酸ストロンチウムとの組み合わせにおける外添剤の溜り量は、回収シート部材１４の材料がＰＰＳである場合の溜り量に近く、回収シート部材１４の材料がＰＥＴである場合よりも多い。このことの理由は、実施例１と同様である。即ち、ＰＴＦＥの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤の組み合わせでは、ＰＥＴの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤の組み合わせの場合に比べて外添剤の帯電量の増加が抑えられる。そして、外添剤の帯電量がより小さいと、回収シート部材に対する外添剤の静電付着力もより小さくなる。この結果、外添剤が回収シート部材１４に付着し続けることなく、クリーニングブレード８と感光ドラム１との間のニップ部に溜りやすくなると言える。
【００６３】
（クリーニング効果の評価）
実施例１と同様に、本実施例における上記の構成によるクリーニング効果を確認する。観察結果を以下の表２に示す。
【表２】
2020101692.tif 000004
したがって、本実施例のＰＴＦＥの回収シート部材１４とチタン酸ストロンチウムの外添剤とを用いる構成でも、実施例１と同様に、従来の構成に比べてより良好なクリーニング効果が得られると言える。
【００６４】
（実施例３）
本実施例では、チタン酸ストロンチウムの外添剤の粒子形状を変えた場合において、各形状の外添剤によるクリーニング効果について検討する。
【００６５】
上記の実施例では、チタン酸ストロンチウムの外添剤の粒子形状は球形である。本実施例では、チタン酸ストロンチウムの外添剤の粒子形状が直方体形状である場合を想定する。以下の説明では、直方体形状の一例として１辺が１００ｎｍの立方体形状としたチタン酸ストロンチウムの外添剤を、上記の実施例における外添剤の添加量と同質量部数外添する。
【００６６】
（外添剤の溜り量の測定）
実施例１、２と同様に、本実施例におけるクリーニングブレード８の先端における外添剤の溜り量の測定を行う。外添剤の溜り量の測定結果を図１１に示す。図１１に示すように、立方体形状のチタン酸ストロンチウムの外添剤は球形状のチタン酸ストロンチウムの外添剤に比べて、クリーニングブレード８の先端における溜り量が増加している。
【００６７】
上記の溜り量の測定結果について、図１５、１６を参照しながら説明する。図１５、１６は、図１と同様に、外添剤の粒子（図中「Ｓ」）が感光ドラム１と回収シート部材１４との間に形成されるニップ部において、回収シート部材１４との摺擦によって帯電する様子を模式的に示す図である。図１５は、チタン酸ストロンチウムの外添剤の粒子形状が球
形状である場合を示す。図１６は、チタン酸ストロンチウムの外添剤の粒子径状が立方体形状である場合を示す。
【００６８】
外添剤の粒子は、感光ドラム１と回収シート部材１４との間に形成されるニップ部において、感光ドラム１と回収シート部材１４からの押圧力を受けて回転する。図１５に示す球形状の外添剤の場合と図１６に示す立方体形状の外添剤の場合とでは、球形状の外添剤の粒子の方がニップ部において回転しやすい傾向があると言える。即ち、ニップ部における外添剤の各粒子の回転量のばらつきは、球形状の外添剤の粒子の方が大きくなると考えられる。このことから、感光ドラム１の回転方向における、感光ドラム１の回転に伴う外添剤の各粒子の変位量のばらつきも、球形状の外添剤の粒子の方が大きくなると考えられる。感光ドラム１の回転方向における、感光ドラム１の回転に伴う外添剤の粒子の変位量が小さくなるほど、外添剤の粒子はクリーニングブレード８に到達しにくくなると言える。したがって、当該変位量のばらつきが小さい立方体形状の外添剤の方が、球形状の外添剤に比べてクリーニングブレード８と感光ドラム１との間のニップ部に供給される量が多くなると考えられる。
【００６９】
（クリーニング効果の評価）
実施例１、２と同様に、本実施例における上記の構成によるクリーニング効果を確認した結果を表３に示す。表中のクリーニング不良について、「なし」は表１、２と同様の意味を表し、「軽微に発生」は、一般的に画像形成装置１００のユーザーが許容できると判断されるような薄い縦スジが用紙に形成されている状態を意味する。
【表３】
2020101692.tif 000005
【００７０】
表３からわかるように、温度２３℃、湿度５０％の環境では、外添剤の形状が球形である場合でも立方体である場合でもクリーニング不良とされる縦スジは通紙後の用紙では確認されない。そこで、さらにクリーニング効果を詳細に検証するため、温度０℃の環境で、温度２３℃、湿度５０％の環境と同様の通紙を行い、クリーニング不良の発生の有無について確認する。なお、動作環境の温度が低温になるほどクリーニングブレード８の弾性が低下するため、クリーニング効果が悪化することが知られている。表３から、温度０℃の環境においては、球形状のチタン酸ストロンチウムの外添剤を用いる構成では、クリーニング不良が軽微に発生し、立方体形状のチタン酸ストロンチウムの外添剤を用いる構成では、クリーニング不良は依然として発生しないことがわかる。したがって、チタン酸ストロンチウムの外添剤を用いる場合、外添剤の形状を立方体形状にすることで、さらに良好なクリーニング効果が得られると言える。
本発明によれば、ニップ部へ外添剤の供給効率を上げることによって、クリーニング性能を維持すると共に、外添剤の使用量を抑えることができる。また、外添剤の量を抑えることによって、さらに、トナー（現像剤）の低融点化が実現しやすくなり、画像形成動作の定着工程における消費エネルギーを抑えることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・感光ドラム、８・・・クリーニングブレード、９・・・回収容器、１０・・・転写ローラ、１４・・・回収シート部材、１００・・・画像形成装置、Ｓ・・・外添剤、Ｔ・・・現像剤
【図１】
2020101692.tif 000006
【図２】
2020101692.tif 000007
【図３】
2020101692.tif 000008
【図４】
2020101692.tif 000009
【図５】
2020101692.tif 000010
【図６】
2020101692.tif 000011
【図７】
2020101692.tif 000012
【図８】
2020101692.tif 000013
【図９】
2020101692.tif 000014
【図１０】
2020101692.tif 000015
【図１１】
2020101692.tif 000016
【図１２】
2020101692.tif 000017
【図１３】
2020101692.tif 000018
【図１４】
2020101692.tif 000019
【図１５】
2020101692.tif 000020
【図１６】
2020101692.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月17日(2020.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接するシート部材と、
を有するクリーニング装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（１）、（２）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（１）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（２）
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記シート部材は、前記一端から前記他端に向かって延びる方向が、前記他端が当接する領域における前記像担持体の前記回転方向と略同じ方向である、ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記像担持体に対する前記シート部材の当接圧の範囲が、８．２４×１０−６〜３．０５×１０−２Ｎ／ｍｍであり、
前記クリーニング部材が前記像担持体に当接することで形成されるニップ部の、前記像担持体の回転方向における幅の範囲が、１０〜１０００μｍである
ことを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記シート部材の基材がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記シート部材の基材がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である、ことを特徴
とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記外添剤がチタン酸ストロンチウムの粒子である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記外添剤の粒子の形状が直方体形状である、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記外添剤の一次粒子の個数平均粒径の範囲が、５０〜３００ｎｍである、ことを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接するシート部材と、
を有するプロセスカートリッジであって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（３）、（４）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（３）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（４）
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
前記像担持体に担持された前記現像剤像を記録材に転写する転写部材と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接するシート部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（５）、（６）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（５）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（６）
ことを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明であるクリーニング装置は、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接するシート部材と、
を有するクリーニング装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（１）、（２）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（１）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（２）
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明であるプロセスカートリッジは、
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接するシート部材と、
を有するプロセスカートリッジであって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（３）、（４）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（３）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（４）
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
外添剤が含まれる現像剤からなる現像剤像を担持し且つ回転可能な像担持体と、
前記像担持体に担持された前記現像剤像を記録材に転写する転写部材と、
クリーニング枠体と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が自由端となるクリーニング部材であって、前記像担持体に当接し、前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
一端が前記クリーニング枠体に取り付けられ、他端が前記クリーニング部材と前記像担持体の当接位置よりも前記像担持体の回転方向の上流側の位置で前記像担持体に当接するシート部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記外添剤は、前記現像剤に対して正極性に帯電する無機塩類であり、
前記シート部材の仕事関数Φ（Ｓ）、前記外添剤の仕事関数Φ（Ａ）、前記現像剤の仕事関数Φ（Ｔ）が、以下の式（５）、（６）を満たす
０（ｅＶ）≦｜Φ（Ａ）−Φ（Ｓ）｜＜０．５７（ｅＶ）・・・（５）
Φ（Ａ）＜Φ（Ｔ）・・・（６）
ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
感光ドラム１には、転写終了後に残存した現像剤が付着している。この残存している現像剤は、クリーニング部材としての弾性を有するクリーニングブレード８によってクリーニングされる。クリーニングブレード８は、一端が、クリーニングされた現像剤を収容する収容部としての回収容器９に固定され、他端が自由端となっている。そして、クリーニングブレード８は、自由端が感光ドラム１の回転方向（図中矢印Ｃ方向）のカウンター方向を向いた状態で感光ドラム１に当接する。また、現像剤を回収するシート部材としての回収シート部材１４は、一端が回収容器９に固定された固定端であり、他端が自由端となっている。回収シート部材１４は、固定端から自由端にかけて感光ドラム１の回転方向に沿って延伸している。そして、回収シート部材１４の自由端が感光ドラム１の回転方向を向いた状態で感光ドラム１に当接する。クリーニングブレード８と回収シート部材１４との間の対向空間が回収容器９と繋がっていることで、感光ドラム１から除去された現像剤が、感光ドラム１とクリーニング枠体１５との隙間から回収容器９の外部に漏れ出ることなく回収容器９に収容される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
（外添剤の溜り量の測定）
実施例１、２と同様に、本実施例におけるクリーニングブレード８の先端における外添剤の溜り量の測定を行う。外添剤の溜り量の測定結果を図１４に示す。図１４に示すように、立方体形状のチタン酸ストロンチウムの外添剤は球形状のチタン酸ストロンチウムの外添剤に比べて、クリーニングブレード８の先端における溜り量が増加している。