(57)【要約】【課題】  一対のクリーニングブレードの一方の当接周期や当接時間を可変としてメダカ状汚れを防ぐことを可能としたクリーニング装置、画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体２１表面の転写残トナーＴは、ほぼブラシローラ３３と第一クリーニングブレード３１によって除去されるが、一度形成されてしまったメダカ状汚れが除去できないので、第一クリーニングブレード３１の下流側に第二クリーニングブレード３２を設ける。第二クリーニングブレード３２は、ポリウレタンゴムのような弾性体に研磨剤を分散させたものがよい。また第二クリーニングブレード３２は、ソレノイド３８によって接離可能にする。【選択図】        図５
2006293286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置が備える像担持体表面を清掃するためのクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、第一クリーニングブレードと、研磨剤を含有した離接可能な第二クリーニングブレードとを備え、周期的に前記第二クリーニングブレードを前記像担持体に当接させるとともに該当接させる周期を制御する制御手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記画像形成装置内部の温湿度を検出する温湿度検出手段を備え、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を該温湿度の検出値に応じて制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、印字面積率を検知する機構を備え、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を前記印字面積率に応じて制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接時間を制御可能であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの当接時間を該第二クリーニングブレードまたは前記像担持体の少なくともどちらか一方の使用量に応じて制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、外部からデータを入力するデータ設定手段を備え、該データ設定手段により前記当接周期または前記当接時間を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
像担持体表面を清掃するためのクリーニング装置を備える画像形成装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、第一クリーニングブレードと、研磨剤を含有した離接可能な第二クリーニングブレードとを備え、周期的に前記第二クリーニングブレードを前記像担持体に当接させるとともに該当接させる周期を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、装置内部の温湿度を検出する温湿度検出手段を備え、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を該温湿度の検出値に応じて制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記制御手段が、印字面積率を検知する機構を備え、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を前記印字面積率に応じて制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接時間を制御可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの当接時間を該第二クリーニングブレードまたは前記像担持体の少なくともどちらか一方の使用量に応じて制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項７から１１のいずれかに記載の画像形成装置において、前記制御手段が、外部からデータを入力するデータ設定手段を備え、該データ設定手段により前記当接周期または前記当接時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体上に形成したトナー像を転写した後にて清掃するクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、前記像担持体に対して接離可能なクリーニングブレードと、研磨剤を含有した研磨ブレードとを備え、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体表面を研磨することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１４】
支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体上に形成したトナー像を転写した後に清掃するクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、研磨剤を含有した離接可能な研磨ブレードと、クリーニングブレードを備え、トナーを前記研磨ブレードに入力させた後、前記像担持体表面を研磨することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１５】
請求項１３また１４に記載のクリーニング装置において、前記研磨ブレードは、ブレード母体層と研磨剤粒子含有層の二層構造を有し、含有される研磨剤粒子の平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１６】
請求項１３また１４に記載のクリーニング装置において、前記像担持体表面を加熱する加熱手段と、該像担持体表面の表面温度を検知する温度検知手段とを設け、電源投入後の立ち上げ時に、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体の研磨を行った後、前記加熱手段により前記像担持体表面を加熱することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１７】
支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体と、該像担持体上に形成したトナー像を転写した後に前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、前記像担持体に対して接離可能なクリーニングブレードと、研磨剤を含有した研磨ブレードとを備え、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体表面を研磨することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体と、該像担持体上に形成したトナー像を転写した後に前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記クリーニング装置は、前記像担持体の回転方向上流から順に、研磨剤を含有した離接可能な研磨ブレードと、クリーニングブレードを備え、トナーを前記研磨ブレードに入力させた後、前記像担持体表面を研磨することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１７また１８に記載の画像形成装置において、前記研磨ブレードは、ブレード母体層と研磨剤粒子含有層の二層構造を有し、含有される研磨剤粒子の平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１７また１８に記載の画像形成装置において、前記像担持体表面を加熱する加熱手段と、該像担持体表面の表面温度を検知する温度検知手段とを設け、電源投入後の立ち上げ時に、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体の研磨を行った後、前記加熱手段により前記像担持体表面を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
研磨剤を含有した接離可能な研磨クリーニングブレードを備えた画像形成像担持体表面のクリーニング装置において、前記画像形成像担持体に対して、前記研磨クリーニングブレードを接離させる機構と前記研磨ブレードを当接させる機構とを別体にて構成し、前記研磨ブレード当接機構を含むクリーニングユニットを装置本体から取り出す際には前記研磨ブレード接離機構は前記装置本体に残す構成としてなることを特徴とする研磨クリーニングブレード接離機構。
【請求項２２】
請求項２１に記載の研磨クリーニングブレード接離機構において、前記研磨ブレードを取り付けたクリーニング装置を装置本体から取り出す際には、前記研磨ブレードを前記画像形成像担持体に当接させた状態で前記クリーニング装置を取り出す構成としてなることを特徴とする研磨クリーニングブレード接離機構。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載の研磨クリーニングブレード接離機構において、前記研磨ブレード接離機構と前記研磨ブレード当接機構との境界を、少なくともある角度の傾きを持ったテーパー形状にて構成してなることを特徴とする研磨クリーニングブレード接離機構。
【請求項２４】
請求項２１または２２に記載の研磨クリーニングブレード接離機構を用いたクリーニング装置であって、前記像担持体を含むプロセスカートリッジにて構成してなることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２５】
研磨剤を含有した接離可能な研磨クリーニングブレードを備えた画像形成像担持体表面のクリーニング装置において、前記研磨クリーニングブレードが前記画像形成像担持体表面と接触または離間動作をした後、通電を切っても前記接触または離間状態を維持する手段を備えることを特徴とする研磨クリーニングブレード接離機構。
【請求項２６】
請求項２５に記載の研磨クリーニングブレード接離機構において、前記接触または離間状態を維持する手段がソレノイドであることを特徴とする研磨クリーニングブレード接離機構。
【請求項２７】
請求項２５または２６に記載の研磨クリーニングブレード接離機構を用いたクリーニング装置であって、前記像担持体を含むプロセスカートリッジにて構成してなることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２８】
請求項２１から２３のいずれか、または請求項５あるいは６のいずれかに記載の研磨クリーニングブレード接離機構を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２９】
請求項２４または２７に記載のクリーニング装置を用いた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、研磨クリーニングブレード接離機構、クリーニング装置及び画像形成装置に関し、詳細には電子写真方式を用いたプリンタ、複写機をはじめとする複合機に応用できる研磨クリーニングブレード接離機構、クリーニング装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置においては、像担持体表面に残留したトナーを除去するために、回転させたファーブラシにて、除去した後、弾性体からなるクリーニングブレードを当接させ、清掃する方式がある。この方式は、従来のファーブラシクリーニング方式とクリーニングブレード方式の利点を組み合わせた方式であり、近年１００枚／分近辺の高速機にも採用されている。
【０００３】
しかし、クリーニングの性能は様々な要因によって支配されるため、経時的な物性値、環境変動、さらに印刷パターンによっては、印刷品質の問題を生じることがある。その一つとしてメダカ状汚れがある。この問題は、トナーに外添されている添加剤が遊離して像担持体表面に付着すると、この付着した添加剤を起点としてトナーが累積し、その累積したトナーは添加剤によってブロックされ、そのトナーが徐々に像担持体表面に固着することにしたがって、トナー像の地肌部にメダカ状の画像よりなる汚れが現われ、画像品質が著しく劣化するというものである。そのため従来は、像担持体を交換することで対処していた。
【０００４】
また画像形成装置に用いる感光体の高寿命化を目的として、少なくとも感光層の一番外側に硬い表層を設けて、耐磨耗性を高めることが広く行われている。
【０００５】
しかし、硬度の高いもので感光体を構成すると、感光体の耐磨耗性には有効であるが、感光体の表層に異物が付着しやすくなる。異物の種類としては、帯電装置において発生するオゾンと空気中の窒素が結合して形成される窒素化合物や用紙の紙成分がある。これらの成分は吸湿性が高いので、感光体に付着すると、高温高湿下では感光体表面が水分を吸収して低抵抗化し、電荷保持能力が部分的に低下する。このような場合、潜像を形成する際に表面の電荷がリークしてしまい、潜像パターンが崩れたり、あるいは潜像を形成することができなかったりするで、像流れと呼ぶ現象が発生する。この像流れは、単に見た目が悪いばかりでなく、文字部やバーコードのような細線部に発生すると識別できなくなり、致命的な画像欠陥である。
【０００６】
この対策としては、特開文献２に開示されているように、クリーニング部材を研磨剤付きのクリーニングブレード（以後、研磨ブレードと呼ぶ）で構成して、感光体表層の異物を除去する技術が提案されている。また、クリーニングブレード（以後、第一クリーニングブレードと呼ぶ）の像担持体回転方向下流側に、研磨剤を分散させたクリーニングブレード（以後、第二クリーニングブレードと呼ぶ）を設け、像担持体表面に当接させ、メダカ状汚れを除去することが行われている。
【０００７】
ところが、第二クリーニングブレードを常時像担持体に当接させて長時間使用すると、像担持体表面にキズを生じたり、摩耗が促進される。このような場合、像担持体を通常より短い周期で交換することになるので、特許文献１、２に開示されているように、接離機構を設けて、所定枚数に応じて接離させ、メダカ状汚れを除去することが行われている。
【特許文献１】特開平５−３２３８３３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、メダカ状汚れは、様々な要因に支配されるので、画像形成装置が設置されている周囲の温湿度、紙の種類、印刷パターンさらには感光体、第一クリーニングブレードをはじめとする部品の使用量により発生状況が異なる。これらの条件が同じであれば、所定の枚数毎にメダカ状汚れを除去すればよいが、装置を使用する顧客によっては、条件が異なるので、メダカ状汚れに至るまでの枚数は一定ではないのが実状である。従って、従来の所定枚数に応じて、第二クリーニングブレードを当接させる方式は、当接を行う前にメダカ状汚れが発生し、画像品質の劣化を招いてしまうことがある。
【０００９】
また第二クリーニングブレードは、ポリウレタンゴムのような弾性体に研磨剤を分散させたものが使用されており、エッジ部を感光体に接触させることで、メダカ状汚れを除去する。ところが、第二クリーニングブレードは、使用するにつれて、徐々にエッジ部が摩耗するので、メダカ状汚れを除去する能力が低下してしまう。従って、初期においては、短時間でメダカ状汚れを除去できたものが、経時においては、初期の当接時間では、完全にメダカ状汚れを除去できず、画像品質の劣化を招いてしまうことがある。
【００１０】
また、感光体も使用するにつれて、表面の凹凸状態、すなわち、表面粗さが変化する。初期の状態は、表面粗さが小さいため、短時間でメダカ状汚れを除去できるが、感光体は、常にブラシ、クリーニングブレード、さらには、用紙と接触して、徐々に削れるので、表面粗さが大きくなる。このように、表面粗さが大きくなり、凹部にメダカ状汚れが入り込むと、容易には除去できなくなる。
【００１１】
感光体表面に付着した異物は、形成された初期の段階であれば、固着していないので、研磨ブレードにより除去することが可能である。しかし、感光体表面に付着した異物は、画像形成プロセスを繰り返すことにより、熱や静電気の影響を受けて、完全に固着する。このような状態では、研磨ブレードをもってしても除去することは容易ではない。
【００１２】
また研磨ブレードは、ウレタンのようなゴムブレードに研磨剤を分散させたものであるが、使用するにつれて、経時劣化、すなわち、エッジ部が徐々に磨耗していき、異物を除去するクリーニング能力が低下する。このような場合、清掃しきれなかった異物は、徐々に固着して行き、高温高湿下では、像流れを発生する。
【００１３】
そこで本発明は、第二クリーニングブレードの当接周期や当接時間を可変としてメダカ状汚れを防ぐことを可能とした研磨クリーニングブレード接離機構、クリーニング装置、画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１４】
また本発明は、上述のようなクリーニングブレードの欠点を改良し、感光体等の像担持体表面に異物が固着した場合においても、異物を除去することができ、長期にわたって画像品質を維持することを可能とした研磨クリーニングブレード接離機構、クリーニング装置、画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に係るクリーニング装置は、画像形成装置が備える像担持体表面を清
掃するためのクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、第一クリーニングブレードと、研磨剤を含有した離接可能な第二クリーニングブレードとを備え、周期的に前記第二クリーニングブレードを前記像担持体に当接させるとともに該当接させる周期を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００１６】
同請求項２に係るものは、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記画像形成装置内部の温湿度を検出する温湿度検出手段を備え、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を該温湿度の検出値に応じて制御することを特徴とする。
【００１７】
同請求項３に係るものは、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、印字面積率を検知する機構を備え、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を前記印字面積率に応じて制御することを特徴とする。
【００１８】
同請求項４に係るものは、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接時間を制御可能であることを特徴とする。
【００１９】
同請求項５に係るものは、請求項４に記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの当接時間を該第二クリーニングブレードまたは前記像担持体の少なくともどちらか一方の使用量に応じて制御することを特徴とする。
【００２０】
同請求項６に係るものは、請求項１から５のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記制御手段が、外部からデータを入力するデータ設定手段を備え、該データ設定手段により前記当接周期または前記当接時間を制御することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、像担持体表面を清掃するためのクリーニング装置を備える画像形成装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、第一クリーニングブレードと、研磨剤を含有した離接可能な第二クリーニングブレードとを備え、周期的に前記第二クリーニングブレードを前記像担持体に当接させるとともに該当接させる周期を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００２２】
同請求項８に係るものは、請求項７に記載の画像形成装置において、装置内部の温湿度を検出する温湿度検出手段を備え、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を該温湿度の検出値に応じて制御することを特徴とする。
【００２３】
同請求項９に係るものは、請求項７に記載の画像形成装置において、前記制御手段が、印字面積率を検知する機構を備え、前記第二クリーニングブレードの前記当接周期を前記印字面積率に応じて制御することを特徴とする。
【００２４】
同請求項１０に係るものは、請求項７に記載の画像形成装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの前記当接時間を制御可能であることを特徴とする。
【００２５】
同請求項１１に係るものは、請求項１０に記載の画像形成装置において、前記制御手段が、前記第二クリーニングブレードの当接時間を該第二クリーニングブレードまたは前記像担持体の少なくともどちらか一方の使用量に応じて制御することを特徴とする。
【００２６】
同請求項１２に係るものは、請求項７から１１のいずれかに記載の画像形成装置において、前記制御手段が、外部からデータを入力するデータ設定手段を備え、該データ設定手段により前記当接周期または前記当接時間を制御することを特徴とする。
【００２７】
同請求項１３に係るクリーニング装置は、支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体上に形成したトナー像を転写した後にて清掃するクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、前記像担持体に対して接離可能なクリーニングブレードと、研磨剤を含有した研磨ブレードとを備え、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体表面を研磨することを特徴とする。
【００２８】
同請求項１４に係るものは、支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体上に形成したトナー像を転写した後に清掃するクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、研磨剤を含有した離接可能な研磨ブレードと、クリーニングブレードを備え、トナーを前記研磨ブレードに入力させた後、前記像担持体表面を研磨することを特徴とする。
【００２９】
同請求項１５に係るものは、請求項１３また１４に記載のクリーニング装置において、前記研磨ブレードは、ブレード母体層と研磨剤粒子含有層の二層構造を有し、含有される研磨剤粒子の平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００３０】
同請求項１６に係るものは、請求項１３また１４に記載のクリーニング装置において、前記像担持体表面を加熱する加熱手段と、該像担持体表面の表面温度を検知する温度検知手段とを設け、電源投入後の立ち上げ時に、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体の研磨を行った後、前記加熱手段により前記像担持体表面を加熱することを特徴とする。
【００３１】
同請求項１７に係る画像形成装置は、支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体と、該像担持体上に形成したトナー像を転写した後に前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記像担持体の回転方向上流から順に、前記像担持体に対して接離可能なクリーニングブレードと、研磨剤を含有した研磨ブレードとを備え、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体表面を研磨することを特徴とする。
【００３２】
同請求項１８に係るものは、支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた像担持体と、該像担持体上に形成したトナー像を転写した後に前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記クリーニング装置は、前記像担持体の回転方向上流から順に、研磨剤を含有した離接可能な研磨ブレードと、クリーニングブレードを備え、トナーを前記研磨ブレードに入力させた後、前記像担持体表面を研磨することを特徴とする。
【００３３】
同請求項１９に係るものは、請求項１７また１８に記載の画像形成装置において、前記研磨ブレードは、ブレード母体層と研磨剤粒子含有層の二層構造を有し、含有される研磨剤粒子の平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００３４】
同請求項２０に係るものは、請求項１７また１８に記載の画像形成装置において、前記像担持体表面を加熱する加熱手段と、該像担持体表面の表面温度を検知する温度検知手段とを設け、電源投入後の立ち上げ時に、前記クリーニングブレードと前記像担持体が非接触状態でトナーを前記研磨ブレードに入力させて前記像担持体の研磨を行った後、前記加熱手段により前記像担持体表面を加熱することを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項２１に係る研磨クリーニングブレード接離機構は、研磨剤を含有した接離可能な研磨クリーニングブレードを備えた画像形成像担持体表面のクリーニング装置において、前記画像形成像担持体に対して、前記研磨クリーニングブレードを接離させる機構と前記研磨ブレードを当接させる機構とを別体にて構成し、前記研磨ブレード当接機構を含むクリーニングユニットを装置本体から取り出す際には前記研磨ブレード接離機構は前記装置本体に残す構成としてなることを特徴とする。
【００３６】
同請求項２２に係るものは、請求項２１に記載の研磨クリーニングブレード接離機構において、前記研磨ブレードを取り付けたクリーニング装置を装置本体から取り出す際には、前記研磨ブレードを前記画像形成像担持体に当接させた状態で前記クリーニング装置を取り出す構成としてなることを特徴とする。
【００３７】
同請求項２３に係るものは、請求項２１または２２に記載の研磨クリーニングブレード接離機構において、前記研磨ブレード接離機構と前記研磨ブレード当接機構との境界を、少なくともある角度の傾きを持ったテーパー形状にて構成してなることを特徴とする。
【００３８】
本発明の請求項２４に係るクリーニング装置は、請求項２１または２２に記載の研磨クリーニングブレード接離機構を用いたクリーニング装置であって、前記像担持体を含むプロセスカートリッジにて構成してなることを特徴とする。
【００３９】
本発明の請求項２５に係る研磨クリーニングブレード接離機構は、研磨剤を含有した接離可能な研磨クリーニングブレードを備えた画像形成像担持体表面のクリーニング装置において、前記研磨クリーニングブレードが前記画像形成像担持体表面と接触または離間動作をした後、通電を切っても前記接触または離間状態を維持する手段を備えることを特徴とする。
【００４０】
同請求項２６に係るものは、請求項２５に記載の研磨クリーニングブレード接離機構において、前記接触または離間状態を維持する手段がソレノイドであることを特徴とする。
【００４１】
本発明の請求項２７に係るクリーニング装置は、請求項２５または２６に記載の研磨クリーニングブレード接離機構を用いたクリーニング装置であって、前記像担持体を含むプロセスカートリッジにて構成してなることを特徴とする。
【００４２】
本発明の請求項２８に係る画像形成装置は、請求項２１から２３のいずれか、または請求項５あるいは６のいずれかに記載の研磨クリーニングブレード接離機構を用いたことを特徴とする。
【００４３】
同請求項２９に係るものは、請求項２４または２７に記載のクリーニング装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は、第二クリーニングブレードの当接周期を制御するようにしているので、メダカ状汚れが発生しやすい状況下においても、未然に除去できる。
【００４５】
また本発明は、感光体等の像担持体表面を研磨することで、表面に固着した異物やブレードエッジが磨耗しているような場合も、異物を除去することができる。
【００４６】
さらに本発明においては、クリーニング装置の簡略化、クリーニング装置回りの省スペース化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【００４８】
図１は本発明の実施対象の一例である画像形成装置の概略構成図である。像担持体である感光体１の周囲に近接あるいは接触して、感光体１上に一様な電荷を付与する帯電ローラ２、帯電した感光体１上に静電潜像を形成するための露光３、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置４、トナー像を記録紙に転写するための転写ベルト６、トナー像転写後の感光体上をクリーニングするクリーニング装置８、感光体上の残電荷を除電する除電ランプ９が配置されている。
【００４９】
クリーニング装置８は、クリーニング手段として、感光体１回転方向上流側から順に、第１クリーニングブレード１１、第２クリーニングブレード１２の２つのブレードを有する。また、クリーニングされたトナーを回収するトナー回収羽根１３、及びそのトナーを搬送する回収コイル１４を備えている。第１クリーニングブレード１１は、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。
【００５０】
一方、第２クリーニングブレード１２は、図２に示すように、ブレード母体層１２ａと研磨剤粒子含有層１２ｂとの２層構造からなる研磨用ブレードである。ブレード母体層１２ａは、ゴム、樹脂、金属等の材質によって構成される。中でも、第１クリーニングブレ―ドと同様、ゴムが好ましく用いられ、特にウレタンゴムが好ましい。研磨剤粒子含有層１２ｂは、前記に示したゴムに研磨剤粒子を分散させて形成される。ブレード母体層１２ａをゴムで構成する場合、また、研磨剤粒子含有層１２ｂに用いられるゴムの硬度は、６５度以上８５度以下が好ましい。硬度が６５度より小さいとブレードの摩耗の進行が早く、また、硬度が８５度より大きいとブレードのエッジが欠けやすくなるからである。
【００５１】
研磨剤粒子としては、窒化珪素等の窒化物、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、マイカ、珪酸カルシウム等の珪酸塩、炭酸カルシウム、石膏等の石灰質物質、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化タンタル、炭化チタン、炭化アルミニウム、炭化ジルコニウム等の炭化物、酸化セリウム、酸化クロム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化物が挙げられる。この中でも、研磨力に優れている酸化セリウムが好ましい。研磨剤粒子の平均粒径は、０．０５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、さらには１００μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が０．０５μｍ未満では、粒子が細かすぎ、ゴム中での均一な分散が困難になったり、研磨ブレードとしての研磨力が十分に得られない。また、平均粒径が１５０μｍを超えると、研磨力が大きすぎるために感光体１表面上を傷つけることになるため好ましくはない。
【００５２】
研磨剤粒子の含有量は、研磨剤粒子含有層の０．５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることが好ましい。研磨剤粒子の含有量が０．５ｗｔ％未満では、分散がまばらになってしまい、均一な研磨ができない。また、研磨剤粒子の含有量が５０ｗｔ％を超えると、研磨剤粒子の密度が高くなり過ぎ、剥がれ落ちやすくなる。また、コストも高くなってしまう。
【００５３】
ブレード母体層１２ａ、研磨剤粒子含有層１２ｂそれぞれの厚みは任意に設定することができるが、研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みを第２クリーニングブレード１２全体の厚みの０．５％以上５０％以下とすることが好ましい。研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みが０．５％未満であると、ブレードの摩耗に対する余裕度がないため、経時品質を維持することができない。また、研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みが５０％を超えると、本来ゴムが有する弾性の機能が発揮できなくなり、感光体１を均一に研磨することができなくなる。
【００５４】
前記のような２層構造を有する第２クリーニングブレード１２は、研磨剤粒子含有層１２ｂが形成する研磨面を感光体１と当接させて設置される。第１クリーニングブレード１１は、主として感光体１上の転写残トナーや紙粉の除去を行う。第２クリーニングブレード１２は、トナーから脱離した無機微粒子を主成分とする感光体１上の付着物質や、フィルミング物質等を、研磨面で削り取るようにして除去する。また、第１クリーニングブレ―ド１１から漏れたトナーや紙粉等も同時に除去する。研磨剤粒子がある幅をもって分散された第２クリーニングブレード１２の研磨剤粒子含有層１２ｂが感光体１に当接することで、感光体１の膜削れは均一となり、感光体１に不具合を生じさせることがない。また、クリーニングブレード表面に研磨剤をコートしたような研磨ブレードと比較しても、研磨剤が剥がれ落ちたり、短期で削れ取れたりすることがないため、長期的に優れたクリーニング機能を維持できるクリーニング装置とすることができる。
【００５５】
第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２のブレード母体層１２ａがゴムからなる場合、第２クリーニングブレード１２のブレード母体層１２ａのゴム硬度は、第１クリーニングブレード１１のゴム硬度よりも高い方が好ましい。第１クリーニングブレード１１では除去できない付着物質やフィルミング物質等を、より強固な研磨力で除去するためである。
【００５６】
第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、図１に示すように、双方がカウンター方式であるものとするか、図３に示すように、第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、第１クリーニング１１ブレードがカウンター方式で、第２クリーニングブレード１２がトレ―リング方式であっても良い。
【００５７】
図１の例では、第１クリーニングブレード１１がカウンター方式であることで、感光体１上の転写残トナーや紙粉を効率よく除去することができる。また、第２クリーニングブレード１２がカウンター方式であることで、感光体１上の付着物質を第２クリーニングブレード１２に突き当たった衝撃で除去することができ、良好なクリーニング性が得られる。このとき、第２クリーニングブレード１２の当接角は、５度以上２５度以下が好ましい。第２クリーニングブレード１２の当接角が５度未満であると、ブレードが腹当たりになってしまい、クリープ現象により経時で研磨機能を発揮しなくなる。また、２５度を超えるとジョブ終了時における感光体１の逆転でブレードめくれが発生してしまう。第２クリ―ニングブレード１２の当接圧は、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましい。第２クリーニングブレード１２の当接圧が１０ｇｆ／ｃｍ未満では当接圧が低いため、感光体１上の付着物は第２クリーニングブレード１２をすり抜けやすく、十分に除去することができない。また、６０ｇｆ／ｃｍを超えると感光体１の膜削れ量が増加し、感光体１の寿命を短くするため好ましくない。
【００５８】
第２クリーニングブレードの硬度と、前記の当接圧の関係で得られる第２クリーニングブレード１２の感光体１への食い込み量は、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。前記の食い込み量となるように第２クリーニングブレード１２を設置することで、感光体１の膜削れ量を過剰に増加させることなく、付着物の除去を行う研磨ブレードとしての役割を十分に発揮させることができる。
【００５９】
一方、図３に示すように第１クリーニング１１ブレードがカウンター方式で、第２クリ―ニングブレード１２がトレーリング方式とするのは、先と同様の理由からであるが、第２クリーニングブレード１２をトレーリング方式とすると、感光体１上の付着物除去能力は若干低下する。しかしながら、第２クリーニングブレード１２にはほとんどトナーの入力がないためブレードのめくれが起こりやすい状況にあるが、トレーリング方式の当接により、これを回避することができる。このとき、第２クリーニングブレード１２の当接圧は、カウンター方式の当接と同様の理由により、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましい。前記範囲の当接圧で第２クリーニングブレード１２を当接させることにより、良好なクリーニングを行うことができる。
【００６０】
また、図１及び図３に示すクリーニング装置において、第２クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、適宜タイミングを取って間欠当接させる構成とすると良い。この場合、第２クリーニングブレード１２には、ソレノイド、カム等を利用した離間機構を設ける必要がある。第２クリーニングブレード１２の間欠当接により、感光体１の膜削れ量を低減し、感光体１の寿命を延ばすことができる。
【００６１】
さらに、第２のクリーニングブレード１２は、揺動機構を備えることが好ましい。図４は、第２クリーニングブレードの揺動機構を示す図である。第２クリーニングブレード１２は、ここでは図示しない加圧ホルダに支持されており、加圧ホルダのカシメ先端にベアリングを備え、揺動カム付きギヤ１５のカム面１５ａに突き当たっている。感光体１が矢印Ａ方向に回転すると、揺動カム付きギヤ１５は矢印Ｂ方向に回転し、それに従い、第２クリーニングブレード１２は、矢印方向に揺動する。第２クリーニングブレード１２が揺動機構を備えることで、研磨剤粒子含有層１２ａ中の研磨剤粒子の分散に多少の偏りがあったとしてもこれを補い、感光体１の膜削れを均一にすることができる。また、第１クリ―ニングブレード１１には研磨剤粒子は含まれていないが、感光体１の膜削れをわずかに生じさせているため、第２クリーニングブレード１２と同一の揺動機構によって、ともに揺動させるように構成することがよい。さらに、感光体１の膜削れを一層均一にさせるためには、第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２とを異なる位相で揺動させることが好ましい。両者を異なる位相で揺動させるには、揺動カム付きギヤ１５のカム面１５ａの内側に別位相のカム面を設け、それぞれ異なるカム面によって揺動させる機構が挙げられる。
【００６２】
以上説明してきたクリーニング装置８を、感光体と、帯電手段及び現像手段から選択される任意の手段とを含んで一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジとすることができる。本プロセスカートリッジによって、小粒径トナーを用いた現像が行われる画像形成プロセスであっても、感光体上のクリーニング機能を長期にわたって維持し、画質の劣化を生じさせることのないプロセスカートリッジとすることができる。
【００６３】
なお本発明が対象とするクリーニング装置と、画像形成装置は、図１や図３の構成に限るものではなく、感光体１上のトナー像を一旦転写されて担持する中間転写体を備える構成や、多色画像を形成するために感光体を複数備える構成であってもよい。特に、クリーニング装置８を搭載することの効果が大きく得られる画像形成装置は、現像装置４で使用するトナーが、平均円形度が０．９０以上と球形状に近く、体積平均粒径が３〜１０μｍの小粒子径のトナーである場合である。小粒径で球形状に近いトナーは、感光体とクリーニングブレードの隙間に入り込みすり抜けやすい。また、小粒径であるとワックスや無機微粒子等の添加剤のトナー粒子中の含有率が高くなる傾向にあるため、これらがトナーから脱離して感光体上に付着し、汚染する。しかしクリーニング装置８により、第１クリーニングブレード１１で感光体１上の転写残トナーや紙粉の除去を行い、第２クリーニングブレード１２でワックスや無機微粒子を主成分とする感光体１上の付着物質を、研磨面で削り取るようにして除去することができる。また、第１クリーニングブレード１１から漏れたトナーや紙粉等も第２クリーニングブレード１２で除去できる。また、第２クリーニングブレードは、ブレード母体層１２ａと研磨剤粒子層１２ｂとからなり、ある幅をもって研磨剤粒子が分散された構成であるため、研磨剤粒子が剥がれ落ちることがなく、長期にわたって良好なクリーニング機能を維持することができる。
【００６４】
次に、本発明の実施対象とする画像形成装置で使用されるトナーについて説明する。トナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカ微粒子を外添してなるトナーであって、荷電制御剤がトナー母体粒子表面に存在する重量Ｍとトナー母体粒子全体に存在する重量Ｔとの比Ｍ／Ｔが、１００以上１０００以下となるトナーである。ここで、重量比Ｍ／Ｔは、荷電制御剤以外の成分には存在せず、荷電制御剤のみに存在する、Ｈ、Ｃ、Ｏ、及び希ガス元素を除く長周期型の周期律表における第５周期までの１元素に対し、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定される値である。このトナーは、バインダー樹脂としてガラス転移点（Ｔｇ）の低いポリエステルを用いるため、低温定着性に優れるトナーで、また、荷電制御剤が前記の重量比Ｍ／Ｔの値が示すように、圧倒的にトナー表面に存在することから、帯電安定性に優れたトナーである。
【００６５】
シリカ等の無機微粒子からなる外添剤は、トナー粒子の流動性、帯電性補助等のためにトナー粒子表面に外添される。ここで、シリカ、チタニア等の無機微粒子は負極性を有しており、サリチル酸金属錯体や塩類等の同じく負極性を有する荷電制御剤を使用する本トナーでは、その表面において外添剤と荷電制御剤との電気的な反発が生じる。加えて、荷電制御剤は硬いことから、シリカ等の無機微粒子がトナーから脱離しやすい傾向にある。無機微粒子の中でも特にシリカ微粒子は、トナーから脱離して感光体上に付着し、画像品質に影響を及ぼす付着物質の成分になりやすいことが発明者らの試験から明らかになっている。しかし、上述のようなクリーニング装置を搭載した画像形成装置であれば、前記のトナーを用いることにより感光体上に発生する付着物質も除去することができ、画像品質を高品質に保つことができる。
【００６６】
以下に、トナーの具体的な構成成分、並びに製造方法について説明する。
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブル―、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブル―、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブル―、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００６７】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００６８】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコ―ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；前記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００６９】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００７０】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
【００７１】
ポリエステルには、前記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、前記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との重付加反応により分子鎖が伸長されて得られるものである。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００７２】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノ―ルアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００７３】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合とともにウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００７４】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００７５】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との伸長反応には、必要により伸長停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００７６】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００７７】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００７８】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００７９】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及び及びパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００８０】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００８１】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマ―、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００８２】
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００８３】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコ―ル脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００８４】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を挙げることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パ―フルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。また、カチオン性面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００８５】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００８６】
前記樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００８７】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００８８】
（３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との重付加反応を行わせる。この反応は、分子鎖の伸長を伴うため伸長反応とも呼ぶ。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００８９】
（４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００９０】
（５）前記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
【実施例１】
【００９１】
図５は、本発明を実施した画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。図示の画像形成装置は、像担持体の一例であるドラム状の感光体２１が、その中心軸線のまわりに回転自在に支持され、印刷開始に伴い、感光体２１は図５に符号Ａで示した時計方向に回転駆動される。このとき、感光体２１の表面は、帯電装置２２によって所定の極性に均一に帯電され、その帯電面には、原稿からの光像２３が照射される。感光体２１表面に露光することによって、原稿画像に対応した静電潜像が形成され、静電潜像は、現像装置２４を通過する際、トナー像として可視像化される。一方、図示は省略するが、給紙部から転写材の一例である転写紙２５が給送され、その転写紙２５が、感光体２１上のトナー像に整合するタイミングで矢印Ｂ方向に給送され、このとき、転写部２６において、感光体２１の表面に形成されたトナー像が転写装置２７の作用によって転写紙２５の表面に転写される。この転写紙２５は、搬送されて感光体２１から離れた後、定着装置２８へ搬送され、トナー像を転写紙２５に定着する。このようにして転写紙２５はコピー紙として装置外へ排出される。
【００９２】
一方、トナー像転写後の感光体２１表面には、転写紙２５に転写されなかった転写残トナーＴが付着しており、かかる転写残トナーＴは、クリーニング装置２９によって除去され、感光体２１表面が清掃される。クリーニング装置２９は、クリーニングケース３０と、第一クリーニングブレード３１と第二クリーニングブレード３２とブラシローラ３３と、トナー排出部材３４を有している。ブラシローラ３３の回転方向は、図５における時計方向であっても、また反時計方向であってもよいが、図示した例では、図５に矢印Ｃで示すように反時計方向に回転駆動されるものとする。
【００９３】
このようにして、ブラシローラ３３は、そのブラシ３５がトナー像転写後の感光体２１表面に接触しながら回転する。転写残トナーＴがクリーニング装置２９に運ばれてくると、その転写残トナーＴの一部は、ブラシローラ３３で、残りは第一クリーニングブレード３１の先端エッジ部でせき止められて感光体２１の表面から掻き取られる。これにより、クリーニング装置２９よりも下流側の感光体２１表面にトナーが付着することが防止される。
【００９４】
第一クリーニングブレード３１により掻き取られた転写残トナーは、下方に落下してブラシローラ３３のブラシ３５に受け止められ、そのブラシローラ３３の回転によって、感光体２１表面から離れる向きに搬送される。このとき、基端部がクリーニングケース３０の上壁内面に固定されたフリッカーバー３６よりなる掻き落し部材の先端がブラシ３５に接触しており、ブラシローラ３３の回転によって運ばれる転写残トナーが、フリッカーバ―３６によって叩き落され、トナー排出部材３４へ向けて放出される。
【００９５】
トナー排出部材３４は、例えばスクリュー又はコイルなどからなり、矢印Ｄ方向に回転駆動されている。これにより、このトナー排出部材３４へ放出された転写残トナーはクリ―ニングケース３０外に搬送され、図示は省略するが、回収タンクに収容されるようになっている。クリーニング装置３０によって、清掃後の感光体表面は除電装置３７により除電作用を受けて初期化され、引き続き前述の動作が実行され、次の転写紙上にトナー像が転写される。
【００９６】
このように大部分の転写残トナーＴは、ブラシローラ３３と第一クリーニングブレード３１によって除去されるが、一度形成されてしまったメダカ状汚れは、除去することができない。そこで、第一クリーニングブレード３１の下流側に第二クリーニングブレード３２を設けて、メダカ状汚れを除去するようにしている。第二クリーニングブレード３２は、ポリウレタンゴムのような弾性体に研磨剤を分散させたものであり、常時、当接させることも可能であるが、前述したように、当接させて長時間使用すると、感光体２１表面にキズや摩耗が促進し、これが進行すると画質劣化に至る。
【００９７】
このため、第二クリーニングブレード３２は、ソレノイド３８によって接離可能になっており、通常の印刷時は、感光体２１と非接触状態となっている。電源投入直後の立ち上げ時や印刷終了時の待機時間において、ソレノイド３８を動作させることで、第二クリーニングブレード３２を感光体２１に当接した状態で、感光体２１を一定時間駆動しながら、メダカ状汚れの除去を行うものである。
【００９８】
前述したように、メダカ状汚れは様々な要因に支配され、その一つに温湿度があり、特に、低温低湿下で発生しやすいことが知られている。これは、トナーに添加されている添加剤が遊離しやすくなり、添加剤が感光体表面に付着することで、メダカ状汚れの起点となるためである。従って、低温低湿下では、メダカ状汚れの起点が形成されやすいので、常温常湿では問題にならないような条件でも、画像品質の劣化を招いてしまうことがある。そこで、画像形成装置内に温湿度を検知する温湿度センサ３９を設けて、装置内部の温湿度を検知するようにしている。従って、低温低湿下においても、温湿度センサ３９が検知を行い、その検出値に応じて、制御装置４０に組み込まれたデータに従い、当接する周期を制御する。このように、メダカ状汚れが発生しやすい低温低湿下においても、通常よりも短い周期で第二クリーニングブレード３２の当接を行うので、起点がメダカ状汚れに成長する前に除去し、画質劣化を防ぐことができる。
【００９９】
また、メダカ状汚れは、印刷パターンにも大きく依存し、印刷パターンの印字面積率が大きいと、大量のトナーがブラシローラ３３や第一クリーニングブレード３１に入力する。このとき、トナーから遊離した添加剤が完全に除去できずに、感光体２１上に残留すると、これが起点となり、メダカ状汚れを発生する。特に同じ位置に高面積画像が連続する場合、この現象は、顕著になるので、印字面積率は、頁全体ではなく、範囲をいくつかに分割して、検出するのが望ましい。そこで、印字面積率を制御装置４０内の画像メモリ４１に蓄積された画像信号により検知するようにしており、印字面積率が一定範囲を超えると、制御装置４０より、当接周期を制御する。このため、メダカ状汚れが発生しやすい高密度の印刷を連続で行う場合には、通常よりも短い周期で、第ニクリーニングブレード３２の当接を行うので、メダカ状汚れの起点を除去することができる。
【０１００】
以上のように、メダカ状汚れは、第二クリーニングブレード３２の当接によって除去するが、この当接時間は、感光体２１や第二クリーニングブレード３２に機械的な負荷を与えないためにも、極力短時間で行うことが望ましい。ところが、メダカ状汚れを除去するのに必要な当接時間は、第二クリーニングブレード３２や感光体２１の使用量により異なる。第二クリーニングブレード３２は、研磨剤を含んだ弾性体ブレードのエッジを当接することによって、メダカ状汚れを削りながら除去するが、エッジ部は徐々に削れて行くため、除去する能力が低下する。このため、初期には短時間で除去できたものが、経時においては、除去しきれずにメダカ状汚れが残留してしまい、画像品質の劣化を招いてしまうことがある。
【０１０１】
図６は、第二クリーニングブレード２２の使用量とメダカ状汚れを除去するのに必要な当接時間ｔをあらわしたものである。当接時間ｔは、イメージスキャナで読み込んだメダカ状汚れの面積率が９０％以上減少した時間とした。初期から２０時間までは、１０秒の清掃で除去できたものが、徐徐に時間を要するようになり、１００時間経過後には、４０秒の清掃を要する。このように、第二クリーニングブレード３２の使用量を制御装置４０のカウンタ４２にて認識し、この使用量に従い、当接時間ｔを制御するようにしている。従って、第二クリーニングブレード３２の除去性能が低下するような状況においても、当接時間を適正値に制御するので、確実にメダカ状汚れを除去することができる。
【０１０２】
また、第二クリーニングブレード３２の必要とする当接時間は、感光体２１の使用量にも依存する。感光体２１は、初期においては表面が滑らかで凹凸状態が少なく、表面粗さが小さい状態である。この状態で、メダカ状汚れの起点は付着しにくく、仮に付着しても第二クリーニングブレード３２を当接すれば、短時間で除去することが可能である。しかしながら、感光体２１は、常にブラシローラ３３や第一クリーニングブレード３１と、更に転写部においては、搬送された用紙２５と接触しているので、表面が削られていって凹凸状態が大きくなる。このような凹部にメダカ状汚れが入り込んでしまった場合、短時間で除去するのは、困難になる。従って、第二クリーニングブレード３２と同様に、感光体２１の使用量を制御装置４０のカウンタ４３で認識している。感光体２１が使用するにつれて、表面粗さが大きくなると、当接時間を長くするようにする。このように、表面粗さが大きくなった場合に、当接時間を適正値に制御するので、凹部にメダカ状汚れが入り込んだ場合においても、画像品質の劣化を生じることがない。
【０１０３】
当接時間の制御は、第二クリーニングブレード３２または感光体２１の少なくとも、どちらか一方の使用量に応じて制御してもよいが、両方の使用量に応じて、制御すれば、更に効果的である。また、当接時間を制御する代替として、当接周期を制御することも有効である。
【０１０４】
またメダカ状汚れは、紙の種類により発生しやすいものがある。これは、紙に含まれている炭酸カルシュウム等が感光体２１表面に付着することでメダカ状汚れの起点となると考えられている。しかしながら、紙の種類や含有されている炭酸カルシウム量の大小を検出するのは、困難である。そこで、オペレータやサービスマンがオペレータパネルを操作することによって、当接周期や当接時間を可変するようにすることができる。これにより、予め、メダカ状汚れを発生しやすい用紙を使用する場合、オペレータパネルから入力することにより、当接周期や当接時間を制御することができる。
【０１０５】
またクリーニングの方式としては、ブラシローラ３３と第一クリーニングブレード３１を例に示したが、これに限定されることなく、第一クリーニングブレード３１、ブラシロ―ラ３３単独でクリーニングを行う方式においても同様の効果が得ることができる。
【０１０６】
すなわち本実施例では、第二クリーニングブレードの当接周期を制御するようにしているので、メダカ状汚れが発生しやすい状況下においても、未然に除去できる。また、画像形成装置内部の温湿度を検出する機構を備え、第二クリーニングブレードの当接周期を該温湿度の検出値に応じて制御するので、メダカ状汚れが発生しやすい低温低湿下において、メダカ状汚れを未然に防ぐことができる。また、印字面積率を検知する機構を備え、第二クリーニングブレードの当接周期を印字面積率に応じて制御するので、メダカ状汚れが発生しやすい印字パターンにおいてもメダカ状汚れを未然に防ぐことができる。さらには、第二クリーニングブレードの当接時間を制御することで、メダカ状汚れが除去しにくい状況下においても、当接時間を最適値に設定できる。第二クリーニングブレードの当接時間を第二クリーニングブレード、もしくは、像担持体の少なくともどちらか一方の使用量に応じて制御してもよい。また、外部入力手段からデータを入力することによって第二クリーニングブレードの当接周期もしくは、当接時間を予め、可変すれば、メダカ状汚れが発生しやすい条件下においても、画質劣化を防ぐことができる。
【実施例２】
【０１０７】
図７は、本発明を実施した画像形成装置の他例を示す部分断面概略図である。図示の画像形成装置は、像担持体の一例であるドラム状の感光体２１が、その中心軸線のまわりに回転自在に支持され、印刷開始に伴い、感光体２１は図１に符号Ａで示した時計方向に回転駆動される。このとき、感光体２１の表面は、帯電装置２２によって所定の極性に均一に帯電され、その帯電面には、原稿からの光像２３が照射される。これにより、原稿画像に対応した静電潜像が形成され、現像装置２４を通過する際、トナー像として可視像化される。一方、図示は省略するが、給紙部から転写材の一例である転写紙２５が給送され、その転写紙２５が、感光体２１上のトナー像に整合するタイミングで矢印Ｂ方向に給送され、このとき、転写部２６において、感光体２１表面に形成されたトナー像が転写装置２７の作用によって転写紙２５の表面に転写される。この転写紙２５は、搬送されて感光体２１から離れた後、定着装置２８へ搬送され、トナー像を転写紙２５に定着する。このようにして転写紙２５はコピー紙として装置外へ排出される。
【０１０８】
一方、トナー像転写後の感光体２１表面には、転写紙２５に転写されなかった転写残トナーＴが付着しており、かかる転写残トナーＴは、クリーニング装置２９によって除去され、感光体２１表面が清掃される。クリーニング装置２９は、クリーニング装２９と、クリーニングブレード３１と研磨ブレード３２ａとブラシローラ３３と、トナー排出部材３４を有している。ブラシローラ３３は、そのブラシ３５がトナー像転写後の感光体表面に接触しながら、矢印Ｃ方向に回転する。転写残トナーＴがクリーニング装置２９に運ばれてくると、その転写残トナーＴの一部は、ブラシローラ３３で、残りはクリーニングブレ―ド３１の先端エッジ部でせき止められて感光体２１の表面から掻き取られる。これにより、クリーニング装置２９よりも下流側の感光体２１表面にトナーが付着することが防止される。
【０１０９】
ブラシ３５に付着したトナーは、ブラシローラ３３が回転することによって、フリッカ―バー３６の先端に接触し、付着したトナーは、トナー排出部材３４へ向けて放出される。トナー排出部材３４は、例えばスクリュー又はコイルなどからなり、矢印Ｄ方向に回転駆動されている。これにより、このトナー排出部材３４へ放出された転写残トナーはクリ―ニング装置２９外に搬送され、図示は省略するが、回収タンクに収容されるようになっている。
【０１１０】
クリーニングブレード３１の下流側には、研磨ブレード３２ａを設けて、クリーニングブレード３１で除去できなかった異物を除去するようにしている。研磨ブレード３２ａは、ポリウレタンゴムのような弾性体に研磨剤を分散させたものであるため、常時当接すると当接圧によっては、感光体２１表面に磨耗、キズを生じて、寿命を早めてしまうことがある。このため、研磨ブレード３２ａは、ソレノイド５７によって接離可能になっており、通常は、感光体２１から離れている。電源投入直後の立ち上げ時や印刷終了時の待機時間において、ソレノイド５７を動作させることで、研磨ブレード３２ａを感光体２１に当接させた状態で、感光体２１を駆動しながら、異物の除去を行う。ただし、感光体２１の寿命に関して問題が生じない場合は、研磨ブレード３２ａは、離接可能な構成にする必要はない。
【０１１１】
クリーニング装置３０によって清掃した後の感光体２１表面は、除電装置５８により除電作用を受けて初期化され、引き続き前述の動作が実行され、次の転写紙上にトナー像が転写される。
【０１１２】
前述したように、吸湿性の高い異物が感光体２１の架橋型電荷輸送層表面に付着すると像流れの原因となる。そこで、以下のように、異物の除去を行う。すなわち、クリーニングブレード３１は、通常の印刷時には、加圧スプリング４４により一定荷重で感光体２１と当接する。このクリーニングブレード３１を保持する保持部材４５に偏心カム４６が回転して突き当たることによって、感光体２１から非接触状態とすることができる。
【０１１３】
感光体２１上の異物除去を行う際には、通常の印刷と同様に潜像を形成した後、感光体２１表面にトナー画像を付着させる。なお、転写部２６には用紙は介在しないので、静電的な疲労を防ぐため、転写装置２７に高圧は印加しない。トナー画像がブラシ３５通過後、偏心カム４６をモータ（図示は省略する）により駆動させ、クリーニングブレード３１を非接触状態にする。このようにして、感光体２１上に形成されたトナー画像は、ブラシローラ３３を通過するとき、一部は除去されるが、クリーニングブレード３１が感光体２１と非接触状態であるので、研磨ブレード３２ａに至る。
【０１１４】
このときの状態を図８により模式的に説明する。感光体２１上に付着した異物６２は、固着して膜のような状態となっているが、表面６３は均一ではなく、図２（Ａ）のような凹凸状態となっている。感光体２１上のトナー画像の一部は、ブラシ３５によって除去された後、適度にならされた状態で、図２（Ｂ）のように凹部にトナー６４が入り込む。このような状態で、研磨ブレード３２ａ至ると、トナー６４を介在した状態で、感光体上を研磨する（図２（Ｃ））ことになるので、固着した膜６２を削り取る。１回のプロセスで不十分な場合は、このプロセスを数回繰り返せばよい。このように、異物が固着してしまった状態や研磨ブレード３２ａのエッジ部が磨耗しているような場合においても異物を除去することが可能となる。また、異物固着のほかに、遊離したシリカが起点となってトナ―がフィルミングしたメダカ状汚れを発生する場合があるが、この場合は、トナーを入力させる必要はなく、単に感光体１を駆動させた状態で研磨ブレード３２ａを当接すれば除去が可能である。
【０１１５】
一方、像流れを回避する手段として、内部からドラムヒータ６５の熱により加熱する方法がある。これは、感光体２１表面を加熱することで異物が吸湿した水分を強制的に蒸発させるものである。ところが、この手段は、電力を消費するので、近年、省エネルギー、省電力化等の環境対応の点からは望ましくない方式である。そこで、以下のように、研磨ブレード３２ａとドラムヒータ６５との併用を行い、省電力化を可能にする。
【０１１６】
すなわち前述したように、架橋型電荷輸送層のような硬い表層を設けている感光体２１の場合、表面に異物が付着すると、高温高湿下では完全に除去しない限り像流れが発生するので、５０〜５５℃に加熱する必要がある。特にアモルファスシリコンのような感光体の場合は、待機時も絶えず加熱しなければならない。ところが、研磨ブレード３２ａにより異物をある程度を除去できれば、異物がいくらか残存していてもこの温度まで加熱する必要は無く、本願発明者らの実験によれば、４５〜５０℃で像流れを改善できた。
【０１１７】
そして、画像形成装置の内部には、定着装置、現像装置あるいは、図示は省略するが駆動モータなどの熱源が存在しているので、設置環境よりも１０〜１５度くらい温度が上昇する。従って、従来より低い温度で像流れを防ぐことができれば、機内温度の低い電源投入時にのみ加熱し、その後は感光体２１の表面温度を検知する温度センサ６６の出力に応じて、制御部６８がヒータドライバ６７を制御することによって表面温度４５〜５０℃に維持する。このように、設置温度によっては、加熱する時間が少なくてすむので、消費電力を低減できる。
【０１１８】
一方ゴムブレードは、高温状態において硬度が低くなる性質があり、クリーニング性能が低下する。従って、加熱手段を併用する場合、電源投入直後の立ち上げ時に、まず研磨ブレード３２ａを感光体に接触させて異物の除去を行う。通常の設置環境であれば、機内温度によってクリーニング性能が極端に低下することはないので、トナーを介在して研磨することで大半の異物を除去することができる。しかしながら、一部分のみ残存したり、感光体２１の静電特性劣化により、像流れが顕著になりやすいことも考えられるので、ウオームアップ時間を利用して、ドラムヒータ６５により感光体２１の加熱を行えば、高温高湿下においても像流れを防ぐことができる。
【０１１９】
なお研磨ブレード３２ａは、図９に示すように、ブレード母体層６９と研磨剤粒子含有層７０との二層構造からなり、ブレード母体層６９は、ゴム、樹脂、金属等の材質により構成される。研磨剤粒子７１としては、窒化珪素等の窒化物、珪酸塩、石灰質物質、炭化物、酸化物が挙げられるが、研磨力に優れている酸化セリウムが良く用いられている。表層に架橋型電荷輸送層を設けていない感光体２１の場合、研磨剤粒子７１の平均粒径は、０．０５μｍ以上１５０μｍ以下であることが望ましいとされている。これは、平均粒径が１５０μｍを超えると研磨力が大きくなりすぎ、感光体の表面を傷つけることになるためである。本実施例では、架橋型電荷輸送層を表層に設けているため、異物除去のためには、平均粒径は、大きいほうが望ましく、１００μｍ以上１５０μｍ以下の平均粒径で傷を生じることはなく、異物除去も良好であった。
【実施例３】
【０１２０】
図１０は、本発明を実施した画像形成装置のさらに他の例を示す部分断面概略図である。図示の画像形成装置は、研磨ブレードを第一クリーニングブレードの上流側に配置したものである。研磨ブレード３２ａは、ソレノイド７７によって接離可能になっており、クリーニングブレード３１は、感光体２１と常時接触している。これにより、異物除去時には、クリーニングブレード３１を非接触状態とする必要はないので、偏心カムやこれを駆動するモータが不要になる。一方、像流れの原因となる異物固着の場合は、トナー画像を形成したのち、ソレノイド５７により研磨ブレード３２ａを当接させれば、トナーが介在した状態で異物を研磨するので、実施例２と同様に除去することができる。
【実施例４】
【０１２１】
なお本発明で使用する感光体は、図１１（Ａ）に示すように、導電性支持体９２上に、電荷発生機能を有する電荷発生層９３と、電荷輸送物機能を有する電荷輸送層９４と架橋型表面層９５とが積層された積層構造の感光体である。導電性支持体９２としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示す金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研磨などの表面処理を施した管などを使用することができる。
【０１２２】
電荷発生層９３は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもでき、電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。電荷輸送層９４は電荷輸送機能を有する層で、電荷輸送機能を有する電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層９３上に塗布、乾燥することにより形成させる。電荷輸送層９４の膜厚は、５〜４０μｍ程度が適当であり、好ましくは１０〜３０μｍ程度が適当である。このようにして形成された電荷輸送層３４上に、後述の架橋型電荷輸送層９５塗工液を塗布、必要に応じて乾燥後、熱や光照射の外部エネルギーにより硬化反応を開始させ、架橋型電荷輸送層９５が形成される。架橋型電荷輸送層９５は電荷輸送機能を有する架橋構造を有する層で、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷輸送層３４上に塗布、乾燥することにより形成させている。
【０１２３】
なお、図１１（Ｂ）のように、導電性支持体９２と電荷発生層９３との間に下引き層９６を設けることも可能である。下引き層９６は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましく、下引き層の膜厚は０〜５μｍが適当である。これにより、導電性支持体９２からの電荷注入を防ぎ、帯電特性の悪化を回避することができる。
【０１２４】
またなお、本発明では、クリーニング装置にブラシとクリーニングブレードを併用する方式を示したが、クリーニングブレードのみで構成される方式においても有効である。感光体としては、実施例同様に表層が硬いアモルファスシリコンに適用しても効果がある。
【０１２５】
すなわち本実施例においては、クリーニングブレードと感光体が非接触状態で研磨ブレ―ドにトナーを入力するので、トナーを介在して感光体表面を研磨することになり、表面に固着した異物やブレードエッジが磨耗しているような場合も、異物を除去することができる。また、トナーを研磨ブレードに入力させた後、像担持体表面を研磨することにより、トナーを介在して感光体表面を研磨することになるので、表面に固着した異物やブレードエッジが磨耗しているような場合も、異物を除去することができる。研磨ブレードに含有される研磨剤粒子の平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下とすれば、従来の感光体では傷などを生じた粒径でもキズを生じることがないので、異物除去には有効である。また、電源投入後の立ち上げ時に、クリーニングブレードと像担持体が非接触状態でトナーを研磨ブレードに入力させて像担持体の研磨を行った後、加熱手段により像担持体表面を加熱するので、クリーニング特性が低下することなく、消費電力を抑えることができる。
【実施例５】
【０１２６】
本発明に係るクリーニングブレード接離機構の一実施例について説明する。図１２は画像形成装置における一例を挙げたものである。画像形成プロセスについては周知のため説明は省略する。図１３は本実施例に係るクリーニングブレード接離機構の一実施例を示した図であり、（Ａ）はブレード解除正面図、（Ｂ）はブレード解除機構部詳細説明用上面図である。感光体２１は時計周りに回転するように構成されている。クリーニングブレード１１は図中に示す点ｔを回転中心とし図中時計方向に回転すると感光体２１の表面に当接し、反時計周りに回転すると解除されるように構成されている。またクリーニングブレード１１として実線で示したものが当接時、２点鎖線にて示したものが解除時における位置である。
【０１２７】
またクリーニングブレード１１はブレード当接圧付与用圧縮スプリング９７がブレード回転中心ｔからａだけ離れた位置でクリーニングブレード１１に対し時計周り方向にモーメントを加えることでクリーニングブレード１１を感光体２１に当接させるように構成されている。
【０１２８】
またブレード解除用アーム９８はブレード回転中心ｔからｂだけ離れた位置でクリーニングブレード１１に対し反時計周り方向に時計周り方向よりも大きなモーメントを加えることでクリーニングブレード１１を感光体２１から解除可能に構成されている。このブレード解除用アーム９８は、ブレード解除用引張スプリング９９にてブレード解除アーム回転支軸１００を回転中心としブレード解除方向（図中、２点鎖線で示す解除時の方向）にモーメントが加えられている。さらにブレード解除用アーム９８は、ブレード解除ソレノイドブラケット１０１にて支持されたブレード解除用ソレノイド１０２、ブレード解除ソレノイドアーム１０３にて、ブレード解除用ソレノイド１０２に電圧が印加されることでブレード解除用アーム９８がブレード当接方向（図中、実線で示す当接時の方向）に移動させることが可能に構成されている。
【０１２９】
またブレード解除用ソレノイド１０２は、ブレード当接方向に移動した後に通電を切ってもブレード解除用ソレノイド１０２のプランジャーが磁石にてソレノイド本体に保持される構成となっているため、ブレード解除用ソレノイド１０２への通電時間は０．１秒程度で大丈夫な構成となっている。またクリーニングブレード１１を解除させる時は、ブレード解除用ソレノイド１０２に解除側の電圧をやはり０．１秒程度通電させることで、ブレード解除用ソレノイド１０２のプランジャーが磁石から離間し、離間することで磁石による吸着力が低下し、ブレード解除用引張スプリング９９によってブレード解除用アーム９８はブレード解除方向に引っ張られ、ブレード解除位置Ａまで移動される。すなわち、クリーニングブレード１１の接離動作は接触または離間動作をした後、通電を切っても接触または離間状態を維持するソレノイドを使用することにより、ソレノイドの温度上昇によってソレノイドに近接して位置しているクリーニングブレード１１のゴム硬度が変化し、既述のメダカ除去能力が変わるのを確実に防止可能としている。なお図中１０４はブレード解除機構ベースである。
【０１３０】
図１４はクリーニングブレード１１の接離機構ベース部１０５の詳細を示す斜視図である。図示のように、接離機構ベース部１０５のクリーニング装置２９の脱着方向端部には、傾きを持ったテーパー形状部１０６が形成されている。そのためクリーニング装置２９を画像形成装置本体から取り出す際には、クリーニングブレード１１はテーパー形状部１０６に沿って徐々にブレード解除用アーム９８から離れ、感光体２１に接触する構成となっている。
【０１３１】
すなわち、本発明のクリーニングブレード接離機構においては、研磨クリーニングブレード接離機構と研磨ブレード当接機構とを別体にて構成し、研磨ブレード当接機構を含むクリーニングユニットを画像形成装置本体に対し取り出す際には研磨ブレード接離機構を画像形成装置本体に残す構成とすることにより、クリーニング装置の簡略化を達成している。また、研磨ブレードが取り付いたクリーニング装置を画像形成装置本体から取り出す際には、研磨ブレードを感光体に当接させた状態でクリーニング装置を取り出す構成とすることにより、クリーニング装置回りのスペースの省スペース化を実現させている。
【０１３２】
また、研磨ブレード接離機構と研磨ブレード当接機構との境界部分には少なくともある傾きをもったテーパー形状を存在させることにより、脱着動作時での研磨ブレードの感光体２１への当接に対するストレス低減を容易に図れるようにしている。さらに、図示は省略するが、クリーニング装置が像担持体を含むプロセスカートリッジ形態とすることにより、クリーニングブレードと像担持体との位置関係は容易に規制可能となるので、脱着時における感光体傷を容易にかる確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施対象の一例である画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第２クリーニングブレードの構成を示す図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図４】第２クリーニングブレードの揺動機構を示す図である。
【図５】本発明を実施した画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。
【図６】第二クリーニングブレードの使用量とメダカ状汚れを除去するのに必要な当接時間をあらわした図である。
【図７】本発明を実施した画像形成装置の他例を示す部分断面概略図である。
【図８】トナーが研磨ブレードに至った状態を模式的に示す図である。
【図９】研磨ブレードの構造を示す断面図である。
【図１０】本発明を実施した画像形成装置のさらに他の例を示す部分断面概略図である。
【図１１】本発明で使用する感光体の例の構造を示す断面図である。
【図１２】画像形成装置における一例を示す図である。
【図１３】本実施例に係るクリーニングブレード接離機構の一実施例を示した図であり、（Ａ）はブレード解除正面図、（Ｂ）はブレード解除機構部詳細説明用上面図である。
【図１４】クリーニングブレードの接離機構ベース部の詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１    像担持体（感光体）
２    帯電ローラ
３    露光装置
４    現像装置
６    転写ベルト
８    クリーニング装置
１１    第１クリーニングブレード
１２    第２クリーニングブレード
１２ａ    ブレード母体層
１２ｂ    研磨剤粒子含有層
１５    揺動カム付きギヤ
１５ａ    カム面
２１    感光体
２２    帯電装置
２３    光像
２４    現像装置
２５    転写紙
２６    転写部
２７    転写装置
２８    定着装置
２９    クリーニング装置
３０    クリーニングケース
３１    第一クリーニングブレード
３２    第二クリーニングブレード
３３    ブラシローラ
３４    トナー排出部材
３５    ブラシ
３６    フリッカーバー
３７    除電装置
３８    ソレノイド
３９    温湿度センサ
４０    制御装置
４１    画像メモリ
４２、４３    カウンタ
４４    加圧スプリング
４５    保持部材
４６    偏心カム
６２    異物
６３    異物の表面
６４    トナー
６２    膜
６５    ドラムヒータ
６６    温度センサ
６８    制御部
６７    ヒータドライバ
６９    研磨ブレードのブレード母体層
７０    研磨剤粒子含有層
７１    研磨剤粒子
９２    導電性支持体
９３    電荷発生層
９４    電荷輸送層
９５    架橋型表面層
９６    下引き層
９７    ブレード当接圧付与用圧縮スプリング
９８    ブレード解除用アーム
９９    ブレード解除用引張スプリング
１００    ブレード解除アーム回転支軸
１０１    ブレード解除ソレノイドブラケット
１０２    ブレード解除用ソレノイド
１０３    ブレード解除ソレノイドアーム
１０４    ブレード解除機構ベース
１０５    クリーニングブレードの接離機構ベース部
１０６    テーパー形状部
ｔ    ブレード回転中心
Ｔ    転写残トナー
【図１】
2006293286.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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