(57)【要約】【課題】像保持体におけるフィルミングを防止する。【解決手段】クリーニング装置２０は、ハウジング２６の側面に電子写真感光体１０の表面に接触するクリーニングブレード２２が設けられ、ハウジング２６内にはクリーニングブレード２２により感光体１０の表面から除去された残留トナーを回収するトナー搬送オーガ２４が設けられ、さらに、クリーニングブレード２２と電子写真感光体１０との接触面に空気を吹き付ける空気吹き付け部材を備える。空気吹き付け部材は、電子写真感光体１０の回転方向に対して上流側及び下流側、少なくとも空気ノズル３０ａ，３０ｂの一方が設けられ、空気ノズル３０ｂ，３０ａは空気ホース３２の一端に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体と接触して残留トナーを除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材と像保持体との接触面に空気を吹き付ける空気吹き付け部材と、を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
さらに、前記クリーニング部材と像保持体との接触部の回転方向に対して上流側及び下流側の少なくとも一方にシート部材が設けられ、
前記シート部材の一端は、像保持体に接触してい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】
前記クリーニング部材がクリーニングブレードであり、
前記クリーニングブレードの像保持体との接触部を除く表面に、１つ以上の溝、凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニング部材がクリーニングブレードであり、
前記クリーニングブレードの空気通過部のレイノルズ数は、１０００以上２００００以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材がクリーニングブラシであり、
前記クリーニングブラシの空気が通過する際の振動数は、５Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のクリーニング装置または請求項６に記載のプロセスカートリッジが装着される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、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラム等の像保持体上に形成されたトナー像を、用紙等の記録媒体に転写する画像記録装置は知られている。例えば、複写機やレーザプリンタに代表される一般的な電子写真方式の画像形成装置においては、表面に感光体層を有する像保持体表面を均一に帯電する帯電工程、帯電された像保持体表面の像光を照射することで潜像を形成する露光工程、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像工程、該トナー像を記録媒体に転写する転写工程、該記録媒体上のトナー像を定着する定着工程、前記転写工程で像保持体上に残留したトナーを除去するクリーニング工程によって画像が形成される。
【０００３】
前記クリーニング工程で用いられるクリーニング装置において、クリーニングブレードやクリーニングブラシなどのクリーニング部材により像保持体上に残留したトナーを除去する方式がよく知られている。
【０００４】
また、クリーニング部材を備えるクリーニング装置において、さらに転写工程の後に像保持体上に残留するトナーを除去するための工夫が、例えば特許文献１から特許文献６に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０６６１９号公報
【特許文献２】特開２０００−１８１３１４号公報
【特許文献３】特開２０００−１８１３１８号公報
【特許文献４】特開２００２−１６９４５０号公報
【特許文献５】特開２００４−４６０１３号公報
【特許文献６】特開２００７−３２８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、像保持体におけるフィルミングを防止するクリーニング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のクリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、以下の特徴を有する。
【０００８】
（１）像保持体と接触して残留トナーを除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材と像保持体との接触面に空気を吹き付ける空気吹き付け部材と、を有するクリーニング装置である。
【０００９】
（２）さらに、前記クリーニング部材と像保持体との接触部の回転方向に対して上流側及び下流側の少なくとも一方にシート部材が設けられ、前記シート部材の一端は、像保持体に接触している上記（１）に記載のクリーニング装置である。
【００１０】
（３）前記クリーニング部材がクリーニングブレードであり、前記クリーニングブレードの像保持体との接触部を除く表面に、１つ以上の溝、凹凸形状が形成されている上記（１）または（２）に記載のクリーニング装置である。
【００１１】
（４）前記クリーニング部材がクリーニングブレードであり、前記クリーニングブレードの空気通過部のレイノルズ数は、１０００以上２００００以下である上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のクリーニング装置である。
【００１２】
（５）前記クリーニング部材がクリーニングブラシであり、前記クリーニングブラシの空気が通過する際の振動数は、５Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下である上記（１）または（２）に記載のクリーニング装置である。
【００１３】
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のクリーニング装置を備えたプロセスカートリッジである。
【００１４】
（７）上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のクリーニング装置または上記（６）に記載のプロセスカートリッジが装着される画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、像保持体におけるフィルミングが防止される。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、像保持体シート部材を介在させない場合に比べ、転写工程の後に像保持体上に残留するトナーは機内周囲に飛散することなく除去される。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、クリーニング部材が本構成を有さない場合に比べ、少ない空気流量で像保持体上に残留するトナーが除去される。
【００１８】
請求項４、５に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、より少ない空気流量で像保持体上に残留するトナーが除去される。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、本構成のクリーニング装置を備えない場合に比べ、像保持体のフィルミングが防止される。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、本構成のプロセスカートリッジが装着されていない場合に比べ、像保持体のフィルミングに由来するスジの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態におけるプロセスカートリッジの構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態におけるプロセスカートリッジの構成の他の例を示す概略図である。
【図３】本実施の形態における空気吹き付けを説明する模式図である。
【図４】本発明の実施形態におけるクリーニングブレードの表面の形状の例を複数示した概略図である。
【図５】本実施の実施形態におけるクリーニングブレードへの空気流入分配器の一例を説明する図である。
【図６】本実施の形態に用いるシート部材の配置の一例を説明する概略構成図である。
【図７】本発明の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明におけるクリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態は本発明を実施するための一例であり、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
［クリーニング装置及びプロセスカートリッジ］
まず、プロセスカートリッジとは、静電潜像が形成される像保持体と、像保持体と接触して像保持体を帯電する接触帯電手段と、さらに必要に応じて、像保持体の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段及びトナー画像の転写後に像保持体の表面に残存したトナーをクリーニングするクリーニング手段等のプロセス手段の少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が画像形成装置本体に着脱される。したがって、画像形成装置本体のメンテナンスを使用者自身が行える。
【００２４】
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例の概略を図１及び図２に示し、その構成について説明する。プロセスカートリッジ１００は、後述する画像形成装置に取り付ける取り付けレールを有するカバー１６内に、静電潜像が形成される像保持体としての電子写真感光体（感光体ドラム）１０と、電子写真感光体１０の表面を接触帯電する接触帯電手段としての帯電ロール１２と、電子写真感光体１０の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段としての現像ロールを備えた現像装置１４と、電子写真感光体１０の表面に接触して、転写後に電子写真感光体１０に残ったトナーをクリーニングするクリーニング装置２０，２１とが一体に支持されており、画像形成装置に着脱自在である。画像形成装置に装着されたときには電子写真感光体１０の周囲に、帯電ロール１２、レーザ光あるいは原稿の反射光等により電子写真感光体１０の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置１３とミラー１１と、現像装置１４に設けられた現像ロール、電子写真感光体１０表面のトナー画像を被転写材である記録紙（記録用紙）１８に転写処理する転写手段としての転写ロール１５、クリーニングブレード２２，２３がこの順序で配置されるようになっている。なお、図１では、他の電子写真プロセスにおいて通常必要な機能ユニットは、その記載を省略してある。
【００２５】
本実施形態に係るプロセスカートリッジ１００，１１０の動作について説明する。
【００２６】
まず、電子写真感光体１０表面に接触された帯電ロール１２に対して電圧を高圧電源装置（図示せず）から給電することによって、電子写真感光体１０の表面を一様な電位に帯電する（接触帯電方式）。このとき電子写真感光体１０及び帯電ロール１２は図１、図２の矢印方向にそれぞれ回転する。帯電後、電子写真感光体１０表面に露光装置１３により画像情報に応じた画像光（露光）が照射されると、照射された部分は電位が低下する。画像光は画像の黒／白等に応じた光量の分布であるため、画像光の照射によって電子写真感光体１０表面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が、現像装置１４の現像ロールを通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像を可視化したトナー画像が形成される。トナー画像が形成された部分に、所定のタイミングで位置合わせロール（図示せず）により記録紙１８が搬送され、電子写真感光体１０表面のトナー画像と重なる。このトナー画像が、転写ロール１５によって記録紙１８に転写された後、記録紙１８は、電子写真感光体１０から分離される。分離された記録紙１８は搬送経路を通って搬送され、定着手段としての定着ユニット（図示せず）によって、加熱加圧定着されたあと、機外へ排出される。一方、転写の後、電子写真感光体１０の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２０，２１により除去される。
【００２７】
次に、図１に示すクリーニング装置２０について、図１を用いて説明する。図１に示すように、クリーニング装置２０は、少なくともハウジング２６の側面に電子写真感光体１０（以下「感光体１０」という）の表面に接触するクリーニング部材であるクリーニングブレード２２（以下「ドクターブレード」ともいう）が設けられ、ハウジング２６内にはクリーニングブレード２２により感光体１０の表面から除去された残留トナーを回収するトナー搬送オーガ２４が設けられている。さらに、クリーニング装置２０は、クリーニングブレード２２と感光体１０との接触面に空気を吹き付ける空気吹き付け部材を備える。空気吹き付け部材は、図１に示すように、感光体１０の回転方向に対して上流側及び下流側の少なくとも一方側に、すなわち空気ノズル３０ａ，３０ｂの少なくとも一方を有し、空気ノズル３０ａ，３０ｂは空気ホース３２の一端に接続されている。したがって、空気ノズル３０ａ，３０ｂには空気ホース３２を介して空気が供給される。空気ホース３２は、例えば、プロセスカートリッジの小型化を考慮すれば、ハウジング２６に沿わせるように配置されることが好ましい。ここで、空気ホース３２の他端は、図示しないが、例えば画像形成装置の定着装置のファンからの空気であっても、又は画像形成装置の他のファンからの空気であっても、又は空気ポンプ、別途個別の如何なる気体流入装置であってもよい。また、空気ノズル３０ａ，３０ｂの空気圧は、空気ホース３２の他端に接続されるファン又は気体流入装置の出力制御により制御される。
【００２８】
また、他のクリーニング装置２１の構成について、図２を用いて説明する。図２に示すクリーニング装置２１は、少なくともハウジング２６の側面に電子写真感光体１０（以下「感光体１０」という）の表面に接触するクリーニング部材であるクリーニングブレード２３（以下「ワイパーブレード」ともいう）が設けられ、さらに、ハウジング２６内であって感光体１０と接触するクリーニングブラシ２８を有し、また、ハウジング２６内にはクリーニングブレード２３により感光体１０の表面から除去された残留トナーを回収するトナー搬送オーガ２４が設けられている。さらに、クリーニング装置２１は、クリーニングブレード２３と感光体１０との接触面に空気を吹き付ける空気吹き付け部材を備える。空気吹き付け部材は、上述同様の構成であるため、同一符号を付しその説明を省略する。
【００２９】
さらに、本実施の形態における空気吹き付け部材の空気ノズル３０ａ，３０ｂについて、クリーニングブレード２３を例に取り、図３を用いて説明する。感光体１０の表面に残留した残留トナー４０は、クリーニングブレード２３により掻き取られるとともに、感光体１０とクリーニングブレード２３とのニップ部に堆積する転写残留トナー及びトナーの外添剤を、空気１及び空気２の少なくとも一方から空気を吹き付け、吹き飛ばす。なお、吹き飛ばれたトナー及び外添剤はクリーニング装置に回収される。ここで、感光体１０の回転方向に対して上流側、すなわち空気１の方向からの空気吹き付けの方が、下流側の空気２の方向に比べ残留トナー４０の除去に対しより効果が高い。これにより、感光体１０上にトナーが残留することなく、またクリーニングブレード２３により感光体１０の表面にフィルミングの発生が抑制される。なお、ここでは、ワイパーブレードであるクリーニングブレード２３を例により説明したが、ドクターブレードであるクリーニングブレード２２においても同様である。
【００３０】
また、図３に示すように、空気ノズル３０ａ，３０ｂからの空気吹き付け角度θ１，θ２は、それぞれ感光体１０の面に対する接線（一点鎖線で示す）に対して０°以上６０°以下に設定される。この角度の範囲で空気吹き付けを行うことにより、空気により除去される残留トナーがプロセスカートリッジ内に飛散せず、機内汚染が抑制される。なお、ここでは、ワイパーブレードであるクリーニングブレード２３を例にとり説明したが、ドクターブレードであるクリーニングブレード２２においても同様に空気ノズル３０ａ，３０ｂからの空気吹き付け角度θ１，θ２が設定される。
【００３１】
また、空気ノズル３０ａ，３０ｂの少なくとも一方より空気を吹き付けてもよく、また空気ノズル３０ａ，３０ｂの両者から空気を吹き付けてもよい。両者から空気を吹き付ける空気流量を制御する場合、クリーニングブレード２２，２３と感光体１０の接触面において空気乱流が形成されるため、片方による空気吹き付けに比べ、残留トナー除去効率が向上する。
【００３２】
また、他の実施の形態では、上述したクリーニングブレード２２，２３の感光体１０との接触部を除く表面、すなわち空気吹き付けにより空気が流れる表面に、図４に示すような、１つ以上の溝５１，５２，５３や、凹凸形状５４，５５の１種又は２種以上の組み合わせが形成されている。ここで、溝５１は、空気流を曲線的に制御するためにカーブ溝になっており、溝５２は空気流を直線的に制御するために直線溝になっており、また溝５３は、空気の流速を変えるために溝の幅が局所的に異なった溝になっている。また、凹凸形状５４，５５は、エンボス加工により形成されても別部材により形成されてもよく、その形状も吹き付けられる空気の流速を変えたり乱流にしたりするためなど制御目的に応じてその形状及び大きさが適宜選択される。上記凹凸形状５４，５５により、空気流が不規則になるため、感光体１０とクリーニングブレード２２，２３とのエッジ部付近で乱流になり、ニップ部における残留トナー及び外添剤の蓄積が防止される。
【００３３】
また、他の実施の形態では、図５に示すように、クリーニングブレード２２の感光体１０との接触側とは反対側、すなわち、図１の空気ノズル３０ａ側に、空気ノズル３０ａの先端に取付け部６２を介して内壁に溝６４が形成された扇状の空気流入分配器６０が取り付けられ、空気がクリーニングブレード２２の表面に沿って吹き付けられる。ここで、取付け部６２及び空気流入分配器６０は、トナー等の付着を防止するためにテフロン（登録商標）などにより形成されることが好ましい。また、空気流入分配器６０の溝６４の間隔は、中央部につれて狭く、端部にいくにつれて広くなり、さらに溝６４も放射状に延びている。これにより、クリーニングブレード２２の幅全体に空気が供給される。さらに、中央部の空気は層流となり、端部にいくにつれて渦巻状の乱流になるため、層流のみに比べ、残留トナー及び外添剤の除去効率が向上する。したがって、フィルミングも抑制される。なお、ここでは、クリーニングブレード２２を例にとって説明したが、クリーニングブレード２３においても同様に空気流入分配器６０を取り付けてよい。
【００３４】
本実施の形態におけるクリーニングブレード２２，２３は、例えば、弾性素材によって所定厚さの板状に形成されている。クリーニングブレード２２，２３を形成する材料は、耐磨耗性、耐欠け性、耐クリープ性など機械的性質に優れる、例えば熱硬化型ポリウレタンゴムが使用される。なお、ブレードの素材はウレタンゴムに限られるものではなく、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム等の機能性ゴム材が用いられる。
【００３５】
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード２２，２３のブレード加圧方式は、構造が簡単で低コストの定変位方式を採用しており、例えば、加圧力は３９．２Ｎ／ｍ（４ｇｆ／ｍｍ）に設定される。ただし、ブレード加圧方式は定変位方式に限られるものではなく、当接圧の経時変化がほとんどない定荷重方式を用いてもよい。
【００３６】
さらに、本実施の形態の他のクリーニング装置は、図６に示すように、クリーニングブレード２３（又はクリーニングブレード２２）と感光体１０との接触部の回転方向に対して上流側及び下流側の少なくとも一方にシート部材７０ａ，７０ｂが設けられ、シート部材７０ａ，７０ｂの一端は、感光体１０に接触している。ここで、シート部材７０ａ，７０ｂは、感光体１０の表面に傷を形成しない程度の可撓性を有し、且つトナー等が付着しないテフロン（登録商標）などにより形成されている。
【００３７】
また、図６に示すように、シート部材７０ａ，７０ｂの設置角度θ１（下流側），設置角度θ２（上流側）は、それぞれ感光体１０の面に対する接線（一点鎖線で示す）に対して０°以上９０°以下、６０°以上９０°に設定される。上記設置角度にすることにより、シート部材７０ａ，７０ｂが他の機器の邪魔にならず設置される。
【００３８】
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード２２，２３の空気通過部のレイノルズ数は、１０００以上２００００以下である。この範囲のレイノルズ数にすることによって、ニップ部の残留トナー及び外添剤が機内に飛散することなくニップ部から除去される。
【００３９】
また、本実施の形態におけるクリーニングブラシ２８の空気が通過する際の振動数は、５Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下である。この範囲の振動数にすることによって、ニップ部の残留トナー及び外添剤が機内に飛散することなくニップ部から除去される。
【００４０】
次に、本実施の形態のプロセスカートリッジ内に配置される電子写真感光体１０及び接触帯電手段について具体的に説明する。
【００４１】
電子写真感光体１０としては光導電体が用いられ、少なくとも静電潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。電子写真感光体は、円筒状の導電性の基体外周面に必要に応じて下引き層と、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とがこの順序で形成されたものである。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。また感光体を搭載する形状としては例えばドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体の蒸着或いは塗工を行ったものである。 
【００４２】
帯電手段の構成は、ローラ型、ブレード（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型などがあるが、感光体と接触させ、高電圧を印加することによって生じた正または負のイオンを感光体の表面に移動させ、該感光体の表面を一様に帯電させるものであればいずれの型のものを用いてもよい。 
【００４３】
帯電ロール１２は、従来から使用されているものと同様に、電子写真感光体１０の画像 形成領域全体に対応するものとし、所定の押圧力で接触させ、電子写真感光体１０の回転に追従させて、回転しながら電子写真感光体１０の表面を帯電させるような動作を行う。
【００４４】
帯電ロール１２には、鉄やステンレス等の金属系材料で構成した軸部材の周囲に弾性体層を一体に所定の厚さで設けており、この弾性体はカーボン等を分散したＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンゴム）等の導電性の材料を用いることができる。
【００４５】
帯電ロール１２は、通常、外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。さらに必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。
【００４６】
芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。またその他に導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
【００４７】
弾性層の材質としては導電性あるいは半導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。ゴム材としてはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンゴム）、熱可塑性エラストマ、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。
【００４８】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物が用いることができ、これらの材料は単独あるいは２種以上混合して用いても良い。
【００４９】
抵抗層および保護層の材質としては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下、好ましくは１０５Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下、さらに好ましくは１０７Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下がよい。また抵抗層および保護層のそれぞれの膜厚としては０．０１μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以上５００μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以上１００μｍ以下がよい。
【００５０】
結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、ＦＥＰ（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）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂等が用いられる。
【００５１】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物等が用いられる。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤等を添加することができる。
【００５２】
これらの層を形成する手段としてはブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、空気ナイフ塗布法、カーテン塗布法等を用いることができる。
【００５３】
これらの帯電ロール１２を用いて電子写真感光体１０を帯電させる方法としては、導電性部材に電圧を印加する方法があるが、印加電圧は直流電圧、あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したものが好ましい。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体の帯電電位に応じて正または負の５０Ｖ以上２０００Ｖ以下が好ましく、特に１００Ｖ以上１５００Ｖ以下が好ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が４００Ｖ以上１８００Ｖ以下、好ましくは８００Ｖ以上１６００Ｖ以下、さらに好ましくは１２００Ｖ以上１６００Ｖ以下が好ましい。交流電圧の周波数は５０Ｈｚ以上２０,０００Ｈｚ以下、好ましくは１００Ｈｚ以上５,０００Ｈｚ以下である。
【００５４】
図１に示す露光装置１３としては、特に制限はなく、例えば、電子写真感光体１０の表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できるレーザ光学系、ＬＥＤアレイなどの光学系機器等が挙げられる。
【００５５】
現像手段は、電子写真感光体１０上に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む一成分現像剤あるいは二成分現像剤により現像してトナー画像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トナー層が電子写真感光体１０に接触する方式のものでも、接触しない方式のものでもよい。例えば、図１のように静電荷像現像用トナーを現像ロールを用いて電子写真感光体１０に付着させる機能を有する現像器、あるいはブラシ等を用いてトナーを電子写真感光体に付着させる機能を有する現像器等、公知の現像器等が挙げられる。現像剤担時体には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。
【００５６】
現像方法としても、２成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法 、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
【００５７】
転写手段としては、紙等に直接転写する方式のものでも、中間転写体を介して転写する方式のものでもよい。例えば、図１に示すような記録紙１８の表面に記録紙１８を介して直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール１５及び転写ロール押圧装置（図示せず）を用いることができる。また、記録紙１８の裏側からトナーとは逆極性の電荷を記録紙１８に与え、静電気力によりトナー画像を記録紙１８に転写するものを用いてもよい。転写ロール１５には、電子写真感光体１０に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。
【００５８】
定着手段としての定着ユニットとしては、記録紙１８に転写されたトナー画像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであれば特に制限はない。
【００５９】
トナー画像を転写する記録媒体である記録紙１８としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、転写材の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
【００６０】
プロセスカートリッジにはカートリッジ情報を記憶する通信機構を有してもよい。 
【００６１】
また、プロセスカートリッジは単色画像を形成するものだけではなく、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像あるいはフルカラー等）を形成するものであってもよい。
【００６２】
［画像形成装置］
図７は、本実施形態に係るプロセスカートリッジが適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、図７に示す画像形成装置２００は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａから４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。
【００６３】
電子写真感光体４０１ａから４０１ｄのそれぞれは所定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａから４０２ｄ、現像装置４０４ａから４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａから４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａから４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａから４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジ４０５ａから４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給可能である。これらのトナーは平均形状係数が１００〜１４０という条件を満たすものである。また、１次転写ロール４１０ａから４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９を介して電子写真感光体４０１ａから４０１ｄに当接している。
【００６４】
さらに、ハウジング４００内の所定の位置にはレーザー光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザー光源４０３から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体４０１ａから４０１ｄの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体４０１ａから４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。ここで、電子写真感光体４０１ａから４０１ｄと、平均形状係数が１００以上、１４０以下である各色トナーとを組み合わせることによって、タンデム方式のカラー画像形成装置においても、高画質化及び環境に対する負荷の低減を高水準で達成することが可能となる。
【００６５】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、背面ロール４０８及び張力付与ロール４０７により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介して背面ロール４０８と当接するように配置されている。背面ロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６の近傍に配置されたクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【００６６】
また、ハウジング４００内の所定の位置にはトレイ（被転写媒体トレイ）４１１が設けられており、トレイ４１１内の紙などの被転写媒体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、さらには相互に当接する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
【００６７】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト４０９を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト４０９のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合の中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
【００６８】
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を１種類又は２種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。
【００６９】
中間転写体として中間転写ベルト４０９のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは５０μｍ以上、５００μｍ以下が好ましく、６０μｍ以上、１５０μｍ以下がより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
【００７０】
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭６３−３１１２６３号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として５〜２０質量％のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
【００７１】
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、１００℃以上、２００℃以下に加熱しつつ５００ｒｐｍ以上、２０００ｒｐｍ以下の回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００℃以上の高温でポリイミド化反応（ポリアミド酸の閉環反応）を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に１００℃以上、２００℃以下に加熱して溶媒の大半を除去し、その後３００℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していても良い。
【００７２】
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
【００７３】
さらに、本発明の画像形成装置は、前述した実施形態に限るものではなく、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサー等の電子写真画像形成装置として使用される。
【実施例】
【００７４】
以下実施例及び比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７５】
＜クリーニングブレードＡの準備＞
３３ｃｍ×１．２ｃｍのポリウレタンゴム（北辰工業社製）からなるクリーニングブレードＡを準備した。
【００７６】
＜クリーニングブレードＢの準備＞
３２ｃｍ×１．３ｃｍのシリコーンゴム（東海ゴム工業社製）からなり、表面にエンボス加工を施し、表面積が５０％増加したクリーニングブレードＢを準備した。
【００７７】
＜フィルム材の設置＞
フィルム材は、図６に示すように、感光体の回転方向に対して上流側及び下流側の両方に設置した場合（感光体の面の接線に対して１５°）と設置しない場合について行った。
【００７８】
＜空気吹き付け方向＞
感光体の回転方向に対して上流側からの吹き付けを「ｗｉｔｈ方向」といい、感光体の回転方向に対して下流側から吹き付ける場合を「ａｇａｉｎｓｔ方向」という。
【００７９】
［評価方法］
クリーニングブレード（ドクターブレード及びワイパーブレードのいずれも）は、感光体接触圧が２ｇ／ｍｍ以下に設置した。クリーニングブレードのレイノルズ数は、空気１ａｔｍ（０．１ＭＰａ）、２０℃での密度、空気の粘度、平均速度、ノズル関係から求めた。また、クリーニングブラシの振動は、超高精度レーザ変位計（株式会社キーエンス社製）により測定した。
【００８０】
さらに、空気の粘性率は１．８１×１０―４Ｐａ・ｓ、図５の空気流入分配器６０の溝の切り込み長さを１ｃｍ以上５ｃｍ以下にし、クリーニングブレードと感光体との接触幅が１μｍ以上３００μｍ以下で、動粘性率が１．５０１×１０−５Ｐａ・ｓの条件で行った。なお、レイノルズ数２０００から２５００が、層流から乱流への遷移領域であると言われている。
【００８１】
富士ゼロックス社製「アペオスポートＡ４５０」の改造機によりランニングテストを行い、フィルミングによる画像欠陥が発生するまでの枚数を以下の表に示した。なお、１万枚までフィルミングによる画像欠陥が発生しなければ合格とした。
【００８２】
実施例１〜２０、比較例１〜２８：
以下、表に示す条件にて、フィルミングによる画像欠陥までの印刷枚数をカウントした。なお、表の枚数記載は、「千枚単位」となっている。したがって、例えば「４５．３」は、４５，３００枚を意味する。
【００８３】
【表１】
2010224295.tif 000003
【００８４】
【表２】
2010224295.tif 000004
【００８５】
【表３】
2010224295.tif 000005
【００８６】
【表４】
2010224295.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置等への適用がある。
【符号の説明】
【００８８】
１０  電子写真感光体、１１  ミラー、１２  帯電ロール、１３  露光装置、１４  現像装置、１５  転写ロール、１６  カバー、１８  記録紙、２０，２１  クリーニング装置、２２，２３  クリーニングブレード、２４  トナー搬送オーガ、２６  ハウジング、２８  クリーニングブラシ、３０ａ，３０ｂ  空気ノズル、３２  空気ホース、４０  残留トナー、５１，５２，５３，６４  溝、５４，５５  凹凸形状、６０  空気流入分配器、７０ａ，７０ｂ  シート部材、１００，１１０  プロセスカートリッジ、２００  画像形成装置、４００  ハウジング、４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ  電子写真感光体、４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ  帯電ロール、４０３  レーザー光源、４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄ  現像装置、４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄ  トナーカートリッジ、４０６  駆動ロール、４０７  張力付与ロール、４０８  背面ロール、４０９  中間転写ベルト、４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ  １次転写ロール、４１１  トレイ、４１２  移送ロール、４１３  ２次転写ロール、４１４  定着ロール、４１５ａ，４１５ｂ，４１５ｃ，４１５ｄ  クリーニングブレード、４１６  クリーニングブレード、５００  被転写媒体。
【図１】
2010224295.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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