(57)【要約】【課題】クリーニングブレードからのすり抜け量を抑えることと、転写ローラの負荷変動を抑えることを両立させることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】転写ローラ１４０表面にクリーニングブレード１４１を当接させてクリーニングを行う第１のクリーニング手段と、導電性部材から成るファーブラシ１４２を前記転写ローラ１４０に当接させて静電的にクリーニングを行う第２のクリーニング手段を有する画像形成装置において、前記クリーニングブレード１４０の硬度をウォーレス硬度値で８０°以上１００°未満とし、該クリーニングブレードの線圧Ｐ（ｇｆ/ ｃｍ）を、５≦Ｐ≦４０とし、転写ローラ１４０とクリーニングブレード１４１の当接幅Ｎ（μｍ）を、２≦Ｎ≦２２とし、線圧Ｐと当接幅Ｎとの間に、  −０. １２５Ｐ＋４．５＜Ｎ＜−０. ６Ｐ＋２５なる関係が成立するようにする。【選択図】図２
2006106467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、表面硬度が５００ｇｆ荷重時のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度値で２５°以上５０°以下である弾性を有する転写ローラと、該転写ローラと前記像担持体との間に転写材を通過させたときに転写ローラに転写バイアスを印加して像担持体表面に形成したトナー像を転写材に転写するバイアス印加手段と、転写ローラ表面にクリーニングブレードを当接させてクリーニングを行う第１のクリーニング手段と、前記クリーニングブレードの回転方向下流側において導電性部材から成るファーブラシを前記転写ローラに当接させて静電的にクリーニングを行う第２のクリーニング手段を有する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの硬度をウォーレス硬度値で８０°以上１００°未満とし、該クリーニングブレードの水平面と交差するエッジ部を転写ローラ表面に当接させ、クリーニングブレードの転写ローラ径方向への線圧Ｐ（ｇｆ/ ｃｍ）を、
５≦Ｐ≦４０
とし、転写ローラとクリーニングブレードの当接幅Ｎ（μｍ）を、
２≦Ｎ≦２２
とし、線圧Ｐと当接幅Ｎとの間に、
−０. １２５Ｐ＋４．５＜Ｎ＜−０. ６Ｐ＋２５
なる関係が成立するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードをゴム又はエラストマー樹脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニングブレードを樹脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ファーブラシには金属ローラを当接させ、該金属ローラにバイアス電圧を印加し、金属ローラ表面にこれの表面をクリーニングするためのクリーニングブレードを当接させた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５】
前記転写ローラ表面をコーティング層を有する弾性部材で構成し、該転写ローラ表面の十点平均粗さＲｚを２≦Ｒｚ≦１０μｍとしたことを特徴とする請求項１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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、静電プロセスを用いた画像形成装置には、写真画質にも迫る高画質化や印刷機にも迫るような高速化に対応した技術が求められている。高速化且つ高画質化の達成のために、色味安定性、濃度均一性等の維持が課題となるが、そのため、非画像部に制御画像を形成し、その画像の反射濃度等を検知してフィードバック制御を行うことによって、安定した画像を維持する技術が広く用いられている。
【０００３】
上記制御画像は、ダウンタイムを防止するためにも、連続画像形成中の紙間に形成することが望ましい。
【０００４】
通常、ダウンタイムを防止しつつ、紙間に形成される制御画像を転写ローラ上に付着させないためには、転写材が転写ローラと像坦持体とのニップ間を通過する時には転写バイアスを印加し、紙間に形成された制御画像がニップ間を通過する時には転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加し、制御画像がニップを通過した後は再び転写バイアスを印加するという切り替えシーケンスを用いる必要がある。
【０００５】
しかしながら、高速化が進む中、紙間時のみに逆極性のバイアスを印加するというシーケンスを用いるには電気的な切り替え時間が不足し、その採用が非常に困難となってくる。
【０００６】
そこで、紙間で逆極性のバイアスを印加するシーケンスを用いない場合、紙間の制御画像は直接転写ローラに転写されてしまうため、この転写された制御画像を直接クリーニングする手段が必要になってくる。
【０００７】
ここで、弾性転写ローラに対するクリーニング方式としては、
１）ブレードカウンター当接方式
２）ファーブラシクリーニング方式
の２方式が有力と考えられている。
【０００８】
ここで、ブレードカウンター当接方式は、一般的にはクリーニング能力が高いが、転写ローラは転写材の搬送を兼ねた働きをすることが多く、弾性転写ローラに対して、完全にクリーニングする程度までクリーニングブレードを当接させるとクリーニングブレードと転写ローラとの間に摩擦が生じるため、画像形成中においては、クリーニングブレードと転写ローラ間の摩擦力による負荷変動により転写ローラと像坦持体で速度差が生じてしまい、紙搬送速度の変化による画像伸縮や色ずれ等の画像不良の原因となる。
【０００９】
そこで、転写ローラに対するクリーニングブレードの侵入量を小さくし、転写ローラ表面粗さを大きくすると、クリーニング能力の低下を招き、これによって次に来る転写材の裏汚れを発生させてしまう。更に、高温多湿環境下においては、転写バイアスを印加すると転写ローラ表面に放電生成物が付着し、転写ローラ表面の摩擦力が極端に大きくなってしまうため、クリーニングブレードの侵入量を小さくし過ぎると、クリーニングブレードと転写ローラ間の摩擦力により、クリーニングブレードの先端が食い込み側に引っ張られ、該クリーニングブレード自体が捲れてしまう現象が発生してしまう。
【００１０】
ところで、転写ローラのクリーニング方式としては、クリーニングブレード方式の他に静電クリーニング方式が提案されている。この静電クリーニング方式は、表層が荒れている二次転写部材をクリーニングするためのものであって、ブレード方式に比べて被クリーニング部材の表面形状の制約が少ない方式である。具体的には、特許文献１に示されているような静電ファーブラシクリーニングが一般的である。ここで、静電ファーブラシクリーニングとは、導電性ファーブラシにトナーの極性と逆極性のバイアスを印加することによって、転写ローラ上のトナーをファーブラシに転写することでクリーニングを行う方式であり、表層が荒れた転写ローラでも、ファーブラシの先端が転写ローラの表面上の荒れた部分まで毛が入り込むために良好にクリーニングすることができ、又、転写ローラに対する当接圧がブレード方式に比べて小さく、転写ローラの負荷変動を小さく抑えることができるという利点を有している。
【００１１】
【特許文献１】特許３２３６４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、静電ファーブラシ方式では、被クリーニング部材の表面形状に制約が少ない反面、静電的にクリーニングするためにブレード方式に比してクリーニング能力が劣り、高濃度トナーを完全に除去することが困難であり、ファーブラシからのすり抜けトナーが転写ローラ上に蓄積され、転写ローラの表層に付着したトナーが紙等の転写材に転写されてしまい、裏汚れや両面コピー時の画像欠陥を引き起こしてしまうことがあった。
【００１３】
一方、複数のクリーニングブレードを組み合わせた場合は、１本のクリーニングブレードの場合とさほど変わらず、回転方向最下流のクリーニングブレードでは確実にクリーニングする必要があるため、やはり負荷変動との両立が困難となる。
【００１４】
又、複数のファーブラシを転写ローラに当接させた構成では、ファーブラシのクリーニング能力では、紙間で転写ローラに転写されてきた高濃度の制御画像を１周する間にクリーニングするには２本だけでは不十分であり、少なくとも３本以上のファーブラシを配置する必要性がある。これは、高圧装置のコスト問題やスペースの問題等があり、良策とは言えない。
【００１５】
そこで、上記欠点を補い合うことができるブレードカウンター当接方式とファーブラシクリーニング方式を組み合わせた方式が考えられる。クリーニングブレードは、安定して所望の量までクリーニングすることができ、又、ファーブラシはその能力を超えなければ確実に静電クリーニングすることができるため、弾性を有する転写ローラに対しては最適なものと考えられる。
【００１６】
但し、クリーニングブレードを用いるために、ファーブラシによって確実にクリーニングすることができるトナー量までにクリーニングブレードからのトナーのすり抜け量を抑えることと、転写ローラの負荷変動を抑えることを両立させることが非常に重要となってくる。
【００１７】
本発明は以上の背景に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、転写ローラにクリーニングブレードとその下流にファーブラシを配置して転写ローラ表面のトナーをクリーニングする際に、クリーニングブレードの最適な条件を提案し、ファーブラシによって確実にクリーニングすることができるトナー量までにクリーニングブレードからのすり抜け量を抑えることと、転写ローラの負荷変動を抑えることを両立させることが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】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナー像を担持する像担持体と、表面硬度が５００ｇｆ荷重時のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度値で２５°以上５０°以下である弾性を有する転写ローラと、該転写ローラと前記像担持体との間に転写材を通過させたときに転写ローラに転写バイアスを印加して像担持体表面に形成したトナー像を転写材に転写するバイアス印加手段と、転写ローラ表面にクリーニングブレードを当接させてクリーニングを行う第１のクリーニング手段と、前記クリーニングブレードの回転方向下流側において導電性部材から成るファーブラシを前記転写ローラに当接させて静電的にクリーニングを行う第２のクリーニング手段を有する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの硬度をウォーレス硬度値で８０°以上１００°未満とし、該クリーニングブレードの水平面と交差するエッジ部を転写ローラ表面に当接させ、クリーニングブレードの転写ローラ径方向への線圧Ｐ（ｇｆ/ ｃｍ）を、
５≦Ｐ≦４０
とし、転写ローラとクリーニングブレードの当接幅Ｎ（μｍ）を、
２≦Ｎ≦２２
とし、線圧Ｐと当接幅Ｎとの間に、
−０. １２５Ｐ＋４．５＜Ｎ＜−０. ６Ｐ＋２５
なる関係が成立するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記クリーニングブレードをゴム又はエラストマー樹脂で構成したことを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記クリーニングブレードを樹脂で構成したことを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ファーブラシには金属ローラを当接させ、該金属ローラにバイアス電圧を印加し、金属ローラ表面にこれの表面をクリーニングするためのクリーニングブレードを当接させたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記転写ローラ表面をコーティング層を有する弾性部材で構成し、該転写ローラ表面の十点平均粗さＲｚを２≦Ｒｚ≦１０μｍとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度値で２５°以上５０°以下の硬度を有する転写ローラに対してクリーニングブレードを本発明の範囲内で設定することで、制御画像等が転写ローラへ付着した場合でも、ファーブラシによってトナーを確実に除去することができ、クリーニングブレードと転写ローラ表面との間の負荷変動を抑えることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、転写ローラ表面に当接するクリーニングブレードをゴム又はエラストマー樹脂製とすることによって、クリーニングブレードを当接させることによる転写ローラへのダメージを低減させ、転写ローラの耐久性を向上させることができる。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、転写ローラ表面に当接するクリーニングブレードを樹脂製とすることによって、該クリーニングブレードを当接させることによる転写ローラへのダメージを低減させ、転写ローラの耐久性を向上させることができる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、ファーブラシに金属ローラを当接させ、該金属ローラにバイアス電圧を印加し、更に金属ローラ表面にこれをクリーニングするためのクリーニングブレードを当接させることによって、ファーブラシ表面に付着したトナーを電位差を利用して金属ローラに付着させ、付着したトナーをクリーニングブレードでクリーニングすることによって、ファーブラシから転写ローラへの再付着を確実に防止することができる。
【００２７】
請求項５記載の発明によれば、転写ローラ表面をコーティング層を有する弾性部材とし、該転写ローラ表面の十点平均粗さＲｚを２≦Ｒｚ≦１０μｍとすることによって、転写ローラ表面のクリーニング性と摩擦力の変動防止を両立させるクリーニングブレードの設定条件を広くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図、図２は同画像形成装置の２次転写ローラ部の拡大図である。
【００３０】
本実施の形態に係る画像形成装置は、４つの感光体から成る像担持体を備えたタンデム方式を採用する装置であって、図１に示すように、無端状の中間転写ベルト１８１を備えている。中間転写ベルト１８１は、支持体としての駆動ローラ１２５とテンションローラ１２６及びバックアップローラ１２９に巻回されており、この中間転写ベルト１８１の水平部に沿って、同様の構成の４個の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが直列状に配設されている。ここで、画像形成部Ｐａを例にその構成を説明する。
【００３１】
画像形成部Ｐａは、回転可能に配置された像担持体であるドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と称する）１０１ａを備えており、感光ドラム１０１ａの周囲には、一次帯電器１２２ａ、現像器１２３ａ、クリーニング装置１１２ａ等のプロセス機器が配置されている。尚、他の画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、画像形成部Ｐａと同様の構成を有しており、それぞれ感光ドラム１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ、一次帯電器１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ、現像器１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ、クリーニング装置１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄを備えている。これらの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの異なる点は、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する点である。
【００３２】
各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに配置された現像器１２３ａ〜１２３ｄにはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及びブラックトナーが収納されている。
【００３３】
而して、感光ドラム１１１ａは一次帯電器１２２ａによって一様に帯電され、露光装置１１１ａから原稿のマゼンタ成分色による画像信号がポリゴンミラー等を介して感光ドラム１０１ａ上に投射されると、該感光ドラム１０１ａ上に静電潜像が形成される。次いで、現像器１２３ａからイエロートナーが供給されて静電潜像がイエロートナー像として現像される。そして、このイエロートナー像は、感光ドラム１０１ａの回転に伴って、感光ドラム１０１ａと中間転写ベルト１８１とが当接する１次転写部Ｔ１に到来すると、１次転写装置（第１の転写手段）、即ち、本実施の形態では転写ローラ１２４ａから第１の転写バイアスが印加され、該イエロートナー像が中間転写ベルト１８１に転写される。
【００３４】
イエロートナー像を担持した中間転写ベルト１８１が次の画像形成部Ｐｂに搬送されると、このときまでに画像形成部Ｐｂにおいて上記と同様の方法で感光ドラム１０１ｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上へ転写される。同様に中間転写ベルト１８１が矢印方向に沿って画像形成部Ｐｃ，Ｐｄに進行するに連れて、それぞれの転写部Ｔ１においてシアントナー像、ブラックトナー像が前記トナー像に重畳転写された後、このときまでに給紙カセット１６０から送り出された記録材Ｐが２次転写部Ｔ２に達し、２次転写ローラ１４０に印加される転写バイアスによって４色のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
【００３５】
そして、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着部２１１に搬送され、定着部２１１において熱と圧力によってトナー像の定着を受ける。尚、一次転写部材によって転写し切れなかった感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上の転写残トナーは、クリーニング装置１１２によってクリーニングされ、転写ローラ１２４ａ〜１２４ｄによって転写し切れなかった中間転写ベルト１８１上の転写残トナーは、第１及び第２クリーニング装置１１６ａ，１１６ｂによってクリーニングされ、中間転写ベルト１８１は次の画像形成に供される。
【００３６】
次に、各部の構成について画像形成部Ｐａを例に順次説明する。
【００３７】
像担持体としての感光ドラム１０１ａは、直径φ８０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成されたものであり、その両端部はフランジによって回転自在に支持されており、一端部に不図示の駆動モータからの駆動力の伝達を受けることによって図１の反時計方向に回転駆動される。
【００３８】
一次帯電器１２２ａは、ローラ状に成形された導電性ローラであって、このローラを感光ドラム１０１ａ表面に当接させるとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１０１ａ表面を一様に負極性に帯電させるものである。
【００３９】
露光装置１１１ａは、不図示のポリゴンミラーを先端に装着したＬＥＤアレイより成り、不図示の駆動回路によって画像信号に応じて点灯制御される。
【００４０】
現像器１２３ａは、それぞれ負帯電特性のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを収納した不図示のトナー収納部、現像ローラ等から構成されており、現像ローラは、感光ドラム１０１ａ表面に隣接して設けられ、不図示の駆動部によって回転駆動されるとともに、不図示の現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加されることによって現像を行う。尚、前記トナー収納部には、転写材の搬送方向上流側から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーが収納されている。
【００４１】
中間転写ベルト１８１は、周長２４００ｍｍの長さを有し、３００ｍｍ／ｓｅｃの回転スピードで回転する。そして、この中間転写ベルト１８１の内側には、４個の感光ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄに対向して中間転写ベルト１８１に当接する一次転写部材である転写ローラ１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄがそれぞれ並設されている。これらの転写ローラ１２４ａ〜１２４ｄは、不図示の転写バイアス用電源に接続されており、該転写ローラ１２４ａ〜１２４ｄから正極性の電圧が印加されると、この電界によって、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄに接触中の中間転写体１８１に、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上の負極性の各色トナー像が順次転写され、中間転写ベルト１８１上にカラー画像が形成される。
【００４２】
中間転写ベルト１８１に担持されたカラー画像は、一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト１８１に当接する二次転写部材である二次転写ローラ１４０によって転写材Ｐに転写される。ここで、二次転写ローラ１４０は、不図示の転写バイアス用電源に接続されており、転写ローラ１２４ａ〜１２４ｄから正極性の電圧が印加され、この電界により、中間転写ベルト１８１に接触中の転写材Ｐに、中間転写ベルト１８１上の負極性のトナー像が順次転写されてカラー画像が形成される。
【００４３】
二次転写ローラ１４０は、弾性ゴム層とコーティング層との２層以上の構成から成り、弾性ゴム層は、セル径０. ０５〜１. ０ｍｍのカーボンブラック分散の発泡層から成り、表面層がイオン導電性ポリマーを分散して成る厚み０．１〜１．０ｍｍのフッ素樹脂系材料で構成されており、表面硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度値で３５°である。
【００４４】
尚、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ型ゴム硬度計（高分子計器（株）社製）を用いて５００ｇｆ荷重した際の平衡状態で測定される硬度である。測定条件は２５℃／５０％ＲＨである。
【００４５】
フッ素樹脂系材料としては、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフロロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を挙げることができる。導電剤として用いるイオン導電性ポリマーとして、例えば、カルボキシル基に４級アンモニウム塩基を結合する（メタ）アクリレートとの各種（例えばスチレン）共重合体、４級アンモニウム塩基と結合するマレイミドとメタアクリレートとの共重合体等の４級アンモニウム塩基を結合するポリマー、ポリスルホン酸ナトリウム等に見られるスルホン酸ナトリウム等に見られるスルホン酸のアルカリ金属塩を結合するポリマー、分鎖中に少なくともアルキルオキシドの親水性ユニットを結合するポリマー、例えばポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール系−ポリアミド共重合体、ポリエチレン−エピクロルヒドリン共重合体、ポリエーテルアミドイミド、ポリエーテルをセグメントとするブロック型のポリマーを挙げることができる。
【００４６】
図２に示すように、二次転写ローラ１４０には二次転写ニップ部Ｔ２の回転下流側に第１クリーニング部材としてのクリーニングブレード１４１を当接させている。又、クリーニングブレード１４１の下流側には、第２クリーニング部材としてのファーブラシ１４２が配置されている。ここで、ファーブラシ１４２の直径はφ１８ｍｍであり、毛の長さは４ｍｍ、二次転写ローラ１４０に対する侵入量は１. ０ｍｍ、毛の密度は５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2 、ファーブラシの抵抗値は１×１０6 Ωとした。尚、抵抗値は金属ローラに侵入量１ｍｍで侵入させて１００ｒｐｍで回転させた状態で電圧１００Ｖを印加したときの値である。又、ファーブラシ１４２の回転方向は二次転写ローラ１４０の回転方向に対してカウンター方向であって、その回転速度は二次転写ローラ１４０の周速の２０％とした。そして、ファーブラシ１４２には、２次転写ローラ１４０の回転中は、トナーと逆極性のバイアス電圧が印加されており、＋５００Ｖのバイアス電圧がファーブラシ１４２と２次転写ローラ１４０間に印加されている。
【００４７】
上記のような画像形成装置において、本発明者等は、二次転写ローラ１４０に当接させるクリーニングブレード１４１の条件を決めるに当たり、次のような実験を行った。
【００４８】
先ず、クリーニングブレード１４１の硬度や自由長、当接角度を種々変更し、各設定でクリーニングブレード１４１を二次転写ローラ１４０に当接させた際の線圧と、クリーニングブレード１４１と二次転写ローラ１４０間のニップ幅を測定した。
【００４９】
尚、クリーニングブレードを二次転写ローラに当接させた際の線圧とは、該クリーニングブレードを転写ローラに当接させたときの転写ローラ中心方向への圧接力（ｇｆ）をニップ部の長手方向長さで除したものである。測定方法は、図３に示すように、クリーニングブレード１４１を二次転写ローラ１４０と同径の金属ローラ１１に所望の当接角度αと侵入量（クリーニングブレード１４１の自由端の当接側エッジ部が二次転写ローラ１４０の仮想外周から侵入する量）で当接させる。金属ローラ１１には、ばね１２を取り付けており、クリーニングブレード１４１を当接させたときのばね１２の変形量とばね定数より当接圧を算出する。
【００５０】
又、クリーニングブレード１４１と二次転写ローラ１４０間のニップ幅とは、静止時のクリーニングブレード１４１を二次転写ローラ１４０に当接させたときの転写ローラ回転方向の当接幅（ｍｍ）を言う。測定方法は、図４に示すように、クリーニングブレード１４１を二次転写ローラ１４０との接点におけるローラ接線方向に平行にガラス平板１０を当接させる。クリーニングブレード１４１とガラス平板１０の当接線圧及び当接角度αを、図２に示す静止時におけるクリーニングブレード１４１と二次転写ローラ１４０の当接線圧及び当接角度αと同じとする。このときのクリーニングブレード１４１とガラス平板１０との当接幅をガラス越しに測定する。
【００５１】
次に、３０℃／８０％ＲＨ環境下で、各設定において、二次転写ローラに約１００μＡの定電流を印加し続けたまま、プロセススピード３００ｍｍ／ｓの速度でトナー無し空回転を行い、この際のクリーニングブレード１４１と二次転写ローラ１４０間でのトルク上昇を測定した。
【００５２】
又、同様にプロセススピード３００ｍｍ／ｓの速度で、今度は、幅×長さ５ｃｍ×５ｃｍ、トナー濃度０. ７ｍｇｆ／ｃｍ2 の制御画像を２枚毎に紙間に形成し、この制御画像を二次転写ローラへ直接転写させた。その後、二次転写ローラに当接したクリーニングブレード及びその下流に配置したファーブラシによって二次転写ローラに付着したトナーを完全にクリーニングできるための条件を調べた。
【００５３】
以上のような検討を行ったところ、先ず、クリーニングブレード硬度としては、該クリーニングブレードを略均一に当接させないと、筋状のトナー画像がファーブラシに直接達してしまい、クリーニング不良を起こしてしまう。このような現象を発生させないためには、クリーニングブレードの硬度をウォーレス硬度値で１００°未満とする必要があり、又、ブレード捲れを発生させないでクリーニングラチチュードを確保するためには、クリーニングブレードの硬度は８０°以上とする必要があることが分かった。
【００５４】
尚、ウォーレス硬度とは、測定装置としてウォーレス社製のウォーレス硬度計（型式；Ｈ１２）を用いて、ＩＲＨＤ硬さ試験法Ｍ方（マイクロ法）で測定したものである。測定条件は２５℃／５０％ＲＨである。
【００５５】
以上の前提条件の下、本発明者等は、特にクリーニングブレードのトルク上昇とクリーニング性は、ブレードの線圧（ｇｆ／ｃｍ）とニップ（μｍ）に大きな感度があることを発見した。
【００５６】
図５はトルク上昇が起こらず、クリーニングブレードからトナーがすり抜けた場合でも下流に配置したファーブラシで完全にクリーニングすることが可能となるときのクリーニングブレードの設定範囲を示した図であり、横軸はクリーニングブレードを転写ローラに当接させた際の線圧（ｇｆ／ｃｍ）、縦軸はクリーニングブレードと転写ローラ間のニップ幅（ＮＩＰ）（μｍ）であり、斜線にて示す領域が設定範囲となる。
【００５７】
図５の斜線外は、例えば線圧を４０（ｇｆ／ｃｍ）を超えてしまうような領域であり、クリーニングブレードの当接条件を設定してしまうと、ファーブラシのクリーニング性が確保できる程度にすり抜けトナーを抑えることができるものの、トルク上昇が激しくなったり、トルク変動が非常に不安定なものとなり、紙搬送性に影響を与えてしまった。同様に、線圧を５（ｇｆ／ｃｍ）を下回ってしまう領域でブレードの当接条件を設定してしまうと、どれだけニップ幅を広くしても必要なクリーニング性を確保できない結果となった。線圧が２０ｇｆ以上の領域では、ニップ幅が２μｍ以上あれば十分な線圧により支えられ、クリーニングブレードの転写ローラに対する当接が安定し、必要なクリーニング性を確保することができた。
【００５８】
又、ニップ幅が所望の値よりも大きい場合、ニップ部での単位面積当たりの圧力が低下し、必要なクリーニング性を確保できなかった。反対に、ニップ幅が所望の値よりも小さい領域では、クリーニングブレードの転写ローラに対する当接状態が安定せず、トナーの一部ですり抜けが発生してしまった。
【００５９】
以上のような検討結果を踏まえて、図５の斜線にて示す領域内に入るように、クリーニングブレードとして、ウォーレス硬度値で９５°、自由長８ｍｍ、肉厚２ｍｍのウレタン製のブレードを用いて、当接角１５°、線圧１５ｇｆ／ｃｍとなるように設定した。このときの当接ニップ幅は５μｍであった。
【００６０】
以上の条件で、実際に１０万枚の耐久試験を行った。このとき、二次転写画像幅×長さ５ｃｍ×５ｃｍ、トナー濃度０. ７ｍｇｆ／ｃｍ2 の制御画像を２枚毎に紙間に形成するようにした。
【００６１】
このような耐久試験を行った結果、１０万枚の耐久中のトルクの激しい上昇や極端なトルク変動を起こすことがなく、又、制御画像が二次転写ローラに転写された後の転写材にも裏汚れの発生は起きることがなかった。
【００６２】
尚、本実施の形態では、ウレタンゴム製のクリーニングブレードを用いたが、これによらず、上記条件を満たすゴム又はエラストマー樹脂を用いることで同様の効果を得ることができる。
【００６３】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００６４】
本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成は実施の形態１と同様であり、これについての再度の説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態においては、クリーニングブレードとして、ＰＩ樹脂やＰＥＴ樹脂等の樹脂材料を用いても同様の効果を得ることができる。本実施の形態においては、ＰＥＴ樹脂を用いた。このとき、図５の斜線にて示す領域内に入るように、自由長１０ｍｍ、ＰＥＴ樹脂厚み０．５ｍｍのクリーニングブレードを用いて、当接角１５°、線圧２０ｇｆ／ｃｍになるように設定した。このときの当接ニップ幅４μｍであった。
【００６６】
この場合においても、実際に１０万枚の耐久試験を行った結果は良好であり、クリーニングブレードと二次転写ローラ間でトルク上昇も起きず、又、クリーニング不良が発生することがなかった。更には、クリーニングブレードの侵入量と当接圧を小さくすることができたため、転写ローラ自体へのダメージを減らすことができ、転写ローラの耐久性の向上に繋がった。
【００６７】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図６に基づいて説明する。
【００６８】
本実施の形態においては、図６に示すように、ファーブラシ１４２に直径φ１５ｍｍの金属ローラ１４３を当接させ、更には金属ローラ１４３にウレタンゴム製のクリーニングブレード１４１を当接させている。金属ローラ１４３をファーブラシ１４２に１. ５ｍｍの侵入量で当接させた。
【００６９】
本実施の形態では、金属ローラ１４３へ＋５００Ｖのバイアス電圧を印加している。これにより、金属ローラ１４３とファーブラシ１４２の間に電位差で二次転写ローラ１４０上からファーブラシ１４２に転写されたトナーは、更に金属ローラ１４３とファーブラシ１４２の間の電位差で金属ローラ１４３側へ転写され、金属ローラ１４３に当接したクリーニングブレード１４４によって除去される。金属ローラ１４３に対するクリーニングブレード１４１のトルク上昇が小さいため、確実にクリーニングできる設定にすれば良い。
【００７０】
尚、金属ローラ１４３のファーブラシ１４２への侵入量はこれによらず、二次転写ローラ１４０のファーブラシ１４２への侵入量よりも金属ローラ１４３の侵入量の方が大きい関係を保つことで確実にファーブラシ１４２から二次転写ローラ１４０への再付着を防止することができる。
【００７１】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００７２】
本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成は実施例１と同様であり、これらについての再度の説明は省略する。
【００７３】
本実施の形態では、二次転写ローラとして表面粗さＲｚが２≦Ｒｚ≦１０μｍのローラを用いた。
【００７４】
尚、十点平均の表面粗さＲｚは、例えばＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定されており、例えば、小阪研究所製サーフコーダＳＥ３５００（商品名）等を使用して測定される。
【００７５】
本実施の形態において、本発明者等は、実際に二次転写ローラの表面粗さＲｚとクリーニングブレードの設定条件を変化させて１０万枚の耐久試験を行った。この結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
2006106467.tif 000003
表面粗さＲｚが１μｍと小さいとき（検討１）では、クリーニング不良が発生しなかったが、当接条件を変化させても、クリーニングブレードと２次転写ローラ間の摩擦力が大きく、クリーニングブレード捲れが発生してしまった。
【００７７】
逆に、二次転写ローラの表面粗さＲｚを１０μｍよりも大きくしたとき（検討５，６）には、クリーニング性が悪化したため、当接条件をどのように変化させても、トルク上昇とクリーニング性の両立を図る設定は困難となった。
【００７８】
そこで、本実施の形態（検討２〜４）や実施の形態１のように、二次転写ローラの表面粗さＲｚを２≦Ｒｚ≦１０μｍとすることで、転写ローラ表面のクリーニング性と摩擦力の変動防止を両立させるクリーニングブレードの設定条件を広くすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、転写ローラ表面にクリーニングブレードを当接させてクリーニングを行う第１のクリーニング手段と、前記クリーニングブレードの回転方向下流側において導電性部材から成るファーブラシを前記転写ローラに当接させて静電的にクリーニングを行う第２のクリーニング手段を有する画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１〜３に係る画像形成装置要部の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１，２，４における２次転写ローラ付近の拡大図である。
【図３】本発明におけるクリーニングブレードと転写ローラのニップ幅の測定方法を示す図である。
【図４】本発明におけるクリーニングブレードと転写ローラの当接圧の測定方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１〜３におけるクリーニング可能領域を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３における二次転写ローラ付近の拡大図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｐ          記録材（転写材）
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
１０１ａ〜１０１ｄ  感光ドラム（像担持体）
１１２ａ〜１１２ｄ  クリーニング装置
１２２ａ〜１２２ｄ  一次帯電器
１２３ａ〜１２３ｄ  現像器
１２４ａ〜１２４ｄ  一次転写ローラ
１４０        二次転写装置
１４１        クリーニングブレード
１４２        ファーブラシ
１４３        金属ローラ
１４４        クリーニングブレード
１８１        中間転写ベルト（像担持体）
【図１】
2006106467.tif 000004
【図２】
2006106467.tif 000005
【図３】
2006106467.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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