(57)【要約】【課題】  環境変化が生じてもクリーニングブレードの不具合が生じないで、クリーニング不良等の不具合が確実に抑止される、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】  この発明のクリーニング装置１０は、像担持体１に当接して像担持体１に付着する付着物を除去するクリーニングブレード１０ａと、クリーニングブレード１０ａの温度を上昇させる加熱手段６１と、クリーニングブレード１０ａの温度を低下させる冷却手段６１と、を備える。加熱手段６１及び冷却手段６１を用いて、クリーニングブレード１０ａの温度が所定範囲内になるように制御する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に当接して当該像担持体に付着する付着物を除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードの温度を上昇させる加熱手段と、
前記クリーニングブレードの温度を低下させる冷却手段と、を備え、
前記加熱手段及び前記冷却手段を用いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレード又はその近傍の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記加熱手段及び前記冷却手段は、前記温度検知手段の検知結果に基いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように制御す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】
前記クリーニングブレードによって除去されない前記像担持体上の付着物の量を検知する付着物量検知手段を備え、
前記加熱手段は、前記付着物量検知手段の検知結果に基いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように当該温度を上昇させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニングブレードの変形量を検知する変形量検知手段を備え、
前記冷却手段は、前記変形量検知手段の検知結果に基いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように当該温度を低下させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、オン・オフを切り替え可能に構成されたヒータであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、オン・オフを切り替え可能に構成されたクーラであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、被冷却物上に接離自在に設置されたヒートパイプであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、電流のオン・オフを切り替え可能に構成されたペルチェ素子であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記加熱手段及び前記冷却手段は、電流のオン・オフを切り替え可能に構成されるとともに電流方向を切り替え可能に構成されたペルチェ素子であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記クリーニングブレード上に設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記像担持体を介して前記クリーニングブレードに対向する対向ローラに設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１２】
前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記像担持体に当接して当該像担持体に付着する付着物を除去するクリーニングローラに設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１３】
前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記像担持体に当接するとともに前記クリーニングブレードに近設するローラ部材に設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１４】
前記加熱手段及び前記冷却手段は、送風方向を切り替え可能に構成された送風機であることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１５】
前記送風機は、被転写材上のトナー像を定着する定着部との間に設置されたことを特徴とする請求項１４に記載のクリーニング装置。
【請求項１６】
被転写材上のトナー像を定着する定着部に近設されたことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１７】
前記像担持体は、感光体ベルト、感光体ドラム、転写ベルト、転写ドラム、中間転写ベルト、中間転写ドラムのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１８】
請求項１〜請求項１７のいずれかに記載のクリーニング装置と前記像担持体とを一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１９】
前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、平均円形度が０．９０〜０．９９の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項１８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２１】
前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、体積平均粒径をＤｖμｍとして個数平均粒径をＤｎμｍとしたときに、
１．０５≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．３０
なる関係が成立するように形成されたことを特徴とする請求項１８〜請求項２０のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】
請求項１〜請求項１７のいずれかに記載のクリーニング装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、平均円形度が０．９０〜０．９９の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、体積平均粒径をＤｖμｍとして個数平均粒径をＤｎμｍとしたときに、
１．０５≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．３０
なる関係が成立するように形成されたことを特徴とする請求項２２〜請求項２４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置されるクリーニング装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、クリーニングブレードを具備するクリーニング装置とそれを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラムや転写ベルト等の像担持体上に当接するクリーニングブレードによって、像担持体上に付着したトナー等の付着物を除去するクリーニング装置が多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１等には、低温環境でクリーニングブレードが変形してクリーニング不良が発生するのを防止するために、クリーニングブレードの近傍の温度低下に基いてクリーニングブレードを加温する技術が開示されている。
【０００４】
詳しくは、クリーニングブレードの近傍には、温度を検知するセンサと、ヒータと、が設置されている。そして、クリーニングブレード近傍の温度が基準温度以下になったことがセンサで検知されるとヒータを発熱させて、クリーニングブレード近傍の温度を上昇させる。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３２４６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の技術は、第１に、クリーニングブレードの温度が所定温度まで上昇した場合に、クリーニングブレードが像担持体に巻き込まれる現象が生じる可能性があった。
【０００７】
クリーニングブレードは、ポリウレタンゴム等のゴム材料からなり、その先端部が像担持体に対して最適な角度（クリーニング角度）及び当接圧で当接している。そして、ゴム材料の特性から低温環境のみならず高温環境においても、クリーニングブレードの不具合が生じる。
【０００８】
詳しくは、低温環境にてクリーニングブレードの温度が所定温度以下になると、クリーニングブレードが硬化して最適なクリーニング角度及び当接圧を維持できなくなる。そのために、像担持体上に付着した未転写トナー等の付着物がクリーニングブレードの先端部（像担持体との当接部である。）をすり抜けて、クリーニング不良が発生してしまう。
これに対して、高温環境にてクリーニングブレードの温度が所定温度以上になると、クリーニングブレードが軟化して最適なクリーニング角度及び当接圧を維持できなくなる。そのために、像担持体上に当接するクリーニングブレードの先端部が、像担持体の走行方向にならって像担持体に巻き込まれてしまう。このような場合には、クリーニング不良の発生に加えて、巻き込みによる異常音が生じることになる。
【０００９】
また、従来技術は、第２に、急激に低温環境に変化した場合等にクリーニング不良を充分に防止することができない可能性があった。
すなわち、クリーニングブレードを加熱するヒータはクリーニングブレードに対して離間して配設されているために、クリーニングブレード近傍の温度が基準温度以下になったことをセンサで検知してからヒータを発熱させてクリーニングブレード自体の温度を上昇させるまでの応答性が不充分であった。
【００１０】
以上述べたような問題は、画像形成装置で用いられる種々のクリーニング装置であって、クリーニングブレードを具備するクリーニング装置に共通の問題になっている。すなわち、感光体ベルトや感光体ドラム等の感光体表面の未転写トナーを除去するクリーニング装置や、感光体上に形成されたトナー像を被転写材（記録媒体）に転写するための転写ベルトや転写ドラム等の転写部材表面の付着物を除去するクリーニング装置や、感光体上に形成されたトナー像を被転写材（記録媒体）に転写する前にそのトナー像を２次的に担持する中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写部材表面の付着物を除去するクリーニング装置に、共通の問題となっている。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、環境変化が生じてもクリーニングブレードの不具合が生じないで、クリーニング不良等の不具合が確実に抑止される、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の請求項１記載の発明にかかるクリーニング装置は、像担持体に当接して当該像担持体に付着する付着物を除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードの温度を上昇させる加熱手段と、前記クリーニングブレードの温度を低下させる冷却手段と、を備え、前記加熱手段及び前記冷却手段を用いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように制御するものである。
【００１３】
また、請求項２記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記クリーニングブレード又はその近傍の温度を検知する温度検知手段を備え、前記加熱手段及び前記冷却手段は、前記温度検知手段の検知結果に基いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように制御するものである。
【００１４】
また、請求項３記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記クリーニングブレードによって除去されない前記像担持体上の付着物の量を検知する付着物量検知手段を備え、前記加熱手段は、前記付着物量検知手段の検知結果に基いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように当該温度を上昇させるものである。
【００１５】
また、請求項４記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記クリーニングブレードの変形量を検知する変形量検知手段を備え、前記冷却手段は、前記変形量検知手段の検知結果に基いて前記クリーニングブレードの温度が所定範囲内になるように当該温度を低下させるものである。
【００１６】
また、請求項５記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段を、オン・オフを切り替え可能に構成されたヒータとしたものである。
【００１７】
また、請求項６記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記冷却手段を、オン・オフを切り替え可能に構成されたクーラとしたものである。
【００１８】
また、請求項７記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記冷却手段を、被冷却物上に接離自在に設置されたヒートパイプとしたものである。
【００１９】
また、請求項８記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段又は／及び前記冷却手段を、電流のオン・オフを切り替え可能に構成されたペルチェ素子としたものである。
【００２０】
また、請求項９記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段及び前記冷却手段を、電流のオン・オフを切り替え可能に構成されるとともに電流方向を切り替え可能に構成されたペルチェ素子としたものである。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記クリーニングブレード上に設置されたものである。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記像担持体を介して前記クリーニングブレードに対向する対向ローラに設置されたものである。
【００２３】
また、請求項１２記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記像担持体に当接して当該像担持体に付着する付着物を除去するクリーニングローラに設置されたものである。
【００２４】
また、請求項１３記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段又は／及び前記冷却手段は、前記像担持体に当接するとともに前記クリーニングブレードに近設するローラ部材に設置されたものである。
【００２５】
また、請求項１４記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段及び前記冷却手段を、送風方向を切り替え可能に構成された送風機としたものである。
【００２６】
また、請求項１５記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１４に記載の発明において、前記送風機は、被転写材上のトナー像を定着する定着部との間に設置されたものである。
【００２７】
また、請求項１６記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の発明において、被転写材上のトナー像を定着する定着部に近設されたものである。
【００２８】
また、請求項１７記載の発明にかかるクリーニング装置は、前記請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、前記像担持体を、感光体ベルト、感光体ドラム、転写ベルト、転写ドラム、中間転写ベルト、中間転写ドラムのうち少なくとも１つとしたものである。
【００２９】
また、この発明の請求項１８記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、請求項１〜請求項１７のいずれかに記載のクリーニング装置と前記像担持体とを一体的に備えたものである。
【００３０】
また、請求項１９記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、前記請求項１８に記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、平均円形度が０．９０〜０．９９の範囲になるように形成されたものである。
【００３１】
また、請求項２０記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、前記請求項１８又は請求項１９に記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０の範囲になるように形成されたものである。
【００３２】
また、請求項２１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、前記請求項１８〜請求項２０のいずれかに記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、体積平均粒径をＤｖμｍとして個数平均粒径をＤｎμｍとしたときに、
１．０５≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．３０
なる関係が成立するように形成されたものである。
【００３３】
また、この発明の請求項２２記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１７のいずれかに記載のクリーニング装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００３４】
また、請求項２３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２２に記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、平均円形度が０．９０〜０．９９の範囲になるように形成されたものである。
【００３５】
また、請求項２４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２２又は請求項２３に記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０の範囲になるように形成されたものである。
【００３６】
また、請求項２５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２２〜請求項２４のいずれかに記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーは、体積平均粒径をＤｖμｍとして個数平均粒径をＤｎμｍとしたときに、
１．０５≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．３０
なる関係が成立するように形成されたものである。
【００３７】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置（クリーニング部）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、クリーニングブレードの温度が所定範囲になるように、クリーニングブレードの温度を上昇・低下させている。これによって、環境変化が生じてもクリーニングブレードの不具合が生じないで、クリーニング不良等の不具合が確実に抑止される、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００４０】
実施の形態１．
図１〜図３にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。
【００４１】
図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。
【００４２】
図２を参照して、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部５、クリーニング装置（クリーニング部）２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。
【００４３】
なお、本実施の形態１では、感光体ドラム１、帯電部４、現像部５、クリーニング装置２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。
【００４４】
図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００４５】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像部５内には、トナーとキャリアとからなる現像剤Ｇが収容されている。現像部５内の現像剤Ｇは、トナー濃度センサ５７によって検知される現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像部５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３からトナー補給口４４を介して現像剤収容部５４内に、トナーが補給される。
【００４６】
なお、トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容器３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。これにより、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像部５にそれぞれ各色のトナーが搬送される。
【００４７】
その後、現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６、第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３、５４を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
【００４８】
現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【００４９】
上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナー（付着物）が残存する。
【００５０】
その後、感光体１の表面は、クリーニング装置２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。なお、クリーニングブレード２ａは、ポリウレタンゴム等のゴム材料からなり、その先端部が感光体ドラム１に対して最適なクリーニング角度及び当接圧で当接している。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００５１】
なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００５２】
ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、像担持体としての中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング装置１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００５３】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００５４】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８（像担持体）は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナー等の付着物が残存する。
【００５５】
その後、像担持体としての中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング装置１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナー（付着物）が回収される。なお、クリーニング装置１０は、ポリウレタンゴム等からなり中間転写ベルト８に所定のクリーニング角度及び当接圧で当接するクリーニングブレード１０ａと、中間転写ベルト８に摺接するファーブラシローラ等のクリーニングローラ１０ｂと、を備えている。このクリーニングブレード１０ａ及びクリーニングローラ１０ｂによって、中間転写ベルト８上の付着物が除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００５６】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００５７】
レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００５８】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、現像部５に収容される現像剤中のトナーや、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されるトナーとして、平均円形度が０．９０〜０．９９の範囲になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、チリが少なく転写性が良好で、画像濃度の再現性の高い精細な出力画像を得ることができる。
ここで、トナー粒子の円形度は次式で定義される。
円形度＝（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長）/（粒子投影像の周囲長）
したがって、円形度が１．００のとき、そのトナー粒子は真球形状となる。なお、トナーの平均円形度の測定は、代表的には、フロー式粒子像測定器「ＦＰＩＡ−２１００」（東亜医用電子社製）を用いて測定することができる。
【００６０】
また、本実施の形態１では、現像部５に収容される現像剤中のトナーや、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されるトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０の範囲であって、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、高い転写効率を維持しつつ、クリーニング性能の低下を抑止することができる。
ここで、形状係数ＳＦ−１は、トナー粒子の球形度を示すものであり、次式で求まる。
ＳＦ−１＝（Ｍ2／Ｓ）×（１００π／４）
上式において、Ｍはトナー粒子の投影面における最大粒径（まばらな粒径の中で最も大きな粒径である。）であり、Ｓはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数ＳＦ−１が１００であるトナー粒子は真球であって、１００から大きくなるほど球形度が低くなる。
【００６１】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー粒子の凹凸度を示すものであり、次式で求まる。
ＳＦ−２＝（Ｎ2／Ｓ）×（１００／４π）
上式において、Ｎはトナー粒子の投影面における周長であり、Ｓはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数ＳＦ−２が１００であるトナー粒子は凹凸がなくて、１００から大きくなるほど凹凸が大きくなる。
なお、形状係数ＳＦ−１及び形状係数ＳＦ−２は、走査型電子顕微鏡「Ｓ−８００」（日立製作所社製）にて撮影したトナー粒子の写真を、画像解析装置「ＬＵＳＥＸ３」（ニレコ社製）にて解析して求める。
【００６２】
また、本実施の形態１では、現像部５に収容される現像剤中のトナーや、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されるトナーとして、体積平均粒径をＤｖμｍとして個数平均粒径をＤｎμｍとしたときに、
１．０５≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．３０
なる関係が成立するように形成されたものを用いている。これによって、現像工程時に画像パターンに応じたトナー粒子の選択がおこなわれて良好な画質が維持されるとともに、現像部５で長時間撹拌されても良好な現像性が維持される。
なお、トナーの体積平均粒径及び個数平均粒径の測定は、代表的には、コールカウンター式粒度分布測定器「コールターカウンターＴＡ−２」（コールター社製）又は「コールターマルチサイザー２」（コールター社製）を用いて測定することができる。
【００６３】
次に、図２及び図３を用いて、本実施の形態１で特徴的な、クリーニング装置２、１０の構成・動作について詳述する。なお、図３は、中間転写ベルト８用のクリーニング装置１０の近傍を示す部分拡大図である。
【００６４】
図２に示すように、感光体ドラム１用のクリーニング装置２におけるクリーニングブレード２ａ上には、温度検知手段としての温度センサ６０と、ペルチェ素子６１と、が配設されている。
温度センサ６０は、クリーニングブレード２ａの温度を検知して、その検知結果を制御部７０に送信する。
【００６５】
ペルチェ素子６１は、２種類の金属の接合部への電流の入力をオン・オフできるとともに、その電流方向を切り替え可能に構成されている。これにより、所定の電流方向に電流を流したときには、ペルチェ素子６１はクリーニングブレード２ａを加熱する加熱手段として機能する。これに対して、反対の電流方向に電流を流したときには、ペルチェ素子６１はクリーニングブレード２ａを冷却する冷却手段として機能する。
【００６６】
具体的に、温度センサ６０によってクリーニングブレード２ａの温度が所定範囲の下限値以下であると検知された場合には、その検知結果に基いて制御部７０はペルチェ素子６１が加熱手段として機能するように制御する。これによって、クリーニングブレード２ａが加熱されて、クリーニングブレード２ａの硬化が抑止されて、感光体ドラム１上に付着した未転写トナー等の付着物がクリーニングブレード２ａの先端部（感光体ドラム１との当接部である。）をすり抜けてクリーニング不良が発生する不具合が防止される。
【００６７】
これに対して、温度センサ６０によってクリーニングブレード２ａの温度が所定範囲の上限値以上であると検知された場合には、その検知結果に基いて制御部７０はペルチェ素子６１が冷却手段として機能するように制御する。これによって、クリーニングブレード２ａが冷却されて、クリーニングブレード２ａの軟化が抑止されて、クリーニングブレード２ａが感光体ドラム１に巻き込まれる不具合が防止される。
【００６８】
なお、本実施の形態１では、加熱手段及び冷却手段として機能する１つのペルチェ素子６１を用いて、クリーニングブレード２ａの温度が所定範囲になるように制御した。これに対して、加熱手段としてのみ機能するペルチェ素子と冷却手段としてのみ機能するペルチェ素子とを用いて、クリーニングブレード２ａの温度が所定範囲になるように制御することもできる。
【００６９】
また、本実施の形態１では、温度センサ６０をクリーニングブレード２ａ上に設置して、クリーニングブレード２ａの温度を直接的に検知した。これに対して、温度センサ６０をクリーニングブレード２ａの近傍に設置して、クリーニングブレード２ａの温度を間接的に検知することもできる。
【００７０】
図３に示すように、中間転写ベルト８用のクリーニング装置１０におけるクリーニングブレード１０ａ上には、加熱手段として機能するヒータ６２と、冷却手段として機能するクーラ６３と、温度センサ（不図示である。）と、が配設されている。また、中間転写ベルト８に対向する位置には、付着物量検知手段としてのフォトセンサ６４が配設されている。
【００７１】
フォトセンサ６４は、クリーニング装置１０（クリーニングブレード１０ａ）で除去されない未転写トナー等の付着物の量を光学的に検知する。詳しくは、フォトセンサ６４は、レーザダイオード等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とからなり、発光素子から発せられた光を中間転写ベルト８上に照射して受光素子で受光する反射光量によって付着物量を検知する。フォトセンサ６４で検知された付着物量に係わる検知結果は、制御部７０に送信される。
【００７２】
ヒータ６２は、入力電力のオン・オフを切り替え可能に構成されている。これにより、ヒータ６２をオンしたときに、ヒータ６２はクリーニングブレード１０ａを加熱する加熱手段として機能する。
クーラ６３も、入力電力のオン・オフを切り替え可能に構成されている。これにより、クーラ６３をオンしたときに、クーラ６３はクリーニングブレード１０ａを冷却する冷却手段として機能する。
【００７３】
具体的に、フォトセンサ６４によって中間転写ベルト８上の付着物量が所定値以上でクリーニング不良が生じそうな状態が検知された場合には、その検知結果に基いて制御部７０はヒータ６２が加熱手段として機能するように制御する。これによって、クリーニングブレード１０ａが加熱されて、クリーニングブレード１０ａの硬化が抑止されて、中間転写ベルト８上に付着した未転写トナー等の付着物がクリーニングブレード１０ａの先端部をすり抜けてクリーニング不良が発生する不具合が防止される。
【００７４】
これに対して、不図示の温度センサによってクリーニングブレード１０ａの温度が所定値以上であると検知された場合には、その検知結果に基いて制御部７０はクーラ６３が冷却手段として機能するように制御する。これによって、クリーニングブレード１０ａが冷却されて、クリーニングブレード１０ａが中間転写ベルト８に巻き込まれる不具合が防止される。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態１では、クリーニングブレード２ａ、１０ａの温度が所定範囲になるように、クリーニングブレード２ａ、１０ａの温度を上昇・低下させて温度調整している。これによって、環境変化が生じてもクリーニングブレード２ａ、１０ａの巻き込みやクリーニング不良等の不具合を確実に抑止することができる。
【００７６】
実施の形態２．
図４及び図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図４は、実施の形態２における画像形成装置の転写ベルト近傍を示す断面図である。図５は、図４の転写ベルトに対向するクリーニング装置の近傍を示す部分拡大図である。本実施の形態２は、主として、画像形成装置本体に転写ベルト８８が配設されるとともに転写ベルト８８に付着する付着物を除去するクリーニング装置１０が配設されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７７】
図４に示すように、転写ベルトユニット８０の転写ベルト８８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが並設されている。図示は省略するが、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲には、前記実施の形態１と同様に、帯電部、現像部、クリーニング装置、除電部が配設されている。
【００７８】
転写ベルトユニット８０は、像担持体としての転写ベルト８８、４つの転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、４つのバックアップローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、対向ローラ８１、複数のローラ部材８２〜８６、吸着ローラ９０、クリーニング装置１０等で構成される。転写ベルト８８は、複数のローラ部材８２〜８６と対向ローラ８１とによって張架・支持されるとともに、対向ローラ８１の回転駆動によって図４中の破線矢印方向に無端移動される。なお、複数のローラ部材８２〜８６のうち１つのローラ部材８３は、転写ベルト８８の外周面に所定のスプリング力にて当接するテンションローラとして機能している。
【００７９】
４つの転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、転写ベルト８８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで転写ニップを形成している。
そして、転写ベルト８８は、破線矢印方向に走行して、実線矢印方向に被転写材Ｐを搬送する。転写ベルト８８に搬送される被転写材Ｐは、不図示の給紙部から給送されて、吸着ローラ９０と定着ベルト８８との間から送入された後に各転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、被転写材Ｐ上に重ねて転写される。なお、バックアップローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと転写ベルト８８との転写ニップを精度高く維持するために設置されている。
【００８０】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された被転写材Ｐは、転写ベルト８８から分離されて、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、装置外へと排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００８１】
他方、被転写材Ｐが分離された後の転写ベルト８８表面は、転写ベルト８８用のクリーニング装置１０の位置に達する。そして、この位置で、転写ベルト８８上の未転写トナー等の付着物が回収される。なお、クリーニング装置１０は、ポリウレタンゴム等からなり転写ベルト８８に所定のクリーニング角度及び当接圧で当接するクリーニングブレード１０ａと、転写ベルト８８に摺接するクリーニングローラ１０ｂと、を備えている。このクリーニングブレード１０ａ及びクリーニングローラ１０ｂによって、転写ベルト８８上の付着物が除去される。また、転写ベルト８８上には、画像濃度を最適に調整制御するために所定のタイミングでサンプリング用のトナー像が形成される。このサンプリング用のトナー像は、像担持体としての転写ベルト８８に対向するフォトセンサ（不図示である。）によってその画像濃度が検知される。
こうして、転写ベルト８８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００８２】
ここで、図５に示すように、転写ベルト８８用のクリーニング装置１０におけるクリーニングブレード１０ａ上には、冷却手段として機能するヒートパイプ６８と、変形量検知手段としての歪みセンサ６７と、温度センサ（不図示である。）と、が配設されている。また、対向ローラ８１の内部には、加熱手段として機能するヒータ６９が配設されている。さらに、定着部２０とクリーニング装置１０との間には、加熱手段及び冷却手段として機能するファン６５（送風機）が配設されている。
【００８３】
歪みセンサ６７は、クリーニングブレード１０ａの撓み量が所定値以上になるのを検知して、転写ベルト８８に対するクリーニングブレード１０ａの巻き込みを検知する。歪みセンサ６７で検知された検知結果は、制御部７０に送信される。
【００８４】
ヒートパイプ６８は、面状ヒートパイプであって、駆動部９５によって被冷却物としてのクリーニングブレード１０ａに対して接離自在に移動する。これによって、ヒートパイプ６８がクリーニングブレード１０ａに当接したときに、ヒートパイプ６８はクリーニングブレード１０ａを冷却する冷却手段として機能する。
【００８５】
対向ローラ６９に内設されたヒータ６２は、入力電力のオン・オフを切り替え可能に構成されている。これにより、ヒータ６９をオンしたときに、ヒータ６９はクリーニングブレード１０ａを加熱する加熱手段として機能する。本実施の形態２では、クリーニングブレード１０ａに直接的にヒータ６９を設置していないために直接的に設置した場合と比較して加熱効率は下がるものの、ヒータ６９の設置スペースをクリーニングブレード１０ａ上に確保できない場合等には有効である。
【００８６】
また、加熱手段に限らず、冷却手段においても、クリーニングブレード１０ａ上への設置スペースを確保できない場合には、クリーニングブレード１０ａに近設するクリーニングローラ１０ｂやローラ部材８３等に加熱手段又は冷却手段を配設することもできる。
また、本実施の形態２では、クリーニング装置１０が定着部２０に近設されているために、クリーニングブレード１０ａの温度を比較的高く維持することができる。したがって、クリーニングブレード１０ａの温度を上昇させる加熱手段の負荷は軽減される。
【００８７】
定着部２０とクリーニング装置１０との間に配設された送風機としてのファン６５は、羽部の回転方向を逆転することでその送風方向を切り替え可能に構成されている。これにより、ファン６５の送風方向を定着部２０側からクリーニング装置１０側にしたときに、ファン６５は定着部２０で生じた熱をクリーニング装置２０に送って、クリーニングブレード１０ａを加熱する加熱手段として機能する。これに対して、ファン６５の送風方向をクリーニング装置１０側から定着部２０側にしたときに、ファン６５はクリーニング装置１０で生じた熱を定着部２０側に対流させて、クリーニングブレード１０ａを冷却する冷却手段として機能する。
【００８８】
なお、ファン６５を定着部２０から離れた位置であってクリーニング装置１０に近設させた場合には、ファン６５の送風方向をクリーニング装置１０側に向けたときに、ファン６５はクリーニング装置２０に冷気を送って、クリーニングブレード１０ａを冷却する冷却手段として機能することになる。
【００８９】
具体的に、歪みセンサ６７によって転写ベルト８に対するクリーニングブレード１０ａの巻き込みが生じそうな状態が検知された場合には、その検知結果に基いて制御部７０は駆動部９５を制御してヒートパイプ６８を冷却手段として機能するように移動する。さらに、制御部７０は、ファン６５が冷却手段として機能するように制御する。これによって、クリーニングブレード１０ａが冷却されて、クリーニングブレード１０ａが転写ベルト８８に巻き込まれる不具合が防止される。
【００９０】
これに対して、不図示の温度センサによってクリーニングブレード１０ａの温度が所定値以下であると検知された場合には、その検知結果に基いて制御部７０はヒータ６９及びファン６５が加熱手段として機能するように制御する。これによって、クリーニングブレード１０ａが加熱されて、転写ベルト８８上に付着した付着物がクリーニングブレード１０ａの先端部をすり抜けてクリーニング不良が発生する不具合が防止される。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態２でも、クリーニングブレード１０ａの温度が所定範囲になるように、クリーニングブレード１０ａの温度を上昇・低下させて温度調整している。これによって、環境変化が生じてもクリーニングブレード１０ａの巻き込みやクリーニング不良等の不具合を確実に抑止することができる。
【００９２】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における感光体ドラムのクリーニング装置近傍を示す断面図である。
【図３】図１の画像形成装置における中間転写ベルトのクリーニング装置近傍を示す部分拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態２における画像形成装置の転写ベルト近傍を示す断面図である。
【図５】図４の転写ベルトのクリーニング装置近傍を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体ドラム（像担持体）、
２  クリーニング装置、
２ａ  クリーニングブレード、  ２ｂ  クリーニングローラ、
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ  プロセスカートリッジ（作像部）、
８  中間転写ベルト、
９、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ  １次転写バイアスローラ、
１０  クリーニング装置、
１０ａ  クリーニングブレード、  １０ｂ  クリーニングローラ、
１３  対向ローラ、  １５  中間転写ユニット、  ２０  定着部、
６０  温度センサ（温度検知手段）、
６１  ペルチェ素子（加熱手段、冷却手段）、  ６２  ヒータ、  ６３  クーラ、６４  フォトセンサ（付着物量検知手段）、  ６５  ファン（送風機）、
６７  歪みセンサ（変形量検知手段）、  ６８  ヒートパイプ、
６９  ヒータ（加熱手段）、  ７０  制御部、
８０  転写ベルトユニット、  ８１  対向ローラ、  ８１〜８６  ローラ部材、
８８  転写ベルト、  ９０  吸着ローラ、  ９５  駆動部、
１００  画像形成装置本体（装置本体）。
【図１】
2006091152.tif 000003
【図２】
2006091152.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006091152.tif 000006
【図５】
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