(57)【要約】【課題】  クリーニング手段として２本のブラシローラを有する画像形成装置において常に好適なクリーニング性能が発揮されて残留トナーの除去が常に良好に実現される画像形成装置の提供。【解決手段】  ベルト状転写体上にトナー像を形成してこれを静電的に転写させる転写手段と、ベルト状転写体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを具え、クリーニング手段は、導電性対向ローラと各々ベルト状転写体を介してこれに押圧された２本の導電性ブラシローラとを有し、導電性対向ローラを介して一方の導電性ブラシローラから他方の導電性ブラシローラに電流が流れる電流路が形成されると共に、いずれか一方の導電性ブラシローラにクリーニング電圧を印加し、クリーニング電圧が印加されることによって流れるクリーニング電流の大きさと、導電性対向ローラの電位の大きさとに基づいて、クリーニング条件が変更されるよう制御されることを特徴とする。【選択図】  図２
2006251028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるベルト状転写体と、このベルト状転写体上に帯電されたトナーによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、ベルト状転写体上のトナー像を転写領域において静電的に転写させる転写手段と、ベルト状転写体上における残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを具える画像形成装置であって、
クリーニング手段は、ベルト状転写体の内周面に接する導電性対向ローラと、各々ベルト状転写体を介して当該導電性対向ローラに押圧された２本の導電性ブラシローラとを有してなり、
導電性対向ローラを介して一方の導電性ブラシローラから他方の導電性ブラシローラに電流が流れる電流路が形成されると共に、いずれか一方の導電性ブラシローラにクリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源が設けられ、
クリーニング電圧が印加されることによって前記電流路に流れるクリーニング電流の大きさと、導電性対向ローラの電位の大きさとに基づいて、当該クリーニング手段におけるクリーニング条件が変更されるよう制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
クリーニング手段におけるクリーニング条件の変更が、２本の導電性ブラシローラのうちの一方または両方の導電性ブラシローラの回転速度が変更されることにより行われ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】
クリーニング手段においては、２本の導電性ブラシローラに接して、それぞれ別個にトナー回収ローラが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。
【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カラー画像形成方法においては、一般に、感光体上やベルト状転写体上などにおいてトナー像形成手段によりトナー像を形成させ、次いでこのトナー像を転写手段により転写材に転写させ、その後、転写材に対して定着処理を行うことによって可視画像が形成され、転写後において転写されずにベルト状転写体上の残留した残留トナーは、クリーニング手段により除去されることが行われている。
【０００３】
このようなクリーニング手段としては、例えば、導電性ブラシローラなどのバイアスローラによって静電的にトナーを除去するものがある。しかし、通常の場合、トナー像形成手段中の例えば現像器中におけるトナーの帯電極性が負極性であっても、ベルト状転写体上の残留トナーには、負極性に帯電したものおよび正極性に帯電したものが混在している。これは、転写手段において形成される転写電界の作用により、トナーが現像器中の帯電極性と逆極性に帯電されることがあるという理由による。従って、このようなクリーニング手段においては１本のブラシローラによって両方の帯電極性の残留トナーを共に除去することは困難である、という問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、２本のブラシローラを併用し、２本のブラシローラにそれぞれ正極性のクリーニング電圧および負極性のクリーニング電圧を印加する構成のクリーニング手段が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、このようなクリーニング手段においては、ブラシローラには経時的に掻き取られたトナーが付着し、当該ブラシローラがいわゆる汚れた状態となることによって、当該ブラシローラのクリーニング性能が低下してしまう。そして、残留トナーの帯電分布状態は常に一定ではなく、使用環境や転写電界の大きさによって変化するため、それらの電気的状況に応じて使用を継続するうちに正極性のトナーを除去すべきブラシローラおよび負極性のトナーを除去すべきブラシローラの２本のブラシローラについて、それぞれのクリーニング性能が低下する、という問題がある。
【特許文献１】特開平６−１３０８７５号公報
【特許文献２】特開平６−３３２３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、ベルト状転写体に対するクリーニング手段として２本のブラシローラを有するものを用いた画像形成装置において、当該クリーニング手段において常に好適なクリーニング性能が発揮されてベルト状転写体上の残留トナーの除去が常に良好に実現され、その結果、画像汚れのない画像が得られ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】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、回転駆動されるベルト状転写体と、このベルト状転写体上に帯電されたトナーによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、ベルト状転写体上のトナー像を転写領域において静電的に転写させる転写手段と、ベルト状転写体上における残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを具える画像形成装置であって、
クリーニング手段は、ベルト状転写体の内周面に接する導電性対向ローラと、各々ベルト状転写体を介して当該導電性対向ローラに押圧された２本の導電性ブラシローラとを有してなり、
導電性対向ローラを介して一方の導電性ブラシローラから他方の導電性ブラシローラに電流が流れる電流路が形成されると共に、いずれか一方の導電性ブラシローラにクリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源が設けられ、
クリーニング電圧が印加されることによって前記電流路に流れるクリーニング電流の大きさと、導電性対向ローラの電位の大きさとに基づいて、当該クリーニング手段におけるクリーニング条件が変更されるよう制御されることを特徴とする。
【０００８】
この画像形成装置においては、クリーニング手段におけるクリーニング条件の変更が、２本の導電性ブラシローラのうちの一方または両方の導電性ブラシローラの回転速度が変更されることにより行われることが好ましい。
【０００９】
本発明の画像形成装置においては、クリーニング手段における２本の導電性ブラシローラに接して、それぞれ別個にトナー回収ローラが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、基本的に、ベルト状転写体上の残留トナーが、その帯電極性にかかわらずクリーニング手段の２本の導電性ブラシローラのいずれかによって除去されると共に、その各々におけるクリーニング電流の大きさおよび導電性対向ローラの電位の状態が、当該導電性ブラシローラの汚れ具合に応じたものとなるため、当該導電性ブラシローラのクリーニング条件を変更することによってクリーニング手段において常に好適なクリーニング性能が発揮される状態を得ることができ、従って、ベルト状転写体上の残留トナーの除去が常に良好に実現され、その結果、画像汚れのない画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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である。
この画像形成装置は、例えばカラー画像を形成する画像形成装置であって、複数の像担持体に形成される互いに異なる色のトナー像を、共通のベルト状転写体に順次に１次転写することにより当該ベルト状転写体上で各色のトナー像を重ね合わせ、このベルト状転写体上において形成されたカラートナー像を転写材Ｐに一括して転写することにより転写材Ｐ上において中間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。
【００１２】
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ベルト状転写体１７を具えており、このベルト状転写体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、ベルト状転写体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３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが順次に互いに離間して並ぶよう設けられている。ベルト状転写体１７は、各々のトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおける１次転写手段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、後述する導電性対向ローラ（以下、単に「対向ローラ」ともいう。）１７ａ、およびローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄよりなるローラ群に張架された状態とされている。
【００１３】
ベルト状転写体１７は、例えば体積抵抗率が１×１０8 〜１×１０10Ωｃｍ、表面抵抗率が１×１０4 〜１×１０12Ω／□である半導電性を有する無端状のベルトにより構成されている。表面抵抗率は、抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」（油化電子社製）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。
このベルト状転写体１７は、例えば、熱硬化ポリイミド、変性ポリイミドなどのポリイミドにより形成されていることが好ましい。
また、このベルト状転写体１７の移動速度は、例えば２００〜５００ｍｍ／ｓｅｃとされる。
【００１４】
イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙ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の回転方向に対して、帯電装置１１Ｙ、露光装置１２Ｙおよびイエロートナー像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より下流の位置に設けられた１次転写手段１４Ｙの下流の位置には、像担持体クリーニングブレードを具えた像担持体クリーニング手段１８Ｙが設けられている。
【００１５】
像担持体１０Ｙは、例えば、ドラム状金属基体の外周面に有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層を有するものであり、図１においては紙面に垂直な方向に伸びる状態で配設されている。
【００１６】
帯電装置１１Ｙは、例えばグリッド電極と放電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ものとされる。
【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および像担持体１０Ｙとこの現像スリーブとの間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加手段（図示せず）が設けられてなるものである。
【００１８】
１次転写手段１４Ｙは、ベルト状転写体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、例えば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に電流が供給されることにより、像担持体１０Ｙ上におけるイエロートナー像をベルト状転写体１７に静電的に転写する、いわゆる接触転写方式のものである。
【００１９】
像担持体クリーニング手段１８Ｙの像担持体クリーニングブレードは、例えば、ウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材によって支持されると共に、先端部分が像担持体１０Ｙの表面に当接されるよう設けられており、像担持体クリーニングブレード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。
【００２０】
他のトナー像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ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３０Ｙと同様の構成とされている。ここに、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋとにより、トナー像形成手段が構成されている。
【００２１】
ベルト状転写体１７の移動方向におけるブラックトナーに係るトナー像形成ユニット３０Ｋより下流側の位置には、転写手段１４Ｓが設けられており、この転写手段１４Ｓは、ベルト状転写体１７を介してローラ１７ｄを押圧して転写領域を形成する転写ローラ１４１Ｓと、この転写ローラ１４１Ｓに接続された、転写電圧印加装置（図示せず）とにより構成されており、転写電圧印加装置によって転写ローラ１４１Ｓに転写電圧が印加されることにより、ベルト状転写体１７上に形成されたカラートナー像を、搬送されてきた転写材Ｐに転写して当該転写材Ｐ上に中間トナー像を形成する、いわゆる接触転写方式のものである。
【００２２】
ベルト状転写体１７の移動方向における転写手段１４Ｓより下流側の位置には、ベルト状転写体１７上における残留トナーを除去するクリーニング手段１８Ｓが設けられている。このクリーニング手段１８Ｓは、図２に示すように、ベルト状転写体１７の内周面に接する状態に対向ローラ１７ａが設けられると共に、ベルト状転写体１７の外周面に接触された第１の導電性ブラシローラ（以下、「第１ブラシローラ」ともいう。）２２、この第１ブラシローラ２２に接触して設けられたトナー回収ローラを構成する第１フリッカー棒２３、およびこの第１フリッカー棒２３に接触して設けられたスクレーパ２４よりなる第１のブラシローラ系２１と、第１ブラシローラ２２よりもベルト状転写体１７の移動方向の上流側において当該ベルト状転写体１７の外表面に接触された第２の導電性ブラシローラ（以下、「第２ブラシローラ」ともいう。）２６、この第２ブラシローラ２６に接触して設けられたトナー回収ローラを構成する第２フリッカー棒２７、およびこの第２フリッカー棒２７に接触して設けられた板状のスクレーパ２８よりなる第２のブラシローラ系２５とが設けられて構成されている。
【００２３】
対向ローラ１７ａは、ベルト状転写体１７を張架するためのローラとしても機能しており、アルミニウム芯金よりなるハードローラよりなり、例えばその外径は２０〜８０ｍｍである。
【００２４】
第１ブラシローラ２２は、ベルト状転写体１７を介して対向ローラ１７ａに押圧された状態に設けられている。この第１ブラシローラ２２は、例えば導電性ナイロンなどよりなるブラシ繊維がローラ基体の外周面に高密度に植設されてなるものであり、このブラシ繊維の繊維径は例えば５〜８デニール、ブラシ繊維の毛長は例えば２〜５ｍｍ、ブラシ繊維の電気抵抗値は例えば１×１０9 〜１×１０11Ω、ブラシ繊維のヤング率は例えば４９００〜９８００Ｎ／ｍｍ2 、植設密度（単位面積当たりのブラシ繊維数）は例えば５０〜２００ｋ本／ｉｎｃｈ2 である。
【００２５】
第１ブラシローラ２２は、ベルト状転写体１７に対する食い込み量が１ｍｍとなるように設定されている。ここで、「ベルト状転写体に対する食い込み量」とは、ベルト状転写体１７が存在しなかったときの、第１ブラシローラ２２に植設されたブラシ繊維の先端がベルト状転写体内に入り込む最大値である。
【００２６】
第１のブラシローラ系２１の第１フリッカー棒２３は、第１ブラシローラ２２からトナーを除去するためのものであり、例えばその外径が８〜３０ｍｍである、例えばステンレス製のものとされる。この第１フリッカー棒２３は、第１ブラシローラ２２に対する食い込み量が１ｍｍとなるように設定されている。ここで、「第１ブラシローラに対する食い込み量」とは、第１フリッカー棒２３が存在しなかったときの、第１ブラシローラ２２に植設されたブラシ繊維の先端が第１フリッカー棒２３内に入り込む最大値である。
また、スクレーパ２４は、当該第１フリッカー棒２３に付着したトナーを機械的に除去するための板状のものであり、例えばその厚さは０．０５ｍｍである。
【００２７】
第２ブラシローラ２６は、ベルト状転写体１７を介して対向ローラ１７ａに押圧された状態に設けられている。
第２のブラシローラ系２５の第２ブラシローラ２６、第２フリッカー棒２７およびスクレーパ２８は、それぞれ第１のブラシローラ系２１の第１ブラシローラ２２、第１フリッカー棒２３、およびスクレーパ２４と同様の材料よりなるものであり、第２ブラシローラ２６のベルト状転写体１７に対する食い込み量は１ｍｍ、第２フリッカー棒２７の第２ブラシローラ２６に対する食い込み量は１ｍｍとなるように設定されている。
【００２８】
ブラシローラ２２、２６は、各々、ベルト状転写体１７との当接箇所において当該ベルト状転写体１７の移動方向と逆方向（図２において時計方向）に移動するよう回転され、その回転速度は、それぞれ、後述する制御部３１により、標準回転速度、並びにこの標準回転速度よりも高速の高速回転速度の２段階の間で切換え可能とされている。
フリッカー棒２３、２７は、ブラシローラ２２、２６と逆方向（図２において反時計方向）に回転されるものである。
【００２９】
このクリーニング手段１８Ｓにおいては、各々導電性の第１ブラシローラ２２、対向ローラ１７ａおよび第２ブラシローラ２６に電流が流れる電流路３３が形成されると共に、当該第１ブラシローラ２２にトナー像形成手段の現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおけるトナーの帯電極性（以下、「トナーの現像極性」ともいう。）と逆極性のクリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源２９が第１フリッカー棒２３を介して設けられていると共に、第２ブラシローラ２６は、例えば導電性の第２フリッカー棒２７を介して接地電位に維持されており、これにより、クリーニング電圧が印加されることにより、第１ブラシローラ２２、対向ローラ１７ａおよび第２ブラシローラ２６をこの順にクリーニング電流が流される。
【００３０】
ブラシローラ２２、２６は、ベルト状転写体１７上の残留トナーを摺擦または接触して静電的に吸引して掻き取るためのものであり、例えば用いるトナーの現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおける帯電極性（以下、「トナーの現像極性」ともいう。）が負極性であるとき、第１のブラシローラ２２はベルト状転写体１７上の残留トナーのうち負極性に帯電されたトナーを除去する機能を有し、一方、第２ブラシローラ２６はベルト状転写体１７上の残留トナーのうち正極性に帯電されたトナーを除去する機能を有する。
【００３１】
クリーニング電圧印加用電源２９によって第１フリッカー棒２３に印加されるクリーニング電圧の大きさは、例えばトナーの現像極性が負極性である場合に、例えば＋２００〜＋２０００Ｖとされる。
【００３２】
そして、この画像形成装置においては、電流路３３にはクリーニング電流の大きさＩを検出するクリーニング電流検出器３２が設けられると共に、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒを計測する電位計測器３５が、当該対向ローラ１７ａに対して非接触状態に設けられており、クリーニング電圧が印加されることによって電流路３３に流れるクリーニング電流の大きさＩと、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒとから求められるブラシローラ２２、２６の電気抵抗の大きさに基づいて、クリーニング手段１８Ｓにおけるクリーニング条件が変更されるよう、制御部３１により制御される。
ここに、「クリーニング条件」とは、クリーニング手段１８Ｓのクリーニング性能に直接的に影響を与える条件であり、この例の画像形成装置においては、クリーニング条件として回転速度が選ばれ、第１ブラシローラ２２および第２ブラシローラ２６の一方または両方の回転速度が、制御部３１により、標準回転速度および高速回転速度のいずれかに設定されることとされている。
【００３３】
例えば、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒが標準電位範囲にある場合には、ブラシローラ２２、２６のそれぞれが、共に標準回転速度とされ、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒが標準電位範囲よりも高い高電位範囲にある場合には、第１ブラシローラ２２が標準回転速度とされると共に第２ブラシローラ２６が高速回転速度とされ、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒが前記標準電位範囲よりも低い低高電位範囲にある場合には、第１ブラシローラ２２が高速回転速度とされると共に第２ブラシローラ２６が標準回転速度とされる。
【００３４】
第２ブラシローラ２６および第１ブラシローラ２２の標準回転速度は例えば１００〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは２２０ｍｍ／ｓｅｃとされ、高速回転速度は例えば３００〜５００ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは４４０ｍｍ／ｓｅｃとされる。
【００３５】
制御部３１においては、クリーニング電流の大きさＩの範囲が複数、例えば３つのクリーニング電流範囲に区分されている。ここでクリーニング電流範囲が複数に区分されているのは、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒがそのとき電流路３３を流れるクリーニング電流の大きさＩの影響を受けるために、各々のクリーニング電流範囲において設定される対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒについての標準電位範囲の幅が異なるためである。
クリーニング電流の大きさＩは、それが小さいほど第１ブラシローラ２２および第２ブラシローラ２６における合計の電気抵抗が大きく、ブラシローラ２２、２６の汚れの程度が大きいことを意味する。
【００３６】
そして、クリーニング電流範囲の各々においては、上記のように対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒが標準電位範囲、高電位範囲、または低電位範囲であることに従ってブラシローラ２２、２６のそれぞれの回転速度が設定される。
一方、クリーニング電流の大きさＩが上記のクリーニング電流範囲のいずれからも逸脱する、その値が極小である場合には、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒのと無関係に、ブラシローラ２２、２６の回転速度が共に高速回転速度とされる。
【００３７】
クリーニング電流の大きさＩの範囲が３つのクリーニング電流範囲Ｉ1 〜Ｉ3 に区分されているときにおいて、クリーニング電流範囲Ｉ1 が例えば２μＡ以上３μＡ未満、クリーニング電流範囲Ｉ2 が例えば３μＡ以上７μＡ未満、クリーニング電流範囲Ｉ3 が例えば７μＡ以上とされる。
このとき、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒの標準電位範囲の具体的な数値は、例えば、クリーニング電流範囲Ｉ1 においては２００Ｖ以上３００Ｖ未満、クリーニング電流範囲Ｉ1 よりも大きい値に対応するクリーニング電流範囲Ｉ2 においては１５０Ｖ以上３５０Ｖ未満、クリーニング電流範囲Ｉ2 よりも大きい値に対応するクリーニング電流範囲Ｉ3 においては１００Ｖ以上４００Ｖ未満とされる。
【００３８】
＜トナー＞
以上の画像形成装置において用いられるトナーは、重量平均粒径が４〜７μｍの範囲のものが好ましい。重量平均粒径が４〜７μｍの範囲であるトナーを用いることにより、図示しない定着装置における定着工程において、転写材Ｐに対する付着性の過度なトナーや付着力の弱いトナーなどの存在を減らすことができ、安定した現像性を長期間にわたって得ることができると共に、高い転写効率が得られてハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した可視画像が形成される。
ここに、トナーの体積平均粒径は、「コールターカウンターＴＡ−II」または「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）を用いて測定した値である。
【００３９】
このようなトナーは、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。
【００４０】
このようなトナーを製造する方法の一例を示せば、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤などの各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することでトナーを調製する。
【００４１】
以上のようなトナーの球形化度が、０．９４〜０．９８であることが好ましい。トナーの球形化度は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５００倍に拡大したトナー粒子像を５００個無作為にサンプリングして画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ  ＩＭＡＧＥ  ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）によってトナー粒子像の解析を行い、下記式（１）によって算出されるものである。
式（１）；球形化度＝円相当径から求めた円の周囲長／粒子投影像の周囲長
【００４２】
球形化度が０．９４よりも小さいトナーは、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１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいてトナー粒子が一様に帯電されないため、良好な可視画像を形成することができない。一方、球形化度が０．９８よりも大きいトナーは、粒子が真球に近すぎるものであるため、クリーニング性が劣ったものとなる。
【００４３】
本発明の画像形成装置においては、以上説明したような方法によって製造される、その形状が特定の条件を満たす小径の球形のトナーを含有する現像剤を用いることにより、ハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した画質の可視画像を形成することができる。
【００４４】
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。
【００４５】
また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来より好適に利用されている材料を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものであることが好ましく、より好ましくは２５〜８０μｍのものである。
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００４６】
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３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々において、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが回転駆動され、この像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが帯電装置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、像担持体の表面においてトナー像が形成されるべき画像形成領域に、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、現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにより像担持体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。
【００４７】
さらに、１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによりそれぞれの１次転写領域において各色のトナー像が、順次に１次転写されて重ね合わせられることにより、ベルト状転写体１７上にカラートナー像が形成される。
【００４８】
その後、転写電圧印加装置により適正な大きさに制御された転写電圧が転写手段１４Ｓの転写ローラ１４１Ｓに印加されて、ベルト状転写体１７上のカラートナー像が搬送されてきた転写材Ｐに転写され、その後、定着装置による定着工程が行われ、これによりカラー画像が形成される。
【００４９】
トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおいては、１次転写領域を通過して像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に残留する残留トナーが、像担持体クリーニング手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの像担持体クリーニングブレードにより除去される。
【００５０】
転写領域を通過してベルト状転写体１７上に残留する残留トナーは、クリーニング手段１８Ｓにより除去される。
具体的には、クリーニング電圧印加用電源２９により電流路３３にクリーニング電流が流されることにより、第１ブラシローラ２２においては負極性に帯電されたトナーが静電的に除去され、一方、第２ブラシローラ２６においては正極性に帯電されたトナーが静電的に除去される。
【００５１】
クリーニング手段１８Ｓにおいては、制御部３１により、クリーニング手段１８Ｓのクリーニング条件を、クリーニング電流の大きさＩが属するクリーニング電流範囲のいずれにおいても、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒがそのときのクリーニング電流範囲の高電位範囲にある場合、すなわち第２ブラシローラ２６における汚れ具合が第１ブラシローラ２２のそれよりも大きい場合には、第２ブラシローラ２６のクリーニング性能の程度が補償されるよう第１ブラシローラ２２が標準回転速度とされると共に第２ブラシローラ２６が高速回転速度とされ、そのときのクリーニング電流範囲の低電位範囲にある場合、すなわち第１ブラシローラ２２における汚れ具合が第２ブラシローラ２６のそれよりも大きい場合には、第１ブラシローラ２２のクリーニング性能の程度が補償されるよう第１ブラシローラ２２が高速回転速度とされると共に第２ブラシローラ２６が標準回転速度とされ、さらに、そのときのクリーニング電流範囲の標準電位範囲にある場合には、ブラシローラ２２、２６が共に標準回転速度とされている。
また、クリーニング電流の大きさＩがクリーニング電流範囲のいずれにも属さない場合、すなわちブラシローラ２２、２６における汚れ具合が共に大きい場合には対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒと無関係に、ブラシローラ２２、２６の両方のクリーニング性能の程度が補償されるようブラシローラ２２、２６が共に高速回転速度とされている。
【００５２】
以上の画像形成装置によれば、電流路３３に流れるクリーニング電流の大きさＩと対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒとから求められる電気抵抗の大きさがブラシローラ２２、２６のそれぞれの汚れ具合に応じたものとなるため、当該ブラシローラ２２、２６におけるクリーニング条件を、例えば第２ブラシローラ２６における汚れ具合が大きい場合には、汚れた状態においても所期のクリーニング性能が得られるように第１ブラシローラ２２を標準回転速度とすると共に第２ブラシローラ２６を高速回転速度とし、第１ブラシローラ２２における汚れ具合が大きい場合には、汚れた状態においても所期のクリーニング性能が得られるように第１ブラシローラ２２を高速回転速度とすると共に第２ブラシローラ２６を標準回転速度とし、ブラシローラ２２、２６における汚れ具合が略同等である場合にはブラシローラ２２、２６を共に標準回転速度とし、ブラシローラ２２、２６における汚れ具合が共に大きい場合には、汚れた状態においても所期のクリーニング性能が得られるようにブラシローラ２２、２６を共に高速回転速度とすることによって、当該クリーニング手段１８Ｓにおいて常に好適なクリーニング性能が発揮される状態を得ることができ、従って、ベルト状転写体１７上の残留トナーの除去が常に良好に実現され、その結果、画像汚れのない画像が得られる。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、第１ブラシローラおよび第２ブラシローラにおいて、いずれか一方において正極性に帯電したトナーが静電的に除去されると共に、他方において負極性に帯電したトナーが静電的に除去されることができれば、クリーニング手段の構成は上記の実施例のものに限定されない。
例えば、クリーニング電圧印加用電源が第２ブラシローラに対して設けられ、このクリーニング電圧印加用電源によってトナーと逆極性のクリーニング電圧が印加される構成とすることができる。この構成の場合、電流路３３においては、第２ブラシローラ２６、対向ローラ１７ａおよび第１ブラシローラ２２をこの順に電流が流れ、第２ブラシローラ２６によって負極性に帯電したトナーが除去されると共に第１ブラシローラ２２によって正極性に帯電したトナーが除去される。
【００５４】
また例えば、制御部３１においてクリーニング電流範囲は３つに区分されることに限定されず、対向ローラ１７ａの電位の大きさＶｒの範囲も、各々のクリーニング電流範囲において３つに区分されることに限定されない。
【実施例】
【００５５】
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。
【００５６】
＜実施例１＞
図１の構成に従って本発明に係る画像形成装置を製造した。この画像形成装置（「８０５０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）の改造機）の具体的な構成は以下に示す通りである。
【００５７】
（１）現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
（２）現像剤としては、負帯電特性を有するトナーが含有されたものを用いた。
（３）ベルト状転写体としては、表面抵抗率が１×１０11Ω／□、体積抵抗率が１×１０9 Ωｃｍ、その周長が８６１ｍｍ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よりなるものを用い、ベルトの移動速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃ、このベルトの張力（テンション）を４９Ｎに設定した。
【００５８】
（４）クリーニング手段としては、ベルト状転写の内周面に接する状態に対向ローラが設けられると共に、ベルト状転写体の外周面を介してこの対向ローラに押圧された第１ブラシローラ、この第１ブラシローラに接触して設けられた第１フリッカー棒、およびこの第２フリッカー棒に接触して設けられた板状のスクレーパよりなる第１のブラシローラ系と、第１ブラシローラよりもベルト状転写体の移動方向の上流側において当該ベルト状転写体を介して対向ローラに押圧された第２ブラシローラ、この第２ブラシローラに接触して設けられた第２フリッカー棒、およびこの第２フリッカー棒に接触して設けられたスクレーパよりなる第２のブラシローラ系と、第１のブラシローラ系に接続されたクリーニング電圧印加用電源とを有し、第２ブラシローラが接地電位に維持されており、クリーニング電圧印加用電源から第１ブラシローラ、ベルト状転写体および第２ブラシローラをこの順に経由してクリーニング電流が流れる電流路が形成された構成のものを用いた。これらの構成部材の詳細な構成は以下の通りである。
【００５９】
（４−１）クリーニング手段の対向ローラとしては、その外径が３０ｍｍである、アルミニウム芯金よりなるハードローラよりなるものを用い、この対向ローラに対して非接触状態でこれの電位を計測する電位計測器「表面電位計  ＭＯＤＥＬ３４４」（ＴＲＥＫ社製）を設けた。
（４−２）クリーニング手段の第１ブラシローラおよび第２ブラシローラとしては、ブラシ繊維の繊維径が６デニール、ブラシ繊維の電気抵抗値が１×１０10Ω、毛長が５ｍｍ、ヤング率が９８００Ｎ／ｍｍ2 である導電性ナイロンよりなるブラシ繊維が、植設密度が１００ｋ本／ｉｎｃｈ2 でローラ基体の外周面に高密度に植設されてなるものを用い、各々のベルト状転写体に対する食い込み量を１ｍｍに設定した。
（４−３）クリーニング手段の第１フリッカー棒および第２フリッカー棒としては、その外径が１６ｍｍであるステンレス製のものを用い、その回転速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃ、各々の第１ブラシローラおよび第２ブラシローラに対する食い込み量を１ｍｍに設定した。
【００６０】
（４−４）クリーニング手段のスクレーパとしては、厚さ０．０５ｍｍのステンレス製の板を用いた。
【００６１】
以上のような画像形成装置を用いて、クリーニング手段の第１ブラシローラに＋５００Ｖのクリーニング電圧を印加し、電流路に流れるクリーニング電流の大きさと対向ローラの電位の大きさとに基づいて下記表１の通りに第１ブラシローラおよび第２ブラシローラの回転速度を制御した状態で、下記の実写テストを行った。
【００６２】
【表１】
2006251028.tif 000003
【００６３】
〔実写テスト〕
Ａ４サイズの転写材を用い、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有機感光体の表面電位を−７００Ｖ、露光領域における有機感光体の表面電位を−１００Ｖに設定し、低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）および高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）において、各々印字率４０％の原稿画像から２０００枚の可視画像を連続して出力し、得られた可視画像について画質を目視にて観察した。
【００６４】
以上の実写テストにおいては、低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）および高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）のどちらの環境下においても、クリーニング不良によると推察される画像汚れは認めらず、すべての可視画像において良好な画質の画像が得られた。
【００６５】
＜比較例１＞
クリーニング手段において第１ブラシローラおよび第２ブラシローラの回転速度を制御せず、常に２２０ｍｍ／ｓに固定して設定したことの他は実施例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ところ、低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）においては、第１ブラシローラによるクリーニング不良に起因すると推察される画像汚れが観察され、高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）においては、第２ブラシローラによるクリーニング不良に起因すると推察される画像汚れが観察された。
【００６６】
＜比較例２＞
クリーニング手段において第２ブラシローラおよび第１ブラシローラの回転速度を制御せず、常に４４０ｍｍ／ｓに固定して設定したことの他は実施例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ところ、低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）および高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）のどちらの環境下においても、可視画像に画像汚れは発生しなかったが、第１のブラシローラ系および第２のブラシローラ系の各々におけるスクレーパに磨耗が認められ、高い耐久性を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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クリーニング手段の周辺を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
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
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ    １次転写手段
１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋ    １次転写ローラ
１４Ｓ    転写手段
１４１Ｓ  転写ローラ
１７      ベルト状転写体
１７ａ    対向ローラ
１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ    ローラ
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ    像担持体クリーニング手段
１８Ｓ    クリーニング手段
２１      第１のブラシローラ系
２２      第１ブラシローラ
２３      第１フリッカー棒
２４      スクレーパ
２５      第２のブラシローラ系
２６      第２ブラシローラ
２７      第２フリッカー棒
２８      スクレーパ
２９      クリーニング電圧印加用電源
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ    トナー像形成ユニット
３１      制御部
３２      クリーニング電流検出器
３３      電流路
３５      電位計測器
【図１】
2006251028.tif 000004
【図２】
2006251028.tif 000005