(57)【要約】【課題】  像担持体に堆積するオゾン生成物質を起因とするクリーニングブレードの異常振動や反転めくれの防止。【解決手段】  一定面積の凹部を有する像担持体を逆回転制御する構成とし、逆回転の際に、像担持体回転上流周縁端の凹部穴傾斜角度をクリーニングブレードの動的当接角度よりも大とする構成もしくは、制御機構を設けることにより、逆回転動作により研磨される原因物質を凹部穴へ収納除去する。【選択図】図５
2018084708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する像担持体１に静電潜像を形成し、トナーを現像後、転写動作を行い、記録媒体に画像形成を行う静電式画像形成装置において、該像担持体１表面が、平坦部と所定比率で独立した凹部Ｇを有し、該凹部Ｇの表面形状および深さサイズが画像形成の進行に伴い変化し、該像担持体１表面上の未転写トナーを清掃除去するクリーニングブレード６１を配置するクリーニング装置６を有し、
少なくとも、該像担持体回転トルクと画素数を検知する機構と、該検知値に基づいて、 該像担持体が式（Ａ）の関係を満たす逆回転動作を行う構成を有し、該像担持体が回転動作を行う期間において、
像担持体１凹部穴内における、クリーニングブレード６１との当接ＮＩＰの終端末点と像担持体１の回転中心を結ぶ直線に直交する法線とクリーニングブレードの当接面との間の動的当接角度をθ１、該凹部穴の上流側終端末点と該像担持体回転中心を結ぶ直線と該法線との間の角度をθ２、像担持体１の正回転期間における、クリーニングブレード６１の動的当接角度をθ３とした場合、
θ１＝＜θ２（像担持体逆回転期間）・・・（Ａ）
θ２＜θ３  （像担持体正回転期間）・・・（Ｂ）
を満足することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記検知値に基づいて、該像担持体が式（Ａ）、式（Ｂ）の関係を満たす逆回転動作を制御する機構を有す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】
前記クリーニングブレード６１が物性の異なる二層構成を有し、前記逆回転動作期間に、少なくとも表層が前記像担持体１に当接することを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置
【請求項４】
前記像担持体１表面の前記凹部Ｇの表面形状が、深さ０．５ｕｍ以上５ｕｍ以下かつ開口部最大径２０ｕｍ〜８０ｕｍの深さが０．５〜５ｕｍであり、かつ、該凹部Ｇ以外の部分とから構成されており、該像担持体１表面の任意の位置に５００ｕｍ×５００ｕｍの正方形領域を配置した時、該正方形領域における該凹部Ｇの面積が１００００ｕｍ2〜９００００ｕｍ2であり、該凹部Ｇ以外の部分に含まれる平坦部の面積が８００００
ｕｍ2〜２４００００ｕｍ2であり、該像持体１の正回転動作制御期間における、該像担持体１凹部穴Ｇ内において、該凹部穴Ｇの上流側終端末点ＫＦと該像担持体回転中心を結ぶ直線と前記法線間の角度をθ０とした場合、前記θ２との関係式
θ０＜θ２・・・（Ｃ）
を満足することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項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、表面に所定比率で凹部を有する像担持体上に残留する現像剤を清掃する、クリーニングブレードを有し、画像形成終了後、画像形成時における、像担持体の回転方向と逆方向に回転動作を行う制御機構を設け、逆回転制御動作時に、像担持体回転上流周縁端の凹部穴傾斜角度をクリーニングブレードの動的当接角度よりも大とする構成もしくは、制御機構を設けることにより、ブレード異常振動の原因物質を凹部穴へ研磨収容し、画像形成前の正回転動作の復帰制御時に、像担持体回転上流周縁端の凹部穴傾斜角度をクリーニングブレードの動的当接角度よりも小とする構成もしくは、制御機構を設けることにより、凹部穴に収容された原因物質を清掃除去することを特徴とする画像形成装置。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真感光体の耐磨耗性や耐傷性を向上させる目的で、表面層の機械的強度を高める技術が進展してきている。
【０００３】
しかしながら、機械的強度の高い電子写真感光体の場合、画像形成の進行に伴い、高温高湿環境下において、省エネ対応による、ドラムヒーターレス化に伴う、高温高湿度環境下における感光ドラムに付着するオゾン生成物を起点とした、帯電不良による画像ぼけ（いわゆる画像流れ）が、重要な課題となっている。 
【０００４】
さらに、近年、トナー消費率の低減化を目的とした、ドラム上のトナー乗り量低減化にともなう、クリーニング部材による摺擦研磨性能の低下とあいまって、緊急解決案件として取り上げられている。 
これに対して、従来 
１．像担持体表面の研磨性向上化（潤滑性微粒子の含有率低減化） 
２．ブレード研磨能力向上化（高硬度化など物性ＵＰ/設定圧高圧化  等） 
３．トナー帯供給による研磨性ＵＰ   
４．ドラム空回転シーケンスによる研磨性ＵＰ 
などが、実施されてきたが、 
１．に関しては、ドラム寿命の低下や、ドラム表層荒れによるクリーニング性の低下 
２．に関しては、ブレードの異常振動や反転めくれの増加 
３．に関しては、トナー消費率ＵＰにともなうＲＣ  ＵＰ、現像寿命ダウン 
４．に関しては、画像形成の生産性低下
など、重要な課題が残在している。
【０００５】
しかしながら、表面に付着する原因物質を取り除くために、空回転シーケンス等施した場合、クリーニングブレードのエッジ先端に堆積する回収トナーを枯渇させ、ブレードの異常振動や反転めくれを発生しやすくなるのが、現状である。この課題に対し、特許文献１では、所定の画像形成間隔で、像担持体を逆回転させる制御構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１５０２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、逆回転を施したあとの研磨粉が、像担持体の正回転周回に伴い、エッジに再堆積し、クリーニング不良の起点になる二次的な課題が発生する。あるいは、想定した研磨量を確保するために、過大な逆回転動作を実施しなければならず、エッジに堆積する回収トナーを枯渇させ、同様の課題が発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これに対して、本発明では、感光ドラム表面の研磨性向上化を目的とした、表層に施した凹形状を有する感光ドラムと以下の機構あるいは制御機構を組み合わせることにより、解決を図るものである。
・像担持体付着物を起因としたブレード異常振動の発生を予測検知する機構を設ける。
・像担持体付着物を起因としたブレード異常振動の発生が予測される場合、画像形成終了後、感光ドラム逆回転動作を制御する機構を設ける。（この際、感光ドラム回転周方向におけるブレードの当接面および近傍部が感光ドラムの凹部穴周縁端と摺擦移動可能となるような物理作用を発生させる構成とする）
・クリーニングブレードを二層構成とし、上記逆回転制御時に、研磨力の高い表層が感光ドラムに当接する角度設定とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置では、逆回転制御の際に、クリーニングブレードの当接研磨面が、凹部穴部周縁部に当接移動することにより、ブレード異常振動の原因物質を研磨除去し、かつ、凹部穴にこそぎ落とすことが可能となり、ブレードの汚染抑制と、原因物質の除去を効率よく達成することが可能となった。
【００１０】
また、クリーニングブレードを二層とすることにより、逆回転時における、原因物質を
さらに短期間に効率的に除去することを可能とした。
【００１１】
以上により、長期にわたる安定したクリーニング性を確保することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施例における像担持体周りの概略断面図である。
【図２】本発明の第一の実施例における、主要断面図である。
【図３】本発明の第一の実施例における像担持体表面の凹部形状を、真上から見た模式図である。
【図４】本発明の第一の実施例における、像担持体表面の凹部断面形状を示した模式図である。
【図５】本発明の第一の実施例における、像担持体表面の凹部断面形状の模式図において、像担持体逆回転時における凹部穴上流端部の穴傾斜角を規定した図である。
【図６】本発明の第一の実施例における、像担持体表面の凹部断面形状の模式図において、像担持体正回転時における凹部穴上流端部の穴傾斜角を規定した図である。
【図７】本発明の第一の実施例における、画像ＤＵＴＹ、クリーニングブレード摺擦トルク値、およびクリーニングブレードの異常振動／反転めくれの有無との関係を示したものである。
【図８】本発明の第一の実施例における、任意の画像ＤＵＴＹとブレードの異常振動が発生する機内温湿度領域との関係を示したものである。
【図９】本発明の第一の実施例における、像担持体の逆回転制御機構の動作模式図を示したものである。
【図１０】本発明の第一の実施例における、像担持体凹部穴Ｇ内のクリーニングブレード当接面の摺動動作を示した断面模式図である。
【図１１】本発明の第一の実施例の像担持体逆回転動作時における、像担持体凹部穴Ｇ内のクリーニングブレード当接面の摺動動作を示した断面模式図である。
【図１２】本発明の第一の実施例の像担持体の正回転時における、ブレード当接面の摺擦動作を示した模式図である。
【図１３】本発明の第一の実施例における、像担持体〜クリーニングブレード間の摺擦トルクと画像形成枚数との関係を示したものである。
【図１４】本発明の第一の実施例における、像担持体の逆回転速度とブレード動的当接角度との関係を示したものである。
【図１５】本発明の第二の実施例における、像担持体表面とクリーニングブレードの摺擦トルクと画像形成枚数との関係を示したものである。
【図１６】本発明の第三の実施例における、像担持体に当接する二層ブレード部材の層構成を示したものである。
【図１７】本発明の第三の実施例における、像担持体〜クリーニングブレード間の摺擦トルクと通紙枚数との関係を示したものである
【図１８】本発明の第三の実施例における、表層に基層と物性を異にするチップ状のゴム材を配置した像担持体に当接するブレードを示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［実施例１］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の像担持体周りの断面概略構成を示す図である。概略構成としては、感光ドラム１に対して、現像装置４が、順方向に回転する静電式画像形成装置である。
【００１４】
同図において、１は像担持体である感光体ドラム、３は、感光体ドラム１上に潜像を形成する像露光手段を構成する走査光学部及びポリゴンミラーである。ここで、本発明に用いられる感光体ドラム１としては、通常用いられている有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が１０Ｅ９〜１０Ｅ１４Ω・ｃｍの材質を有する表面層を有するものを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止ならびに消費電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上させることが可能となる。
以下、本実施例で使用した、有機感光ドラムについて、概略説明する。
【００１５】
＜支持体＞
本発明において使用される感光体の導電性支持体としては、例えば、AL、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる.また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。更に、光導電層を形成する側とは反対側の表面も導電処理することがより好ましい。
【００１６】
＜感光層＞
本実施例では、上記したように、導電支持体である円筒状のアルミニウム基体の表面に電荷発生層であるキャリア発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層であるキャリア輸送層とを有する感光層をキャリア輸送層（ＣＴＬ）の厚みが３０μｍとなるようにコートし、ＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１）で、Ｒｚ（１０点平均粗さ）が初期状態で、２μｍ以下のものを使用した。
【００１７】
このように、本発明に用いられる電子写真感光体の感光層は、少なくとも、ここではキャリア発生層（ＣＧＬ）を構成する電荷発生材料、及び、ここではキャリア輸送層（ＣＴＬ）を構成する電荷輸送材料、を含有する。
【００１８】
本実施例以外の電荷発生材料の例としては、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、アゾ系顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩染料、スクワリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン色素、キノンイミン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色素、セレン、セレン−テルル合金、アモルファスシリコン及び硫化カドミウム等が挙げられる。
【００１９】
電荷輸送材料の例としては、ピレン化合物、Ｎ−アルキルカルバゾール化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ポリニトロ化合物及びポリシアノ化合物、更にこれらの化合物をポリマー上に固定したペンダントポリマー等が挙げられる。
【００２０】
又、感光層は単層構成であっても、本実施例のような積層構成であってもよい。積層構成の場合には、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層により構成され、導電性支持体側５１に電荷発生層が設けられる場合と電荷輸送層が設けられる場合とでは帯電極性、使用するトナー極性等が異なる。
【００２１】
積層構成の場合、電荷発生層の膜厚としては０．００１〜６μｍ、好ましくは０．０１〜２μｍである。電荷発生層に含有される電荷発生材料の含有率は１０〜１００質量％であることが好ましく、より好ましくは５０〜１００質量％である。
【００２２】
電荷輸送層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１５〜３０μｍである。電荷輸送層中に含有される電荷輸送材料の含有量は２０〜８０質量％であることが好ましく、より好ましくは３０〜７０質量％である。
【００２３】
導電性支持体としては、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、錫、アンチモン及びインジウム等の金属や合金あるいは前記金属の酸化物、カーボン、導電性ポリマー等が使用可能であり、形状は円筒状、円柱状等のドラム状、ベルト状及びシート状のもの等がある。前記導電性材料はそのまま成型加工される場合、塗料として用いられる場合、蒸着される場合やエッチング、プラズマ処理により加工される場合もある。塗料の場合には、支持体として前記の金属や合金、紙、プラスチック等も用いられる。
【００２４】
導電性支持体と感光層の間に、界面での電荷注入制御や接着層として機能する下引き層を設けてもよい。下引き層は、主に結着剤樹脂から構成されるが、これらの金属や合金又はそれらの酸化物、塩類、界面活性剤等を含んでいてもよい。この下引き層の膜厚は０．０５〜７μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜２μｍである。
【００２５】
下引き層を形成する結着剤樹脂の例としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール及びブチラール樹脂等が挙げられる。
【００２６】
そして、本発明においては、フッ素原子含有樹脂の微粒子を、表面層として形成された感光層の電荷発生材料及び電荷輸送材料と共に、それぞれ成膜性を有する結着剤樹脂中に分散するか、あるいは、溶解した溶液を塗布して乾燥して保護層として形成する。ここでは、感光層の表面に保護層として塗布した。
【００２７】
かかる結着剤樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール及びブチラール樹脂等が挙げられる。
【００２８】
そして、フッ素原子含有樹脂粒子としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
又、これらの樹脂粒子の分子量は、重量平均分子量で３０００〜５００万であることが好ましく、粒径は０．０１〜１０μｍであることが好ましく、特には０．０５〜２．０μｍであることが好ましい。
【００３０】
そして、本発明において、表面層である保護層５６のフッ素原子含有樹脂粒子の含有量は、表面層５６全質量に対して５．０〜４５．０質量％であり、より好ましくは１０．０〜３５．０質量％である。含有量が５．０質量％に満たないと充分な潤滑性を得ることができないことがあり、４５．０質量％を越えると層の成膜性や感度等の点で好ましくない。
【００３１】
＜凹部形状の詳細＞
ここで、感光ドラム１の最表層に施される凹形状について述べる。図３は、感光ドラム１表層の凹部形状を、真上から見た模式図である。図４は、本発明の第一の実施例における、像担持体表面の凹部断面形状を示した模式図である。感光ドラム１表面には、特定凹部と平坦部が設けられる。平坦部は、感光体表面の任意の位置に５００ｕｍ×５００ｕｍの正方形領域を配置したとき、平坦部の面積が８１０００ｕｍ２以上〜２４００００ｕｍ２以下になるように設けられている。ちなみに、凹部形状が多すぎるとクリーニング性が低下するため、平坦部の面積下限が規定されており、凹部形状が少なすぎると、画像流れ防止効果が低下するため、上限が規定されている。
【００３２】
特定凹部形状は、５００ｕｍ×５００ｕｍの正方形領域における凹部の深さは、０．５ｕｍ〜６ｕｍの範囲にあり、開口部最大径が２０ｕｍから８０ｕｍの範囲にあるものとした。
【００３３】
なお、平坦部や特定凹部形状は、レーザー顕微鏡や光学顕微鏡、電子顕微鏡などを用いて観察することができる。製造方法としては、感光ドラム１表面に表層を加熱しながら、形成すべき凹部形状に対応した凸部形状を有する、表面加工を施したモールドを感光体１の表面に圧接し、形状転写することにより作成をおこなった。
【００３４】
図５は、本発明の中核をなす、感光ドラム逆回転時の凹部穴Ｇ上流端ＪＦにおける凹部穴Ｇ傾斜角形状を示したものである。感光ドラム１凹部穴内における、クリーニングブレード６１との当接ＮＩＰの終端末点と感光ドラム１の回転中心を結ぶ直線に直交する法線とクリーニングブレード６１の当接面との間の角度θ１、凹部穴の上流端ＪＦと感光ドラム１回転中心を結ぶ直線と前記法線との間の角度をθ２、θ１＝＜θ２（像担持体逆回転期間）を満足する形状とした。
【００３５】
つまり、感光ドラム１の逆回転時において、上流側凹部穴Ｇの傾斜角を、クリーニングブレード６１の動的当接角度以上となるように構成するものである。なお、本実施例では、角度θ１＝２３°前後、角度θ２＝２５°となるように設定した。
【００３６】
図６は、感光ドラム１正回転時の凹部穴Ｇ上流端ＫＦにおける凹部穴Ｇ傾斜角度形状を示したものである。クリーニングブレード６１の動的当接角度をθ３とした場合、凹部穴Ｇの上流端ＫＦと前記法線との間の角度をθ０とした場合、θ０＜θ３を満足する形状とした。つまり、感光ドラム１の正回転時において、上流側凹部穴Ｇの傾斜角が、クリーニングブレード６１の動的当接角度θ３よりも小となるように構成するものである。
【００３７】
ちなみに、本実施例では、θ０＝１０°、θ３＞＝２７°となるように設定した。ここで、感光ドラム１周囲の構成装置に関して、像担持体周りの概略断面図である、図１を使用して説明する。図１における、２はコロナ帯電方式を用いた帯電装置（以下、帯電器という）であり、このコロナ帯電器２は、感光ドラム１上方に、９ｍｍ前後の間隔で離間固定されている。なお、本実施例においては、コロナ帯電器２のワイヤーは、φ６０ｍｍの金メッキされたタングステンワイヤを使用した。
【００３８】
本実施の形態においては、該ワイヤー部に、ＤＣ-３ＫＶ〜-４ＫＶ、制御グリット部に、ＤＣ−９００Ｖの条件にて、コロナ帯電器２に印加することにより良好な帯電性を確保した。
【００３９】
また、本発明においては、感光ドラム１の表面電位を、感光ドラム１中央部およびスラスト方向端部に設置することにより、おこなった。なお、検知動作は、感光ドラム１における前回転あるいは、後回転時に、前記帯電を行い、感光ドラム１周方向全周測定することにより、おこなう。
【００４０】
図２においては、画像形成期間における、画像形成に関わる主要断面図を示しており、
現現像装置４は、現像スリーブ、現像スリーブ内に固定配置された現像スリーブマグネットローラー、剤搬送スクリュー，剤攪拌スクリュー、現像剤を現像スリーブ表面に薄層形成するために配置された規制ブレード、現像容器を備えている。
【００４１】
ここで、現像スリーブは、少なくとも現像時においては、感光体ドラム１に対し，最近接領域が約４００μｍになるように配置され、現像剤が感光体ドラム１に対して接触する状態で現像できるように設定されている。
【００４２】
なお、本実施の形態において用いた２成分現像剤は、トナー粒子として粉砕法によって製造された平均粒径６μｍのネガ帯電トナーに対して平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したものを用い、磁気キャリアとして飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３の平均粒径３５μｍのものを用いた。また、トナー粒子と磁気キャリアとを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いた。
【００４３】
次に、感光ドラム１に形成された静電潜像を、この現像装置４を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程後、そして、ベルト７により搬送される記録材Ｐに対し、１次転写帯電ローラー５により、中間転写ベルト７の内側から、感光体ドラム１方向に加圧力を発生しつつ、不図示の高圧電源より給電されることで、中間転写ベルト７の裏側からトナーと逆極性の帯電を行うことにより、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト７の上面に静電付着させて転写する。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、中間転写ベルト７として、膜厚７５μｍのポリイミド樹脂からなるものを用いたが、中間転写ベルト７の材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、ポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。厚みについても７５μｍに限定されるわけではなく、大略２５〜２０００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍのものが好適に用いられ得る。
【００４５】
また、１次転写帯電ローラー５の電気特性としては、抵抗が１×１０Ｅ５〜１×１０Ｅ７Ωで、外径がΦ３０ｍｍが、長さ３１０ｍｍのものを用い、この１次転写ローラー５に＋１５μＡのバイアスを定電流制御により印加して転写を行った。
【００４６】
一方、図１において、Ｐは記録材、２０、２１は２次転写手段である２次転写帯電ローラーであり、この２次転写帯電ローラー２０、２１により、１次転写帯電ローラー５によって転写されたトナー像は、転写材である記録材Ｐに転写される。なお、記録材Ｐは給紙搬送装置から中間転写ベルト７の回転と同期をとって転写電界ニップ部へ搬送される。
【００４７】
また、中間転写ベルト７表面に残留する、未転写トナーを掻き落とし除去するクリーニング部材として、ウレタンブレードを採用し、中間転写ベルト７の走行回転方向に対して、カウンター方向に常時当接する構成とした。
【００４８】
なおこのようにして転写されたトナー像は、２次転写ローラー２０、２１により、記録材Ｐへ転写され、トナー像を担持した記録剤Ｐは、定着装置(不図示)へと搬送され、この定着装置において加熱加圧された後、排出される。
【００４９】
本発明の中核をなす、クリーニング装置６の詳細を、以下に説明する。感光ドラム１に当接する、ブレードゴム部材は、硬度ＪＩＳ−Ａ  ７３°（中硬度）／厚さ２ｍｍのものを使用した。また、クリーニングブレード６１の設定条件は、以下のとおりである。
【００５０】
ａ）クリーニングブレード自由長：７．５ｍｍ
ｂ）クリーニングブレード長手方向長さ：３３０ｍｍ
ｃ）クリーニングブレード当接線圧    ：３．１Ｎ／ｃｍ
ｄ）クリーニングブレード当接角度    ：３０°
ｅ）クリーニングブレード当接形式    ：カウンター当接
なお、画像形成動作中における（感光ドラム１正回転時）クリーニングブレード６１の当接ＮＩＰ幅は、３０ｕｍ前後となった。
【００５１】
これにより、画像形成動作中におけるブレードＮＩＰ幅と感光ドラム１表層の凹部穴径との関係式は、ブレードＮＩＰ幅＜感光ドラム凹部穴径となり、凹部穴内の堆積トナーを十分に清掃除去することが可能となる
次に、画像形成動作後における、逆回転制御について説明する。感光ドラム１表面の摩擦係数の増大化は、一般的に画像形成中に発生する帯電器による高電圧により、空気中の酸素が電離反応により発生するオゾンなどを主体とする放電生成物が、ドラム表面に固着することが起因とされる。感光ドラム１に付着した放電生成物は、クリーニングブレード６１からすり抜ける微小なトナー外添加剤などを吸着させて、摩擦係数の高い皮膜を形成する。この皮膜が、クリーニングブレード６１が摺擦することにより、ブレード６１の異常振動や反転メクレを発生させる原因物質であることが判明している。
【００５２】
＜ブレード異常振動発生予測検知機構＞
本発明では、クリーニングブレード６１の反転めくれに至る異常振動の予測検知機構として、機内温湿度と画素累積値、および、ブレード６１〜感光ドラム１間の摺擦トルク値を利用した。具体的には、機内温湿度は、本体背面に配置した機内温湿度をモニターする環境センサー（不図示）で、検知し、画素累積値は、機内に設置されたビデオカウンター（不図示）により、演算処理された値を使用した。感光ドラム１〜ブレード６１間の摺擦トルクは、感光ドラム１駆動軸に連結されたトルクリミッター（不図示）による負荷の値を使用した。
【００５３】
図７は、検知された画素数に基づいて演算算出された画像ＤＵＴＹとブレード異常振動の開始点との関係を、温湿度を変化させて調べた結果である。図中のＳＴは、ブレードの異常振動開始トルクを示したものであり、本実施例では、４．０ｋｇｆ・ｃｍ近傍となった。また、画像ＤＵＴＹ０％（白地画像）、画像ＤＵＴＹ２．５％（低ＤＵＴＹ）の範囲では、異常振動が発生する領域があることも判明した。
【００５４】
図８は、ブレード異常振動の発生が予測される温湿度範囲を示した図であり、図中のＳＤ１、ＳＤ２は、画像ＤＵＴＹ０％および２．５％における、ブレードの異常振動が発生する領域を示したものである。
【００５５】
＜感光ドラム逆回転制御動作＞
本発明の主体をなす、感光ドラム１の逆回転制御動作について、説明する。感光ドラム１の逆回転制御動作フローの概要は、以下のとおりとなる。機内温湿度を検知する。
画素累積値を検知する（画像ＤＵＴＹ同定）。
【００５６】
感光ドラム１〜クリーニングブレード６１間の摺擦トルクを検知する。機内温湿度、画素累積値、および、感光ドラム１の摺擦トルクが閾値ＳＴを超えた場合、感光ドラム１の逆回転制御動作をＯＮ。感光ドラム１を所定時間逆回転後、動作停止。
【００５７】
（ブレード動的当接角度θ１＜＝感光ドラム凹部穴下流側周縁部角度θ２となる条件下）
画像形成動作時の正回転動作に変更
（ブレード動的当接角度θ３＞感光ドラム凹部穴径下流周縁端傾斜角度θ２＞＝感光ドラム凹部穴下流周縁端傾斜角度θ０）
画像形成動作スタート
図９は、本発明の中核をなす逆回転制御機構の動作模式図である。画像形成動作終了後の非画像形成期間に、(ａ)逆回転動作が開始され、（ｂ）所定の領域長Ｌ１まで逆回転動作を実施することになる。
【００５８】
以下に逆回転制御動作機構の詳細を説明する。
【００５９】
図１０は、本発明における感光ドラム１の凹部穴Ｇ内のクリーニングブレード６１摺動時における断面模式図である。前述した図５から、感光ドラム１逆回転動作期間において、上流側の凹部穴Ｇ周縁端ＪＦにおける傾斜角度θ２は、クリーニングブレード６１の動的当接角度θ１よりも大であることがわかる。これにより、図１０に示したように、ブレード異常振動原因物質ＫＢは、感光ドラム１の逆回転動作により、クリーニングブレード６１のエッジと凹部穴Ｇ上流側壁面に挟まれ、圧縮されていく。
【００６０】
その後、ブレードエッジ部が、凹部穴Ｇから這い上がる際に、凹部穴Ｇ上流周縁端ＪＦとの摺擦作用により、原因物質ＫＢがブレードエッジ部からこそぎ落とされることになる。
【００６１】
図１１は、逆回転動作時における、ブレード当接部における摺擦状態を示した模式図である。図１１からわかるように、逆回転動作が開始され、クリーニングブレード６１のＮＩＰ領域が感光ドラム１表面を摺擦研磨しながら、（ａ）凹部穴Ｇの下流周縁端ＫＦから穴底へ向かって沈みこみ、（ｂ）穴底から上流周縁端ＪＦへ摺擦しながら這い上がる動作を行い、（ｃ）再び感光ドラム１表面を摺擦研磨しながら移動していくことになる。
【００６２】
このブレードの這い上がる動作の際、ブレードの動的当接角度θ１が、上流周縁端ＪＦの凹部穴Ｇ傾斜角度θ２よりも小であるため、ブレードＮＩＰ領域および当接面の一部領域が、凹部穴上流周縁端ＪＦにより、摺擦されることになる。これにより、逆回転動作により研磨除去された摺擦トルクＵＰ原因物質ＫＢを、凹部穴にこそぎ落とし、収容することが可能となる。
【００６３】
所定の領域長Ｌ１（逆回転１周長）まで回転搬送後、一連の逆回転制御動作を終了する。その後、画像形成動作開始の信号の受信により、通常の感光ドラム正回転に変更され、感光ドラム１の回転がスタートする。
【００６４】
＜感光ドラム正回転動作＞  
図１２は、感光ドラム１の正回転時における、ブレード当接面の摺擦動作を示した模式図である。図１２から判るように、凹部穴Ｇの下流周縁端ＪＦにおける角度θ２は、正回転時におけるクリーニングブレード６１の動的当接角度θ３よりも小であるため、ブレードエッジ部は、（ａ）凹部穴Ｇ下流周縁端ＪＦに接触摺擦しながら、（ｂ）凹部穴底へ沈み込む。
【００６５】
その後、（ｃ）凹部穴Ｇ底面から上流周縁端ＫＦへ摺擦しながら這い上がる際には、図１０で示したように、上流側の凹部穴Ｇ周縁端ＫＦの傾斜角度θ０は、クリーニングブレード６１の動的当接角度θ１よりも小であるため、逆回転動作制御により回収収容された凹部穴Ｇに堆積する、摺擦トルクＵＰ原因物質ＫＢは掻き出され、クリーナー容器内の回収トナー回収部へ収納除去されることになる。
【００６６】
以上により、感光ドラム１周りの他の構成要素装置を汚染することなく、ブレード異常振動の原因物質であるオゾン生成物の除去処理が可能となり、ブレードの異常振動を抑制することが可能となった。また、ブレード当接面の清掃化も同時に達成することができ、クリーニング性の長期安定性を確保することが可能となった。
【００６７】
ちなみに、環境条件（温度３５℃／湿度８５％）における実機評価では、プロセススピード２００ｍｍ/ｓ、画像ＤＵＴＹ０．１％／Ａ４サイズ横送り／２枚間欠画像形成の条件において、感光ドラム１の摺擦トルクが３．０ｋｇｆ・ｃｍを超えた時点で、前述の逆回転制御動作を感光ドラム後回転時に１周／１００枚毎に実施した。なお、比較例として、プロセススピード２００ｍｍ/ｓ、逆回転動作未実装の状態における耐久評価を並行して実施した。
【００６８】
図１３に示すとおり、比較例では、画像形成の進行に伴い、画像形成１０Ｋ枚前後にて、ブレード異常振動開始トルクＳＴを超え、クリーニングブレード６１の異常振動が発生し、さらに画像形成継続後、ブレード反転めくれに至り、画像形成装置の感光ドラム１の回転が停止した。
【００６９】
これに対して、本発明の実施例では、５０Ｋ枚後以降も、クリーニングブレード６１の異常振動の発生は、確認されなかった。
【００７０】
なお、本実施例では、ブレードの動的当接角度θ１よりも、凹部穴Ｇ周縁端ＪＦの傾斜角度θ２を大とする設定により達成したが、上流および下流周縁端における凹部穴Ｇの傾斜角度を同じ形状とした場合でも、逆回転時に、ブレードの動的当接角度θ１がθ２よりも所望の値まで小さくなるような設定条件としても、同様の効果が得られる。たとえば、逆回転時にクリーニングブレード６１の自由長が長くなる構成（たとえば、正回転時のクリーニングブレード自由長を短くし、逆回転時の自由長を長くする規制部材設置）等で、実施しても良いことは、いうまでもない。
【００７１】
［実施例２］
本実施例では、感光ドラム１の逆回転制御動作時に、正回転時の回転速度よりも速くすること以外は、実施例１と同様の構成とした。
【００７２】
図１４に、感光ドラム１の逆回転制御動作時における、逆回転速度とクリーニングブレード６１動的当接角度θ１との関係を示した。感光ドラム１の逆回転速度を速くすることにより、ブレード６１の動的当接角度θ１がより一層小さくなり、ブレード６１エッジ当接面に付着する摺擦トルクＵＰの原因物質ＫＢをこすり落とす領域が拡大し、原因物質ＫＢ除去量の増加とブレード当接面の清浄化がより一層向上することになった。
【００７３】
＜感光ドラム逆回転制御動作＞
本発明の主体をなす、感光ドラム１の逆回転制御について、説明する。感光ドラム１の逆回転制御動作フローの概要は、以下のとおりとなる。機内温湿度を検知する。
画素累積値を検知する（画像ＤＵＴＹの推定）。
【００７４】
感光ドラム１〜クリーニングブレード６１間の摺擦トルク値を測定する。機内温湿度、画素累積値、および、感光ドラム１の摺擦トルク値が閾値を超えた場合、感光ドラム１の逆回転速度を所定の速度に速度ＵＰ調整後、逆回転動作をＯＮ。感光ドラム１を所定時間逆回転後、動作停止。
（ブレード動的当接角度θ１＜＝感光ドラム凹部穴上流周縁部角度θ２となる条件下）
画像形成動作時の正回転動作に変更。
（ブレード動的当接角度θ３＞感光ドラム凹部穴径下流周縁端角度θ２＝＞感光ドラム凹部穴上流周縁部角度θ０）
画像形成動作スタート
ちなみに、環境条件（温度３５℃／湿度８５％）における実機評価では、感光ドラム１の正回転動作時のプロセススピード２００ｍｍ/ｓ、逆回転動作制御時におけるプロセススピード３００ｍｍ/ｓ、画像ＤＵＴＹ０．１％／Ａ４サイズ横送り／２枚間欠画像形成の条件において行った。
【００７５】
なお、本実施例では、図１４に示したように、実施例１と比較して、クリーニングブレード６１の動的当接角度が、２°程度ダウンする設定条件とした。
【００７６】
図１５に示すとおり、実施例２では、画像形成５０Ｋ枚以降まで、ブレード異常振動以下の低トルクにて安定し、クリーニングブレード６１の異常振動や反転めくれの発生は確認されなかった。また、実施例１よりも、摺擦トルクが低目に安定的に推移することが判明し、さらに厳しい温湿度環境下においても、ラチチュードの確保が推定される結果となった。
【００７７】
［実施例３］
本実施例では、クリーニングブレード６１の少なくとも当接エッジ部を、物性の異なる２層構成とする以外は、実施例１と同様の構成とした。
【００７８】
本発明では、クリーニングブレード６１を２層とし、感光ドラム１の表面に付着する原因物質を除去する能力を上げるため、表層に清掃研磨能力の高い物性のゴム層を採用した。これにより、感光ドラム１の逆回転制御動作期間において、主として、ブレード６１エッジ部の表層部分が、感光ドラム１表面を摺擦研磨することとし、実施例１よりもさらに、短時間で効率的な清掃研磨除去を可能とした。
【００７９】
＜クリーニングブレードの層構成＞
図１６は、本発明の中核部分である二層クリーニングブレードの層構成を示した概略図であり、構成の詳細は、以下のとおりとなる。
表層ＮＨ（感光ドラム１に対向する面側）：硬度ＪＩＳ−Ａ  ７７°（低硬度）／厚さ
３０ｕｍ／ｔａｎδピーク温度＝−３℃・・・低温特性ＵＰ材質
次層ＮＫ（感光ドラム１と反対向面側）：硬度ＪＩＳ−Ａ  ７３°（中硬度）／厚さ
１９７０ｕｍ／ｔａｎδピーク温度＝８℃・・・耐トナーすり抜け性保持材質
【００８０】
ちなみに、ｔａｎδピーク温度とは、ゴム材の粘性率を弾性率で除した値が、ピークを迎える温度と一般的に定義づけられており、ｔａｎδは、エネルギーの損失正接と呼ばれているものである。
【００８１】
なお、本発明では、表層ＮＨ層に高硬度のゴム材を使用することにより、特に、高温高湿環境下における、感光ドラム１に付着する原因物質を研磨除去する能力を、実施例１よりもさらに向上させることが可能となる。また、同時に、次層ＮＫに中硬度ゴムを配置することにより、表層Ｈの高硬度ゴム層のピーク圧超過を抑制することができ、耐トナーすり抜け性の保持もはかることが可能となる。
【００８２】
ちなみに、実施例１と同様の設定条件にて、画像形成を５Ｋ枚実施した後、クリーニングブレード６１のエッジ近傍の当接面をレーザー顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ社製  ＶＫ−８５１０）にて観察したところ、逆回転動作により、ブレード表層ＮＨが、ＮＩＰ約２０ｕｍの幅で感光ドラム１を摺擦していることが判明した。単層ブレードである実施例１の逆回転時におけるＮＩＰ幅は、２５ｕｍであることから、本発明では、ほぼ、表層が当接摺擦している状態であることが推察できる。
【００８３】
環境条件（温度３５℃／湿度８５％）における実機評価では、画像ＤＵＴＹ０．１％／Ａ４サイズ横送り／２枚間欠画像形成の条件において行った。なお、比較例として、プロセススピード２００ｍｍ/ｓ、逆回転動作未実装の状態における画像形成評価を並行して実施した。
【００８４】
図１７で示したように、本発明の実施例では、５０Ｋ枚前後においても、クリーニングブレード６１の異常振動の発生は確認されず、かつ、実施例１、実施例２の摺擦トルクよりも、低目かつ安定的に推移することが判明し、温湿度環境条件や画像ＤＵＴＹに対する、ラチチュードのさらなる向上化と逆回転動作制御時間の短縮化の可能性を示唆する結果となった。
【００８５】
なお、本実施例では、図１６に示した二層ブレードを使用したが、図１８に示したように、基層と物性を異にするチップ状のゴム材を表層ＮＣに配置したブレードでも、同様の効果が得られることは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００８６】
1 感光ドラム
2 コロナ帯電装置
3 レーザー発光装置
4 現像装置
5 １次転写帯電ローラー
6 クリーニング装置
7 中間ベルト
20  ２次転写帯電ローラー
21  ２次転写帯電ローラー
61  クリーニングブレード
62  ファーブラシ
63  回収トナー搬送スクリュー
G   凹部（像担持体表面）
GF  画像停止時のブレード当接ＮＩＰ部  
JF  上流周縁端（逆回転動作時）
KF  下流周縁端（逆回転時）
θ0  凹部穴上流周縁端傾斜角度（正回転時）
θ1  ブレード動的当接角度（逆回転時）
θ2  凹部穴上流周縁端傾斜角度（逆回転時）
θ3  凹部穴下流周縁端傾斜角度（正回転時）
SD1  ブレード異常振動発生領域（画像ＤＵＴＹ０％）  
SD2  ブレード異常振動発生領域（画像ＤＵＴＹ２．５％）    
ST   ブレード異常振動開始トルク
KB  異常振動発生原因物質（オゾン生成物）
NH  二層ブレード表層
NK  二層ブレード基層
NC  二層ブレード表層（チップ形状）
L1  感光ドラム逆回転移動長
【図１】
2018084708.tif 000003
【図２】
2018084708.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018084708.tif 000007
【図６】
2018084708.tif 000008
【図７】
2018084708.tif 000009
【図８】
2018084708.tif 000010
【図９】
2018084708.tif 000011
【図１０】
2018084708.tif 000012
【図１１】
2018084708.tif 000013
【図１２】
2018084708.tif 000014
【図１３】
2018084708.tif 000015
【図１４】
2018084708.tif 000016
【図１５】
2018084708.tif 000017
【図１６】
2018084708.tif 000018
【図１７】
2018084708.tif 000019
【図１８】
2018084708.tif 000020