(57)【要約】【課題】  像担持体上に潤滑剤が塗布されてその摩擦係数が低減された状態が維持されるものであって、しかも、クリーニングブレードの先端エッジにおける磨耗が抑制され、長期間にわたって安定にクリーニングを行うことができ、良好な可視画像を得ることのできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  回転される像担持体と、この像担持体にトナーを供給してトナー像を形成する現像器と、トナー像を記録材に転写させる転写装置と、その先端エッジが像担持体に接触して設けられたクリーニングブレードと、このクリーニングブレードより像担持体の回転方向上流側において当該像担持体上に潤滑剤を塗布するブラシローラとを具えるものであって、クリーニングブレードとブラシローラとの間に、像担持体上から除去された廃トナーの一部を保持すると共に、それをクリーニングブレードの先端エッジへ供給する廃トナー供給手段が具えられていることを特徴とする。【選択図】  図２
2006030730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転される像担持体と、この像担持体にトナーを供給してトナー像を形成する現像器と、像担持体上のトナー像を記録材に転写させる転写装置と、その先端エッジが像担持体に接触して設けられたクリーニングブレードと、このクリーニングブレードより像担持体の回転方向上流側において当該像担持体上に潤滑剤を塗布するブラシローラとを具える画像形成装置であって、
クリーニングブレードとブラシローラとの間に、像担持体上から除去された廃トナーの一部を保持すると共に、それをクリーニングブレードの先端エッジへ供給する廃トナー供給手段が具えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
廃トナー供給手段は、その先端縁がクリーニングブレードの先端エッジに近接して設けられた廃トナー供給シートよりなり、この廃トナー供給シートには、過剰トナー排出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
クリーニングブレードは、像担持体に対する当接荷重が１４．７〜１９．６Ｎ／ｍとなる状態に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を構成するトナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法により得られた、個数平均粒径が３〜８μｍであるものが用いられ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、電子写真方式による画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複写機、プリンタなどにおいて用いられる電子写真方式による画像形成装置としては、回転されるドラム状の感光体よりなる像担持体上に現像器により形成されたトナー像を直接に、あるいは中間転写体を介して記録材に転写させて可視画像を形成させると共に、ポリウレタンゴムなどのゴム弾性体よりなる平板状のクリーニングブレードの先端エッジを像担持体に当接させて、この先端エッジによって像担持体の表面上の未転写トナーを掻き落とすことにより除去する構成のものが多く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような画像形成装置においては、近年、形成される可視画像における細線やドットなどの微細画の画質の向上を図り、印刷並みの高画質の画像を形成するために、小粒径化されたトナー粒子が用いられている。
【０００４】
小粒径化されたトナー粒子を得る方法としては、いわゆる重合法によるトナーの製造方法が知られている。しかし、重合法により製造されたトナーは、その粒子の形状が、粉砕法で製造されたトナー粒子に比べ、球形に近くて径が小さいために、粉砕法で製造されたトナー粒子に比べ、像担持体との接触面積が大きく、従って、トナー粒子と像担持体との間に作用する機械的力が大きなものとなるため、像担持体上の未転写トナーを十分にクリーニングすることが困難であり、その結果、形成される可視画像に、クリーニング不良による背景汚れ、黒スジなどの画像欠陥が発生し易い、という欠点を有している。
【０００５】
上記の欠点を解消するために、像担持体の表面に潤滑剤を塗布してその摩擦係数が低減されたものとすることにより、トナーと像担持体との間に作用する機械的力を小さなものとすることが行われており、これにより、例えばクリーニングブレードによるクリーニング効果が大幅に向上することが見出されている。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、塗布された潤滑剤の作用により、クリーニングブレードと像担持体との密着性が高いものとなってしまう結果、像担持体とクリーニングブレードの先端エッジとの摩擦が大きいものとなり、その結果、クリーニングブレードの先端エッジにおける磨耗が顕著に発生するという問題が生じる。
【特許文献１】特開平１１−３８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、像担持体上に潤滑剤が塗布されてその摩擦係数が低減された状態が維持されるものであって、しかも、クリーニングブレードの先端エッジにおける磨耗が抑制され、長期間にわたって安定にクリーニングを行うことのでき、その結果、クリーニング不良による画像欠陥が発生せず、良好な可視画像を得ることのできる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】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、回転される像担持体と、この像担持体にトナーを供給してトナー像を形成する現像器と、像担持体上のトナー像を記録材に転写させる転写装置と、その先端エッジが像担持体に接触して設けられたクリーニングブレードと、このクリーニングブレードより像担持体の回転方向上流側において当該像担持体上に潤滑剤を塗布するブラシローラとを具える画像形成装置であって、
クリーニングブレードとブラシローラとの間に、像担持体上から除去された廃トナーの一部を保持すると共に、それをクリーニングブレードの先端エッジへ供給する廃トナー供給手段が具えられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置においては、廃トナー供給手段は、その先端縁がクリーニングブレードの先端エッジに近接して設けられた廃トナー供給シートよりなり、この廃トナー供給シートには、過剰トナー排出部が設けられていることが好ましい。
また、クリーニングブレードは、像担持体に対する当接荷重が１４．７〜１９．６Ｎ／ｍとなる状態に設けられていることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明の画像形成装置においては、トナー像を構成するトナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法により得られた、個数平均粒径が３〜８μｍであるものが用いられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、基本的に、像担持体上に潤滑剤が塗布されて像担持体の摩擦係数が低減された状態が維持され、しかも、廃トナー供給手段が具えられて像担持体上においてブラシローラによって掻き取られた廃トナーの一部がクリーニングブレードの先端エッジに供給されて付着される構成であるために、常に廃トナーがクリーニングブレードの先端エッジに供給されることによって、クリーニングブレードと像担持体との摩擦が、介在する廃トナーによって小さいものとされ、これにより、当該クリーニングブレードの先端エッジにおける磨耗が抑制され、従って、長期間にわたって安定的にクリーニングを行うことができ、その結果、形成される可視画像においてクリーニング不良による画像欠陥が発生せず、良好な可視画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図、図２は、図１の画像形成装置におけるイエロートナー像に係るクリーニング手段の周辺を拡大して示す説明図である。
この画像形成装置は、複数の像担持体上に形成される互いに異なる色のトナー像を共通の中間転写体に順次に転写することにより当該中間転写体の外周面において各色のトナー像を重ね合わせて形成されたカラートナー像を記録材に転写することにより記録材上にカラートナー像を形成する、いわゆる中間転写方式のものである。
【００１３】
この画像形成装置は、無端状のベルトからなり図１において矢印方向に循環移動される中間転写体１７を具えており、この中間転写体１７の外周面領域に設けられたトナー像形成ユニット配置領域には、中間転写体１７の移動方向に沿って、各々、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像およびブラックトナー像を形成する４つのトナー像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが互いに離間して並ぶよう設けられている。中間転写体１７は、各々のトナー像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおける転写装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に対接されながら循環移動されるよう、複数の支持ローラに張架された状態とされている。
【００１４】
イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット１５Ｙにおいては、回転されるドラム状の感光体よりなる像担持体１０Ｙを具え、この像担持体１０Ｙの外周面領域において、各々、像担持体１０Ｙの回転方向に沿って、帯電装置１１Ｙ、露光装置１２Ｙおよびイエロートナーに係る現像剤により現像を行う現像器１３Ｙがこの順に並ぶよう配設されており、像担持体１０Ｙの回転方向における現像器１３Ｙより下流の位置に具えられた転写装置１４Ｙの下流の位置には、像担持体１０Ｙ上に潤滑剤を塗布するブラシローラ３１Ｙ（図３参照）を有する潤滑剤塗布手段３０Ｙが設けられ、像担持体１０Ｙの回転方向における潤滑剤塗布手段３０Ｙより下流の位置には、その先端エッジが像担持体１０Ｙに接触して設けられたクリーニングブレード２１Ｙ（図２参照）を有して像担持体１０Ｙ上に残留する未転写トナーを除去するクリーニング手段１８Ｙが設けられている。
【００１５】
像担持体１０Ｙは、ドラム状の金属基体と、この金属基体の外周面に形成された有機光導電性化合物よりなる感光層とにより構成されており、図１において紙面に対して垂直な方向に伸びる状態で配設されている。感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネートなどを例示することができる。
【００１６】
帯電装置１１Ｙは、例えば制御グリッドと帯電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２Ｙは、例えばレーザ照射装置よりなる。
【００１７】
現像器１３Ｙは、例えばマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１３１Ｙおよび像担持体１０Ｙとこの現像スリーブ１３１Ｙとの間にバイアス電圧を印加する電圧印加装置（図示せず）が設けられてなるものである。
【００１８】
転写装置１４Ｙは、中間転写体１７を介して像担持体１０Ｙの表面に押圧された状態で１次転写領域を形成するよう配設された１次転写ローラ１４１Ｙと、この１次転写ローラ１４１Ｙに接続された、定電流電源よりなる転写電流供給装置（図示せず）とにより構成されており、転写電流供給装置によって１次転写ローラ１４１Ｙに電流を供給して１次転写領域に転写電界を形成させることにより、像担持体１０Ｙ上のイエロートナー像を、中間転写体１７に転写する、いわゆる接触転写方式のものである。
【００１９】
図３に示すように、潤滑剤塗布手段３０Ｙは、ブラシローラ３１Ｙを具えて、像担持体１０Ｙの表面に潤滑剤を塗布すると共に像担持体１０Ｙ上の未転写トナーの一部を掻き取る機能を有するものである。
【００２０】
潤滑剤塗布手段３０Ｙは、像担持体１０Ｙの軸方向と同一の方向に細長い直方体形状を有する固形状の潤滑剤により構成された潤滑剤ストック３２Ｙと、掻取領域ａにおいて潤滑剤ストック３２Ｙの表面と対接し、塗布領域ｂにおいて像担持体１０Ｙの表面と対接し、潤滑剤ストック３２Ｙの表面を摺擦することにより掻き取った潤滑剤を像担持体１０Ｙの表面に塗布するよう回転駆動されるブラシローラ３１Ｙと、潤滑剤ストック３２Ｙをブラシローラ３１Ｙに対して押圧するよう支持するスプリングからなる押圧装置３３Ｙとから構成されている。
【００２１】
ブラシローラ３１Ｙは、例えば導電性アクリル繊維などの樹脂製ブラシ繊維が高密度に植設されてなる長尺の織布がローラ基体の周面に形成されてなるものである。当該ブラシローラ３１Ｙは、各々のブラシ繊維の太さが例えば３〜７デニール、ブラシ繊維の毛長が２〜５ｍｍ、ブラシ繊維の電気抵抗率が１×１０10Ω以下、ブラシ繊維のヤング率が４９００〜９８００Ｎ／ｍｍ2 、ブラシ繊維の植設密度（単位面積あたりのブラシ繊維数）が例えば５０〜２００ｋ本／ｉｎｃｈ2 のものであることが好ましい。
このようなブラシローラ３１Ｙは、例えばその外径が１２ｍｍであり、ローラ基体の外径が６ｍｍである。
ブラシローラ３１Ｙは、像担持体１０Ｙに対するブラシ繊維の食い込み量が例えば０．５〜１．５ｍｍとなる状態に設定されることが好ましい。ここで、「像担持体１０Ｙに対する食い込み量」とは、像担持体１０Ｙが存在しなかったときの、ブラシ繊維の先端が像担持体１０Ｙが配設される領域内へ入り込む最大値を意味する。
【００２２】
潤滑剤ストック３２Ｙとしては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩よりなる潤滑剤成分を用いることができる。
【００２３】
潤滑剤ストック３２Ｙは、研磨剤成分が含有されるものであってもよく、例えば、上記の潤滑剤成分に、例えばマグネシウム、亜鉛、アルミニウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、マンガン、クロムおよびストロンチウムから選ばれた金属の酸化物の粉末、またはチタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムおよびチタン酸バリウムから選ばれた金属化合物の粉末からなる研磨剤成分が添加されたものとすることができる。
このような研磨剤成分の含有量は、例えば潤滑剤成分１００質量部における研磨剤成分の割合が０．０１〜２０質量部であることが好ましく、より好ましくは、潤滑剤成分１００質量部における研磨剤成分の割合が０．０１〜１質量部である。
【００２４】
このような潤滑剤ストック３２Ｙは、例えば、幅（図３において上下方向の長さ）が８ｍｍ、長さ（紙面に垂直な方向の長さ）が３３０ｍｍ、厚み（左右方向の長さ）が５ｍｍである。
【００２５】
押圧装置３３Ｙは、ブラシローラ３１Ｙの像担持体１０Ｙに対する押圧力が例えば０．５〜１．０Ｎとなるよう、潤滑剤ストック３２Ｙを像担持体１０Ｙに近接する方向に押圧するものが用いられている。
【００２６】
このような潤滑剤塗布手段３０Ｙにおいては、像担持体１０Ｙの表面１ｃｍ2 当たりに対する潤滑剤の塗布量が０．５×１０-7〜１．５×１０-7ｇ／ｃｍ2 とされるよう、例えば潤滑剤ストック３２のブラシローラ３１に対する押圧力およびブラシローラ３１の回転速度が調整される。
【００２７】
図２に示すように、クリーニング手段１８Ｙは、像担持体１０Ｙの回転方向において潤滑剤塗布手段３０Ｙより下流の位置に具えられ、その先端エッジが像担持体１０Ｙに接触するよう設けられたクリーニングブレード２１Ｙを具え、像担持体１０Ｙ上に残留する未転写トナーのうち、ブラシローラ３１Ｙによって除去されずに残留する未転写トナーを像担持体１０Ｙ上から除去する機能を有するものである。
【００２８】
クリーニングブレード２１Ｙは、例えばポリウレタンゴムなどの弾性体よりなる平板状のものであり、その基端部分が平板状の支持板２２Ｙによって支持されると共に、先端エッジが像担持体１０Ｙの表面に当接されるよう設けられ、支持板２２Ｙは、像担持体１０Ｙの軸方向に伸びたブレード支持軸２３Ｙにより回動自在に支持され、このクリーニングブレード２１Ｙの基端側から伸びる方向は、当接箇所における像担持体１０Ｙの回転による移動方向と反対方向である、いわゆるカウンター方向とされている。
また、クリーニング手段１８Ｙにおいては、前記支持板２２Ｙを介してクリーニングブレード２１Ｙを当該クリーニングブレード２１Ｙの基端側から先端側に向かう方向に押圧する図示しない押圧装置が設けられている。
【００２９】
このクリーニングブレード２１Ｙは、これを構成する弾性体のＪＩＳ  Ａ硬度が６５〜８０°であることが好ましく、また、２５℃で測定された反発弾性係数が５０％以上であることが好ましい。また、クリーニングブレード２１Ｙの像担持体１０Ｙに対する当接角は７〜２０°に設定されることが好ましい。
ここに、「クリーニングブレードの像担持体に対する当接角」とは、クリーニングブレード２１Ｙを剛体と仮定した場合における、クリーニングブレード２１Ｙと像担持体１０Ｙとの接点に係る接線Ｌと、クリーニングブレード２１Ｙとの角度αである。
また、クリーニングブレード１Ｙの像担持体に対する当接荷重は、１４．７〜１９．６Ｎ／ｍに設定されている。
さらに、クリーニングブレード２１Ｙが剛体と仮定した場合における、ブレード支持軸２３Ｙの中心と、クリーニングブレード２１Ｙと像担持体１０Ｙとの接点とを結ぶ直線Ｍと、当該クリーニングブレード２１Ｙと像担持体１０Ｙとの接点に係る接線Ｌとの支点角βは、２０〜２６°に設定されている。
【００３０】
そして、本発明の画像形成装置においては、クリーニングブレード２１Ｙとブラシローラ３１Ｙとの間に、像担持体１０Ｙ上から除去された廃トナーＴ（図５参照）の一部を保持すると共に、クリーニングブレード２１Ｙの先端エッジへ供給する廃トナー供給シートよりなる廃トナー供給手段２４Ｙが具えられている。具体的には、クリーニングブレード２１Ｙとブラシローラ３１Ｙとの間に、廃トナー供給手段２４Ｙを構成する、後述する先端部２６Ｙの先端縁が配置されている。
【００３１】
廃トナー供給手段２４Ｙは、具体的には、図４および図５に示されているように、像担持体１０Ｙの軸方向に伸びるものであって、クリーニングブレード２１Ｙとほぼ平行に僅かに傾斜して上方に伸びる底板部分２５１Ｙと、この底板部分２５１Ｙの上端から立ち上がる起立部分２５２Ｙとよりなり、例えば厚みが０．２ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなる主体部２５Ｙと、この主体部２５Ｙの起立部分２５２Ｙの先端縁に連続して屈曲して伸びる、例えば厚みが０．１ｍｍのウレタンシートからなる先端部２６Ｙとにより構成されており、先端部２６Ｙが伸びる方向は、底板部分２５１Ｙと起立部分２５２Ｙと共に凹所空間Ｗが形成される形状とされており、この凹所空間Ｗにより、廃トナー滞留部２８Ｙが形成される。
【００３２】
廃トナー供給手段２４Ｙは、先端部２６Ｙの先端縁が、クリーニングブレード２１Ｙの先端エッジに近接して、僅かにブラシローラ３１Ｙからクリーニングブレード２１Ｙに向かう方向（図２において右方）に傾斜して伸びると共に、主体部２５Ｙの底板部分２５１Ｙの基端部分が両面粘着シートなどのシート保持部材２９Ｙによって支持板２２Ｙにおけるクリーニングブレード２１Ｙが支持される面の反対面（図２において下面）に保持された状態に設けられている。
【００３３】
また、主体部２５Ｙの底板部分２５１Ｙには、開口よりなる過剰トナー排出部２７Ｙが形成されている。
過剰トナー排出部２７Ｙを形成する開口は、底板部分２５１Ｙと起立部分２５２Ｙとの交差線から底板部分２５１Ｙの基端部分に向かって５〜１０ｍｍのライン位置に、各々、例えば、縦方向（像担持体１０Ｙの軸方向）長さが５〜１５ｍｍ、横方向（像担持体１０Ｙの軸方向と垂直方向）長さが３〜８ｍｍの大きさを有する長方形のものが、像担持体１０Ｙの軸方向に５〜１０ｍｍの間隔で複数並んだ状態で設けられている。
【００３４】
他のトナー像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの各々についても、現像剤がイエロートナーの代わりにそれぞれマゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを含むものである他は、イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット１５Ｙと同様の構成とされている。
【００３５】
中間転写体１７としては、例えば表面抵抗率が１×１０9 〜１×１０12Ω／□の半導電性の樹脂ベルトからなるものが好ましく用いられ、具体的には、例えばポリカーボネート、ポリイミド、ポリアセドイミド、ポリビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などの樹脂材料や、エチレン−プロピレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタンゴムなどのゴム材料に、カーボンなどの導電性フィラーが分散されてなるもの、あるいはイオン性の導電材料が含有されてなるものが用いられる。表面抵抗率は、抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」（油化電子製）を用い、常温常湿（温度２０±１℃、湿度５０±２％）環境下において、電圧１００Ｖを１０秒間印加することにより計測した値である。
【００３６】
中間転写体１７の移動方向におけるトナー像形成ユニット１５Ｋより下流側の位置には２次転写装置１４Ｓが設けられており、この２次転写装置１４Ｓは、中間転写体１７の外周面に接触して設けられて当該中間転写体１７との間に２次転写領域を形成する２次転写ローラ１４１Ｓと、中間転写体１７を介して２次転写ローラ１４１Ｓを押圧するよう当該中間転写体１７の内周面に接触して設けられたバックアップローラ１４２Ｓと、２次転写ローラ１４１Ｓに接続された、定電流電源よりなる転写電流供給装置（図示せず）とによって構成されており、転写電流供給装置によって２次転写ローラ１４１Ｓに電流を供給して２次転写領域に転写電界を形成させることにより、中間転写体１７上のカラートナー像を、記録材Ｐに転写する、いわゆる接触転写方式のものである。
【００３７】
また、中間転写体１７の移動方向における２次転写装置１４Ｓより下流側の位置には、中間転写体１７の外周面上に潤滑剤を塗布するブラシローラを有する中間転写体用潤滑剤塗布手段３０Ｓが設けられ、この中間転写体用潤滑剤塗布手段３０Ｓの中間転写体１７の移動方向下流側に、中間転写体１７の外周面上に残留する未転写トナーを除去するクリーニングブレードよりなる中間転写体用クリーニング手段１８Ｓが、その先端エッジが中間転写体１７に接触するよう設けられている。
【００３８】
＜トナー＞
本発明において使用されるトナーは、その個数平均粒径が３〜８μｍのものとされる。トナーの個数平均粒径は、製造工程における凝集剤（塩析剤）の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間あるいは重合体の組成などによって制御することができる。
【００３９】
個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、定着工程において、飛翔して加熱ローラに付着しオフセットを発生させる付着力の大きいトナー微粒子が少なくなり、また、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【００４０】
また、本発明において使用されるトナーの個数粒度分布および個数変動係数は、コールターカウンターＴＡ−IIあるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース（日科機製）、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては１００μｍのものを用いて、３μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。トナーの「個数粒度分布における個数変動係数」は下記式１から算出される。
【００４１】
式１：個数変動係数＝〔Ｓ2 ／Ｄ〕×１００  〔％〕
式１中、Ｓ2 は個数粒度分布における標準偏差を示し、Ｄは個数平均粒径〔μｍ〕を示す。
【００４２】
本発明において使用されるトナーの個数変動係数は２７％以下であることが好ましく、より好ましくは２５％以下である。個数変動係数が２７％以下であることにより、転写されたトナー層（粉体層）の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がよりシャープなものとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。
【００４３】
また、本発明において使用されるトナーの形状係数は、０．９４０〜０．９８５の範囲にあることが好ましい。トナーの形状係数の値は、トナー粒子の丸さの度合いを示す要素であり、この形状係数の値は、トナー粒子が真球であれば１となり、粒子の凹凸の度合いが大きくなるほど小さい値となる。
このような形状係数の値は、下記の式２で算出することができる。
【００４４】
式２：形状係数＝（円相当径から求めた円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
【００４５】
式２において、粒子投影像の周囲長は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）を用い、トナー懸濁液中のトナー粒子をＣＣＤカメラにより撮影し、得られたトナー粒子撮影像の周囲長であり、円相当径から求めた円の周囲長は、トナー粒子投影像と同じ面積相当の円の周囲長である。
【００４６】
形状係数を０．９４０〜０．９８５の範囲とすることで、トナーが有する形状をある程度不定形化することができ、熱の伝達を効率化することができ、定着性をより向上することができる。すなわち、平均円形度を０．９８５以下とすることで定着性を向上することができる。また、０．９４０以上の形状係数とすることで、粒子の不定形度合いを抑制し、長期にわたる使用時のストレスによる粒子の破砕性を抑制することができる。
【００４７】
本発明においては、トナーとして、その形状係数が０．９４０〜０．９８５の範囲のものが用いられ、特に、０．９５０〜０．９７５の範囲のものが好ましく用いられる。形状係数が０．９８５より大きいトナーは、粒子が真球に近いものであるためクリーニング性が劣ったものとなり、一方、形状係数が０．９４０より小さいトナーは、粒子の凹凸が大きくなり、機械内での圧力により破壊されやすく、また現像器内においてトナー粒子が一様に帯電されないため、良好な画像が形成されない。
【００４８】
以上説明したようなトナーは、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られるものであり、例えば懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤などを添加して会合する方法で製造することができる。また、単量体とトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液とを混合して会合させる方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などにより製造することもできる。ここで、「会合」とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。また本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００４９】
本発明において使用されるトナーとしては、上記の重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法により得られた、個数平均粒径が３〜８μｍであるものが用いられることが好ましい。さらに、トナーとしては、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であり、形状係数が０．９４０〜０．９８５の範囲にあるトナー粒子の割合が、６５個数％以上であるものが用いられることが好ましい。
【００５０】
以上説明したようなトナーは、一成分現像剤として用いても、二成分現像剤として用いてもよい。一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。
【００５１】
この画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。すなわち、トナー像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの各々において、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが回転駆動され、帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって所定の極性、例えば負極性に帯電され、次いで、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによって露光されることにより、照射箇所（露光領域）の電位が低下されて原稿画像に対応した静電潜像が像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの表面電位と同じ極性、例えば負極性に帯電されたトナーが像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより各色のトナー像が形成される。
【００５２】
さらに、中間転写体１７に、転写装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにより１次転写領域において各色のトナー像が順次に１次転写されて当該中間転写体１７の外周面において重ね合わせられることによりカラートナー像が形成される。そして、２次転写装置１４Ｓの転写電流供給装置により適正な大きさに制御された転写電流が２次転写ローラ１４１Ｓに供給されて、中間転写体１７の外周面のカラートナー像が、搬送されてきた記録材Ｐに２次転写された後、定着工程が行われ、これにより可視画像が形成される。
【００５３】
トナー像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいては、各々、潤滑剤塗布手段３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋのブラシローラ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋによって、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に潤滑剤がその塗布量が調整された状態で塗布されると共に、１次転写領域を通過して像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に残留した未転写トナーの一部が掻き落とされ、掻き落とされた廃トナーＴの一部が廃トナー供給手段２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの廃トナー滞留部２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋに、余剰分が過剰トナー排出部２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋから下方に自重によって落下することにより除去された状態で保持され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの回転駆動に伴う振動によって廃トナー供給手段２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの先端部２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋからクリーニングブレード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの先端エッジに廃トナーＴが供給され、この廃トナーＴがクリーニングブレード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの先端エッジに付着した状態で、ブラシローラ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋによって除去されずに残留した未転写トナーがクリーニング手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにより、除去される。
【００５４】
また、中間転写体用潤滑剤塗布手段３０Ｓのブラシローラによって、中間転写体１７の外周面上に潤滑剤がその塗布量が調整された状態で塗布されると共に、２次転写領域を通過して中間転写体１７上に残留した未転写トナーの一部が掻き落とされ、ブラシローラによって除去されずに残留した未転写トナーがクリーニング手段１８Ｓのクリーニングブレードにより、除去される。
【００５５】
このような画像形成装置によれば、基本的に、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に潤滑剤塗布手段３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにより潤滑剤が塗布されて像担持体の摩擦係数が低減された状態が維持され、しかも、常に廃トナーＴがクリーニングブレード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの先端エッジに供給されることによって、クリーニングブレード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの摩擦が、介在する廃トナーＴによって小さいものとされ、これにより、当該クリーニングブレード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの先端エッジにおける磨耗が抑制され、従って、長期間にわたって安定的にクリーニングを行うことができ、その結果、形成される可視画像においてクリーニング不良による画像欠陥が発生せず、良好な可視画像を得ることができる。
【００５６】
また、廃トナー供給手段２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに、開口よりなる過剰トナー排出部２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋが形成されていることにより、保持された廃トナーＴの量が常に一定量以下に維持され、これにより、クリーニングブレード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの先端エッジに過剰の廃トナーＴが供給されて例えば廃トナー詰りなどが発生することが抑止される。
【実施例】
【００５７】
以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５８】
＜実施例１＞
図１に示される構成に従って画像形成装置を製造した。具体的な構成は以下に示すとおりである。
【００５９】
（１）像担持体としては、フタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものからなる厚みが２５μｍの感光層が、外径が６０ｍｍ、軸方向長さが３３２ｍｍ、肉厚が１ｍｍであるであるアルミニウム製のドラム状金属基体の外周面にて形成されてなる、負帯電特性を有する有機感光体よりなるものを用いた。この像担持体が回転されるときの線速度の大きさを２２０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
（２）帯電装置としては、正放電特性を有するスコロトロン帯電器よりなるものを用いた。
（３）露光装置としては、表面標準出力が３００μＷである半導体レーザ照射装置よりなるものを用いた。
【００６０】
（４）現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
（５）現像剤としては、個数平均粒径が６．５μｍ、形状係数が０．９６０であるトナーが、４質量％の濃度で含有されたものを用いた。
（６）転写装置としては、１次転写ローラによる接触転写方式のものを用い、１次転写ローラは、カーボンがシリコーン樹脂に分散されてなる発泡スポンジ状態の半導電性ゴムからなる最外層が、ステンレス鋼よりなる円筒状の導電性芯金の外周面に形成されてなる、外径が２０ｍｍ、実抵抗値が１×１０6 Ω、アスカーＣ硬度が２５°のものである。この１次転写ローラの像担持体に対する押圧力を４．９Ｎに設定し、転写電流印加装置により転写ローラに供給される電流値を２０μＡに設定した。
【００６１】
（７）クリーニング手段としては、ウレタンゴムよりなり、ＪＩＳ  Ａ硬度が６５°、２５℃で測定された反発弾性係数が５０％の板状のクリーニングブレードからなるものを用い、このクリーニングブレードは厚さ２ｍｍ、自由長９ｍｍのものであり、このクリーニングブレードについて、像担持体に対する当接荷重を１９．６Ｎ／ｍ、像担持体に対する当接角を２０°、ブレード支持軸の中心と、クリーニングブレードと像担持体との接点とを結ぶ直線と、当該クリーニングブレードと像担持体との接点に係る接線との支点角を２６°に設定した。
【００６２】
（８）廃トナー供給手段としては、図４に示される構成を有するものであり、像担持体の軸方向の長さが３３２ｍｍであり、主体部が、厚みが０．２ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、先端部が、厚みが０．１ｍｍのウレタンシートからなり、底板部分と起立部分との交差線から底板部分の基端部分に向かって７ｍｍのライン位置に、各々、縦方向（像担持体の軸方向）長さが１０ｍｍ、横方向（像担持体の軸方向と垂直方向）長さが５ｍｍの大きさを有する長方形の開口よりなる過剰トナー排出部が、像担持体の軸方向に５ｍｍの間隔で２１個並んで設けられているものを用いた。
【００６３】
（９）潤滑剤塗布手段としては、図３に示される構成を有するものであり、ブラシローラは、６．２５デニールの導電性アクリル繊維よりなるブラシ繊維が、１００ｋ本／ｉｎｃｈ2 の高密度に植設されてなる長尺の織布が、外径６ｍｍのローラ基体の周囲に螺旋状に巻きつけられてロール状に形成されてなる、外径が１２ｍｍ、軸方向長さが３３２ｍｍのものであり、このブラシローラは、像担持体の回転方向と逆方向に回転するよう設定され、その線速度を１３２ｍｍ／ｓｅｃに設定し、ブラシローラの像担持体に対する食い込み量を１．０ｍｍに、ブラシローラの回転速度を２５０ｒｐｍに設定した。
潤滑剤ストックは、縦８ｍｍ、高さ１０ｍｍ、軸方向長さ３３０ｍｍの、ステアリン酸亜鉛からなる固形状のものよりなるものを用い、像担持体の表面１ｃｍ2 当たりに対する潤滑剤の塗布量が１．１４×１０-7ｇ／ｃｍ2 となるよう潤滑剤ストックのブラシローラに対する押圧力を設定した。
【００６４】
（１０）互いに隣接するトナー像形成ユニットにおける像担持体の回転軸の軸間距離は９５ｍｍである。
【００６５】
（１１）中間転写体としては、表面抵抗率が１×１０11Ω／□、体積抵抗率が１×１０8 Ωｃｍ、ベルトの全周が８６１ｍｍ、幅が３６２ｍｍ、厚さが０．１ｍｍであるポリイミドよりなる無端状の半導電性樹脂ベルトからなるものを用い、このベルトの張力を４９Ｎに設定した。
【００６６】
（１２）２次転写装置としては、２次転写ローラおよび２次転写ローラに中間転写ベルトを介して押圧するバックアップローラによる接触転写方式のものを用い、２次転写ローラは、外径が３０ｍｍ、実抵抗値が１×１０7 Ω、アスカーＣ硬度が６７°のものである。この２次転写ローラの中間転写体に対する押圧力を４９Ｎに設定し、転写電流印加装置により２次転写ローラに供給される電流値を５０μＡに設定した。
【００６７】
（１３）中間転写体用クリーニング手段としては、ウレタンゴムよりなり、ＪＩＳ  Ａ硬度が６５°、２５℃で測定された反発弾性係数が５０％の板状のクリーニングブレードからなるものを用いた。
クリーニングムブレードは厚さ２ｍｍ、自由長９ｍｍのものであり、このクリーニングブレードについて、像担持体に対する押圧力を２９４ｍＮ／ｃｍ、像担持体に対する当接角を２０°に設定した。
（１４）中間転写体用潤滑剤塗布手段としては、図３に示される構成を有するものであり、ブラシローラは、６．２５デニールの導電性アクリル繊維よりなるブラシ繊維が、１００ｋ本／ｉｎｃｈ2 の高密度に植設されてなる長尺の織布が、ローラ基体の周囲に螺旋状に巻きつけられてロール状に形成されてなる、外径が１８ｍｍ、軸方向長さが３３２ｍｍのものであり、このブラシローラは、像担持体の回転方向と逆方向に回転するよう設定され、その線速度を１３２ｍｍ／ｓｅｃに設定し、ブラシローラの像担持体に対する食い込み量を１．０ｍｍに、ブラシローラの回転速度を２５０ｒｐｍに設定した。
潤滑剤ストックは、縦８ｍｍ、高さ１０ｍｍ、軸方向長さ３３２ｍｍの、ステアリン酸亜鉛からなる固形状のものよりなるものを用い、像担持体の表面１ｃｍ2 当たりに対する潤滑剤の塗布量が０．８×１０-7ｇ／ｃｍ2 となるよう潤滑剤ストックのブラシローラに対する押圧力を設定した。
【００６８】
以上のような画像形成装置を用いて、各々のトナー像形成ユニットにおける非露光領域における像担持体の表面電位を−５０Ｖ、露光領域における像担持体の表面電位を０Ｖに設定し、記録材としてＡ４サイズの普通紙を用い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の印字率が５％の文字原稿を用い、１０万枚の可視画像を形成した後、および２０万枚の可視画像を形成した後におけるクリーニングブレードについて、下記のように磨耗量を測定する実写テストを行った。結果を表１に示す。
【００６９】
〔クリーニングブレードの磨耗量〕
クリーニングブレードを基端部から先端部に伸びる方向に対する角度が４５°となる方向から光学顕微鏡を用いて観察し、磨耗が認められた幅を磨耗量とした。
【００７０】
＜比較例１＞
廃トナー供給手段が具えられていないことの他は実施例１と同様の構成を有する画像形成装置を用い、実施例１と同様にして実写テストを行った。結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
2006030730.tif 000003
【００７２】
＜実施例２〜実施例４、参考例１〜参考例２＞
クリーニングブレードの像担持体に対する当接荷重が下記の表２に示されるものであることの他は実施例１と同様の構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様にして実写テストを行った。結果を表２に示す。
【００７３】
【表２】
2006030730.tif 000004
【００７４】
以上の実施例１〜実施例４、比較例１、および参考例１〜参考例２より明らかなように、実施例１に係る廃トナー供給手段が具えられている場合には、２０万枚の可視画像形成後もクリーニングブレードの先端縁の磨耗量が低減されたが、一方、比較例１に係る廃トナー供給手段が具えられていない場合には、クリーニングブレードの磨耗が著しいものとなった。
また、クリーニングブレードの当接荷重が１４．７Ｎ／ｍ〜１９．６Ｎ／ｍである場合には、参考例１に係るクリーニングブレードの当接荷重が過小な場合、および参考例２に係る当接荷重が過大な場合に比して、２０万枚の可視画像形成後もクリーニングブレードの先端縁の磨耗量が低減された状態が維持された。
【００７５】
以上、本発明について説明したが、本発明の画像形成装置においては、上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置におけるイエロートナー像に係るクリーニング手段の周辺を拡大して示す説明図である。
【図３】図１の画像形成装置におけるイエロートナー像に係る潤滑剤塗布手段の構成を模式的に示す説明図である。
【図４】図１の画像形成装置における廃トナー供給手段を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１の画像形成装置における廃トナー供給手段を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  像担持体
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ  帯電装置
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ  露光装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ  現像器
１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｋ  現像スリーブ
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ  転写装置
１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋ  １次転写ローラ
１４Ｓ  ２次転写装置
１４１Ｓ  ２次転写ローラ
１４２Ｓ  バックアップローラ
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ  トナー像形成ユニット
１７  中間転写体
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、    クリーニング手段
１８Ｓ  中間転写体用クリーニング手段
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ  クリーニングブレード
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ  支持板
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ  回転軸
２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ  廃トナー供給手段
２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ  主体部
２５１Ｙ、２５１Ｍ、２５１Ｃ、２５１Ｋ  底板部分
２５２Ｙ、２５２Ｍ、２５２Ｃ、２５２Ｋ  起立部分
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ  先端部
２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋ  過剰トナー排出部
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ  廃トナー滞留部
２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋ  シート保持部材
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ  潤滑剤塗布手段
３０Ｓ  中間転写体用潤滑剤塗布手段
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ  ブラシローラ
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ  潤滑剤ストック
３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ  押圧装置
Ｔ  廃トナー
Ｐ  記録材
Ｗ  凹所空間
【図１】
2006030730.tif 000005
【図２】
2006030730.tif 000006
【図３】
2006030730.tif 000007
【図４】
2006030730.tif 000008
【図５】
2006030730.tif 000009