(57)【要約】【課題】特に円柱状トナーに対し、単純な構成で好適なクリーニング機能を有する画像形成装置を提供する【解決手段】接地される導電性基体上に光導電性の感光層が形成されてなる電子写真用感光体と、前記感光層に静電潜像を形成し、静電潜像上に円柱状トナーを付着させて可視像化し、前記トナーを印刷用シートに転写するための画像形成部と、前記感光体に先端部が当接するように配置される導電性クリーニングブレードを有し、前記トナーのうち転写されずに感光体上に残存するトナーを前記クリーニングブレードで除去するクリーニング部と、前記クリーニングブレードと前記基体との間に所定の電圧を印加するための電源部とを備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地される導電性基体上に光導電性の感光層が形成されてなる電子写真用感光体と、
前記感光層に静電潜像を形成し、静電潜像上に円柱状トナーを付着させて可視像化し、前記トナーを印刷用シートに転写するための画像形成部と、
前記感光体に先端部が当接するように配置される導電性クリーニングブレードを有し、前記トナーのうち転写されずに感光体上に残存するトナーを前記クリーニングブレードで除去するクリーニング部と、
前記クリーニングブレードと前記基体との間に所定の電圧を印加するための電源部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
円柱状トナーは、粒子の形状が円柱状であり、その円柱軸方向の長さをL、粒子と同じ体積を有する球の半径をRとするとき、L/Rの値が1.75〜3.63の範囲のものである請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧の波形は、矩形波状の電圧である請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電圧は、最小電圧値が略−５００V、最大電圧値が略＋５００V、周波数が５００Hz〜１．０KHzの矩形波状の電圧である請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電圧は、最小電圧値が略−５００V、最大電圧値が略＋５００V、周波数が７５０Hzの正弦波状の電圧である請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧は、電圧値が−５００V〜−３００Vの範囲内の直流電圧である請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニングブレードは、先端部を前記感光体の基体に直接当接させ、クリーニングブレードと前記基体との間に電圧を印加したときの電流値から算出される抵抗値が１×１０5〜１×１０7Ωの範囲の導電性を有する請求項１〜６の何れか一つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円柱状トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に使用されるトナーは、バインダ樹脂、着色剤（顔料、染料）、ワックス等の複数の成分からなる原料を溶融混合して均一に分散させた後、それを冷却し、機械的な粉砕により粒子化している。近年、画質向上などの要求からトナー粒子の微細化が進んでいる。トナー粒子の微細化に伴い、溶融混合されたトナー原料の冷却時に、原料の各成分が最凝集し、分散径が大きくなることが問題になる。これに対し、溶融混合された原料を繊維状に形成して微細化した後に冷却、粉砕してトナーを製造することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、原料、製造方法や製造装置が具体的に開示されている。このように繊維状に微細化した後に冷却、粉砕して得られたトナーを、その粒子の形状的特徴から、この明細書で円柱状トナーと呼ぶ。円柱状トナーのもう一つの利点は、粉砕効率（収率）が高いことである。即ち、円柱状トナーは、繊維状に形成されたトナー原料を粉砕するので、粉砕後の粒子の寸法的なバラツキが従来のトナーよりも少ない。収率が高いと、一定量の原料から得られるトナー量が多いのでコスト的に有利であり、また、廃棄物（無駄な材料）が低減されるので環境面でも有利である。
一方、円柱状トナーとは別の製造方法で、トナー粒子の微細化を行う手法が提案されている。例えば、重合法によるトナーの製造がある。ところが、トナー粒子の微細化を進めると、クリーニング不良を生じやすい。感光体との付着力が強くなり、感光体とクリーニングブレードとの間をすり抜け易くなるためである。これに対し、クリーニングブレードの他に回動ローラを備え、かつ回動ローラにクリーニングバイアスを印加するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。これは、回動ローラによって感光体上の残留トナーを一旦引き起こし、感光体との付着力を低減させてからクリーニングブレードで除去することにより、クリーニング性能を向上させようとするものである。しかし、このような構成では、クリーナユニットが複数のクリーニング手段から構成されるため、それらの機構を配置するためのスペースを要する。近年の画像形成装置は、感光体の小径化、装置の小型化が進んでいるが、この流れに逆行するものとなる。また、クリーナユニットの部材点数が多くなるためコストアップにつながる。
【特許文献１】特開２００６−１０６２３５号公報
【特許文献２】特開２００２−２５８７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のように、円柱状トナーは粒子の微細化、即ち、高画質化が可能であり、かつ、高い収率が得られるといった優れた特性を有している。ところが、これを画像形成装置に用いたところ、従来のトナーに比べて感光体のクリーニングがしにくいという結果が得られた。従来のトナーに比べて感光体のクリーニングがしにくい原因について、発明者は以下のように考察する。いま、簡単のために従来のトナー粒子が真球状、円柱状トナーの粒子が円柱状であり、両者の体積が同じであるとする。転写後、感光体上に残存するトナーは、クーロン力（静電気力）やファンデルワールス力（分子間力）の作用で感光体上に付着している。真球状のトナー粒子は、感光体の表面に点接触で付着するのに対し円柱状トナーの粒子は、線接触で付着する。
従って、円柱状トナーの粒子は、従来のトナー粒子よりも感光体への付着力が強いと考えられる。
【０００４】
このような円柱状トナーを用いる場合、従来と同じクリーニング装置を用いたのでは、感光体に残存するトナーを完全に除去しきれず、クリーニング不良が生じる傾向にある。その結果、除去されなかったトナーが次の画像と共に印刷シートへ転写され、画像汚れとなる。あるいは、ブレードを通過したトナーが機内に飛散してしまう。
【０００５】
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、特に円柱状トナーに対し、単純な構成で好適なクリーニング機能を有する画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、接地される導電性基体上に光導電性の感光層が形成されてなる電子写真用感光体と、前記感光層に静電潜像を形成し、静電潜像上に円柱状トナーを付着させて可視像化し、前記トナーを印刷用シートに転写するための画像形成部と、前記感光体に先端部が当接するように配置される導電性クリーニングブレードを有し、前記トナーのうち転写されずに感光体上に残存するトナーを前記クリーニングブレードで除去するクリーニング部と、前記クリーニングブレードと前記基体との間に所定の電圧を印加するための電源部とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の画像形成装置は、前記感光体に先端部が当接するように配置される導電性クリーニングブレードを有し、前記トナーのうち転写されずに感光体上に残存するトナーを前記クリーニングブレードで除去するクリーニング部と、前記クリーニングブレードと前記基体との間に所定の電圧を印加するための電源部とを備えるので、クリーニングブレードと基体との間に印加された電圧により発生する電界の作用により、感光体上に残存する円柱状トナーをより確実に除去することができる。即ち、良好なクリーニング性が得られる。
ここで、基体としては、導電性に優れ、かつ、高精度の加工が容易なアルミニウム材が好適であるが、これに限定されない。他の金属材料や、樹脂材料の表面に導電層を形成したものであってもよい。
【０００８】
感光層としては、電子写真の感光材料として公知のものが適用可能である。代表的な材料は、有機光半導体（OPC）であるが、これに限定されない。
画像形成部は、公知の電子写真プロセスに必要とされる帯電器、露光ユニット、現像器、転写ユニット等から構成される。円柱状トナーを用いる現像器としては、一成分現像方式や現像ローラを用いた二成分の磁気ブラシ現像方式のものが適用可能であり、どちらの現像方式も公知である。
【０００９】
この発明に係るクリーナユニットは、ブレードクリーニング方式のものである。クリーニングブレードは、導電性を有する。クリーニングブレードの材料としては、例えば、主剤としての合成ゴムに硬化剤と導電性剤を混在させたものを用いることができる。詳細は後述する。
【００１０】
電源部には、帯電部、現像ローラ、転写部に使用される転写ローラなどにバイアス電圧を印加するための高圧電源ユニットの技術を適用することができる。高圧電源ユニットの構成としては、帯電部、現像ローラおよび／または転写部用の高圧電源ユニットと一体にしてもよいが、クリーナユニット用の高圧電源を個別に設けてもよい。
【００１１】
以下、この発明の好ましい態様について説明する。
円柱状トナーは、粒子の形状が円柱状であり、その円柱軸方向の長さをL、粒子と同じ体積を有する球の半径をRとするとき、L/Rの値が1.75〜3.63の範囲のものであってもよい。
なお、「〜」は、その境界の数値を含む。
また、前記電圧の波形は、矩形波状の電圧であることが好ましい。この場合において、前記電圧は、最小電圧値が略−５００V、最大電圧値が略＋５００V、周波数が５００Hz〜１．０KHzの矩形波状の電圧であることがさらに好ましい。このようにすることで、良好なクリーニング性を得ることができる。
【００１２】
あるいは、前記電圧は、最小電圧値が略−５００V、最大電圧値が略＋５００V、周波数が７５０Hzの正弦波状の電圧であってもよい。このようにすれば、良好なクリーニング性が得られる。
【００１３】
あるいはまた、前記電圧は、電圧値が−５００V〜−３００Vの範囲内の直流電圧であってもよい。このようにすることで、良好なクリーニング性が得られる。
【００１４】
前記クリーニングブレードは、先端部を前記感光体の基体に直接当接させ、クリーニングブレードと前記基体との間に電圧を印加したときの電流値から算出される抵抗値が１×１０5〜１×１０7Ωの範囲の導電性を有していることが好ましい。このようにすることで、良好なクリーニング性が得られる。
【００１５】
ここで示した種々の好ましい態様は、それら複数を組み合わせることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
【００１７】
≪画像形成装置の概要≫
まず、この発明の画像形成装置の機構的な構成の一例を説明する。図２は、この発明の画像形成装置の全体構成例を示す断面図である。画像形成装置５０は、スキャナで読み取られ、あるいは外部のホストから受領した画像データに応じて、多色および単色の画像を形成するものである。図示するように、画像形成装置５０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルト７定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５等より構成された電子写真方式の画像形成装置である。
【００１８】
なお、画像形成装置５０は、ブラック（ＫあるいはＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を重畳してカラー画像を形成する。従って、現像器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は各色に対応してそれぞれ４個ずつ設けられている。それぞれ、符号末尾の英文字は、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応する。各色に対応する４つの潜像が各感光体ドラム３の周面にそれぞれ形成される。すなわち、各色に対応した４つの画像ステーションが構成されている。
【００１９】
以下、４つの画像ステーションを代表して、一つの画像ステーションについてその構成を説明する。他の画像ステーションも同様の構成を有している。したがって、符号末尾の英文字は省略する。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるためのチャージャー型の帯電器である。これにかえてローラ型の帯電器が用いられてもよい。
【００２０】
露光ユニット１は、帯電した感光体の表面を選択的に露光する露光手段である。図２に示す露光手段は、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であるが、そのほかに、ＥＬやＬＥＤなどの発光素子をアレイ状に並べてもよい。ＬＳＵ１は、レーザー照射部からのレーザビームＬを回転するポリゴンミラーに反射させて偏向し、感光体の表面を走査させる。レーザビームＬは、画像データに応じてレーザー照射部の発光が変調されたものである。
【００２１】
変調されたレーザビームＬで走査、露光されることにより、感光体ドラム３の表面には、画像データに応じた電位の像（静電潜像）が形成される。現像器２は、形成された静電潜像上を現像（トナーを付着させて可視像化）するものである。付着したトナーの像（トナー像）は、中間転写ベルト７上に転写される。クリーナユニット４は、転写後、感光体ドラム３上の表面に残存するトナーを、除去・回収するものである。
【００２２】
中間転写ベルト７は、各色用の感光体ドラム３にそれぞれ接触するように設けられ、矢印Ｂ方向へ移動する。感光体ドラム３の表面に形成された各色のトナー像は、中間転写ローラ６に印加された転写バイアス電圧によって、中間転写ベルト７に順次転写される。これによって、中間転写ベルト７上にカラーのトナー像（多色トナー像）が多層状に転写される。中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムが無端状に形成されたものである。
【００２３】
中間転写ベルト７に転写されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転に伴って、転写ローラ１１ａが配置された転写部１１に移動する。転写ローラ１１ａは、図示しない電源から電圧が印加され、そこを通過するシートへ中間転写ベルト７上の多色トナー像を転写する。
【００２４】
次に、シート搬送経路を詳細に説明する。本画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット１０が配置されている。
給紙トレイ１０の端部には、各々のピックアップローラ１６が配置され、シートを1枚ずつ搬送路に導くようになっている。
【００２５】
給紙カセット１０から搬送されるシートは搬送路中の搬送ローラ２５−１〜２５−４によってレジストローラ１４まで搬送されて停止する。レジストローラ１４は、停止したシートの先端と中間転写ベルト７上のトナー像の先端を整合させるタイミングで停止したシートを転写部１１へ送りだす。送り出されたシートは、転写部１１で中間転写ベルト７上のトナー像が転写される。その後、シートは定着部１２を通過する。定着部１２には、ヒートローラ３１と加圧ローラ３２が対向して配置され、シートはその間を通過する。ヒートローラ３１は、図示しない内部の熱源で所定温度に加熱されている。シート上の未定着トナーはヒートローラ３１からの熱で溶融する。溶融したトナーは、定着部１２を通過後、自然に冷却されてシート上に固着する。その後、シートは搬送ローラ２５−５、排紙ローラ２５−６を経て排紙トレイ１５上に排出される。
【００２６】
排紙トレイ１５の下方には、制御基板４０が配置されている。制御基板４０は、画像形成装置５０の各部の動作を制御するためのマイクロコンピュータ、マイクロコンピュータが実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、マイクロコンピュータの処理のためのワークエリアおよび画像データの記憶領域を提供するＲＡＭを有する。前記マイクロコンピュータは、制御プログラムを実行することによって制御部として機能する。前述した画像形成、トナー像の転写、シートの搬送や定着部の温度制御などは、制御部の機能によって実現される。
【００２７】
また、制御基板４０は、入力回路と出力回路を有している。入力回路には、画像形成装置５０内の各部に配置されたセンサからの信号が入力され、マイクロコンピュータが入力された信号を用いて処理を行えるように構成されている。出力回路は、各部に配置された負荷を駆動するための信号を出力する回路である。
【００２８】
≪クリーナユニットの構成≫
クリーナユニット４の詳細をさらに説明する。図１は、図２のクリーナユニットの構成例を模式的に示す説明図である。図１で、感光体ドラム３は、矢印A方向に回転する。図１で、現像器の現像ローラ２−１上から感光体ドラム３の静電潜像部へ移動した円柱状トナーの大部分は中間転写ベルト７上に転写される。感光体ドラム３の表面に残存する一部のトナーは、中間転写ローラ６の下流側にあるクリーナユニット４に回収される。クリーナユニット４は、主としてトナー搬送スクリュー４−１、トナー搬送経路底板４−２、クリーニングブレード４−３、クリーニングブレード取付板４−４およびケース４−８からなる。クリーニングブレード４−３は、ケース４−８とクリーニングブレード取付板４−４との間に挟まれて所定の位置に固定される。クリーニングブレード４−３の先端部は感光体ドラム４−３に当接し、残留したトナーを感光体ドラム４−３の表面から除去する、トナー搬送スクリュー４−１およびトナー搬送経路底板４−２は、クリーニングブレード４−３によって除去されたトナーを外部の回収容器へ搬送するためのものである。クリーニングブレード取付板４−４は、抵抗器４−５を介して交流電源４−６の出力へ接続されている。抵抗器の抵抗値は、一例で106Ωである。交流電源４−６は、接地電位を基準とする交流波形を出力する。クリーニングブレード４−３は導電性を有する。交流電源４−６からの出力電圧は、抵抗器４−５を介してクリーニングブレード４−３の先端部に電圧を印加する。感光体ドラム４−３の基体は接地されている。従って、クリーニングブレード４−３の先端部は、前記基体に対し電位差を有する。
【００２９】
導電性のクリーニングブレードの材料としては、次のものを用いることができる。まず、主剤としての合成ゴムには、例えば、ウレタンゴム、シリコンゴムを用いることができるが、これに限定されない。例えば、アクリルゴム、ポリイソブチレンゴムなどであってもよい。さらに、硬化剤としては、硫黄を用いることができる。また、導電性を持たせるたために混在させる導電性物質としては、カーボンブラック粒子が好ましいが、これに限定されない。例えば、銀粒子やイオン系導電剤であってもよい。クリーニングブレードの製造方法としては、クリーニングブレード形成用主剤と硬化剤と導電性剤を混合し、この混合物をクリーニングブレード形成型に注入し、一定量注入させて混合物を硬化させた後に、脱型させてクリーニングブレードを製造する。
【００３０】
クリーニングブレード取付板としては、例えば、燐青銅やステンレスなど、導電性の金属材料を用いることができる。
なお、図１では、クリーニングブレード４−３に交流電圧を印加する交流電源４−６が用いられているが、交流電源４−６に代えて直流電源４−７を用いてもよい。図３は、図１の交流電源に代えて直流電源を用いた場合の例を示す説明図である。
【００３１】
≪円柱状トナーの製造方法≫
この発明に係る円柱状トナーの製造方法を簡単に説明する。なお、前記特許文献１にも円柱状トナーの製造方法が開示されているので参照されたい。
【００３２】
（１）トナー原料
トナー原料の一例は、以下のとおりである。
樹脂：ポリエステル（Ｔｇ：６０℃、Ｔｍ：１１０℃）  ９０．５重量部（全１００重量部中）
帯電制御剤：ＴＮ１０５、保土ヶ谷化学工業（株）製  １．５重量部（全１００重量部中）
離型剤：パラフィン系ワックス（融点７５℃）  ３重量部（全１００重量部中）
着色剤：ＫＥＴ．ＢＬＵＥ１１１  ５重量部（全１００重量部中）
【００３３】
（２）製造工程
図４は、円柱状トナーの製造装置の概要を示す説明図である。円柱状トナーは、主として、以下の３つの工程を経て製造される。
【００３４】
（２−１）  溶融混練工程
結着樹脂と、着色剤と、離型剤、帯電制御剤などのトナー添加剤とを含むトナー原料を溶融混練する工程である。投入されたトナー原料は、二軸エクストルーダ５１内で溶融混練され、ギアポンプ５２を経て出力される。
【００３５】
（２−２）  紡糸工程
トナー原料を溶融混練して得た溶融混練物を、紡糸ノズルの混練物吐出ダイから糸状に押出し、冷却する工程である。このとき溶融混練物は、３〜７μｍ径の糸状物に成形されることが好ましい。ギアポンプ５２で圧力及び押し出し量を調整されたトナー原料は、複数本の細い流路に分散され、ヒータを備えた紡糸ノズル３から押し出される。このとき、熱風ブロア５４から熱風ヒータ５５へて送られる気流に沿い、紡糸ノズル３から押し出された繊維状のトナー原料は下方向へ進む。押し出されたトナー材料は、下へ進む間に冷却されて固化する。
【００３６】
（２−３）  粉砕工程
押出し冷却工程で得られた糸状の固化物を粉砕し、円柱形状のトナーを得る工程である。粉砕に用いられる粉砕機５５としては、公知のものを用いることができ、たとえば超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子（ロータ）と固定子（ライナー）との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを用いることができる。また粉砕後、必要に応じて分級を施すことが好ましい。
【００３７】
粉砕工程では、円柱の半径方向の寸法が３μｍ以上８μｍ以下であり、軸線方向の寸法が３μｍ以上１５μｍ以下、好ましくは３μｍ以上１０μｍ以下の円柱形状のトナーを得る。なお、円柱形状のトナーは、アスペクト比、即ち、円柱の直径に対する円柱軸方向の長さの割合は、好ましくは、１．０以上３．０以下である。
【００３８】
≪実験例≫
この発明の有効性を確認するための実験を以下の手順で行った。実験に用いた画像形成装置は、市販のデジタル複合機（商品名：MX−3500、シャープ株式会社製）を改造したものである。感光体の周面の移動速度（プロセス速度）は、250ｍｍ／秒である。第１の改造点として、クリーニングブレード圧が、初期線圧で２５ｇｆ／ｃｍ（２．４５×１０−１Ｎ／ｃｍ）となるように調整した。ここで、クリーニングブレード圧は、クリーニングブレード４−３が感光体ドラムに当接する圧力である。第２の改造点として、クリーニングブレード４−３に導電性の部材を用いた。第３の改造点として、クリーニングブレード取付板を介して、クリーニングブレード４−３に外部から電圧を印加できるようにした。このデジタル複合機に、前記の製造方法により得られた円柱状トナーを用いた２成分現像剤を充填し、１０万枚のコピーをとってクリーニング性の確認実験を行った。なお、トナーの帯電極性は負である。実験は、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中で行った。コピーの原稿には、シャープ株式会社製文字テストチャートを用いた。
【００３９】
クリーニング性の評価方法は、次のとおりである。１０００枚の耐刷試験を３回（計３０００枚試験）行なった。得られたコピーの画像を目視し、画像部と非画像部との境界部の鮮明度、黒すじの有無を確認した。前記黒すじは、感光体ドラムの回転方向にトナー漏れがあると発生する。そのときのクリーニング結果を次の３段階で判定した。
○：良好。ドラム上にクリーニング不良がまったくない。
△：やや不良。ドラム上にクリーニング不良が発生する場合がある。印字画像では５枚以下である。
×：不良。ドラム上にクリーニング不良が必ず発生し、印字画像でも確認できる。
【００４０】
１．ブレードの導電性とクリーニング性
異なる抵抗値の複数のクリーニングブレードについて、クリーニング性を評価した。クリーニングブレードの抵抗値は、次のような測定で得た。まず、クリーニングブレード圧が前述の初期線圧になるように取付部材を調整する。そして、クリーニングブレードをクリーニングユニットに取り付け、感光体アルミ素管とクリーニングブレードを圧接させる。クリーニングブレードに５００Ｖの直流電圧を印加し、３０秒後の電流値を測定する。前記直流電圧値を電流の測定値で除し、抵抗値を算出する。算出された抵抗値から、抵抗器４−５の抵抗値を差し引いた値をクリーニングブレードの抵抗値とする。
【００４１】
外部からクリーニングブレードに５００Ｖの直流電圧を印加しながら耐刷試験を行った。そのときのクリーニング性の評価結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2008292942.tif 000003
【００４３】
表１から、クリーニングブレードの好ましい抵抗値として、１×１０5〜１×１０8Ωの範囲が得られた。ここで、抵抗値が１０5Ωｃｍより小の場合は導電性領域であり、電流が感光体に流れてしまうためクリーニング電界を発生することができないのではないかと考えられる。一方、抵抗が１０7Ωｃｍより高い場合は絶縁性領域であり、クリーニングブレードの先端部に電圧が印加されず、したがって、先端部にクリーニング電界を発生することができないためにクリーニング効果が得られないものと考えられる。
【００４４】
２．直流印加電圧値とクリーニング性
次に、クリーニングブレードの抵抗値として１×１０5〜１×１０7Ωのものを用い、複数の直流印加電圧を印加しながら耐刷試験を行った。このときの各印加電圧に対するクリーニング性を評価した。印加直流電圧が高すぎると、クリーニングブレードから放電が発生し、感光体ドラムの表面にダメージが発生した。クリーニング性と感光体ダメージとの評価結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2008292942.tif 000004
【００４６】
表２から、直流印加電圧の好ましい値として、−５００〜−３００Vの範囲が得られた。前記範囲内の直流電圧であれば、クリーニングブレードの先端部に放電の発生がない。従って、放電による感光体へのダメージを与えることなく良好なクリーング性を得ることができる。トナーの帯電極性と同極性の直流電圧をクリーニングブレードに印加することにより、感光体とクリーニングブレード先端部との間に直流電界が発生する。電界の作用で、クリーニングブレードとトナーとの間に反発力が生じる。この反発力が、トナー同士の衝突を誘発させて感光体上からトナーが除去され易くなるものと考えられる。
【００４７】
３．交流印加電圧の波形と周波数
また、クリーニングブレードの抵抗値として１×１０5〜１×１０7Ωのものを用い、−５００〜５００Vの交流を印加しながら耐刷試験を行った。このときの各電圧波形および周波数に対するクリーニング性を評価した。評価結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】
2008292942.tif 000005
【００４９】
表３から、交流印加電圧波形は、矩形波が最も好ましく、その次にサイン波（正弦波）が好ましいことが分かった。
【００５０】
また、周波数については、矩形波については５００Hz〜１．０KHzの範囲が好ましく、特に好ましい周波数は７５０Hzである。正弦波については、７５０Hzの条件で好適な結果が得られた。三角波は、三種類の波形のうちで最も劣っており、良好なクリーニング性が得られる周波数はなかった。
交流電圧をクリーニングブレードに印加することにより、感光体とクリーニングブレード先端部との間に交流電界が発生する。電界の作用で、帯電したトナーにクーロン力が作用し、トナー粒子を振動させる。交流電界による振動作用で、トナーが振動し、トナー同士の衝突を誘発させているものと考えられる。このように、クリーニングブレードに交流電圧を印加することで、直流電圧を印加する場合に比べて、より確実に感光体上からトナーを除去することができる。
【００５１】
４．トナーの形状とクリーニング性
次に、粒子の形状が円柱状であり、その円柱軸方向の長さをL、粒子と同じ体積を有する球の半径をRとするとき、L/Rの値が異なる円柱状トナーについて、それぞれクリーニング性の評価を行った。
【００５２】
【表４】
2008292942.tif 000006
【００５３】
次に、クリーニングブレードの抵抗値として１×１０5〜１×１０7Ωのものを用い、表４から、L/Rの好ましい値として、1.75〜3.63Vの範囲が得られた。L/Rの値1.75より小さいものは、トナー粒子形状が球形に近いトナーと大差がないトナー形状となるため良好なクリーニング性がえられない。また、L/Rが3.63より大きい場合は、良好なクリーニング性がえられない。
【００５４】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の画像形成装置が備えるクリーナユニットの構成例を模式的に示す説明図である。
【図２】この発明の画像形成装置の全体構成例を示す断面図である。
【図３】図１の交流電源に代えて直流電源を用いた場合の例を示す説明図である。
【図４】円柱状トナーの製造装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    露光ユニット、ＬＳＵ
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  現像器
２−１  現像ローラ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  感光体ドラム
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  クリーナユニット
４−１  トナー搬送スクリュー
４−２  トナー搬送経路底板
４−３  クリーニングブレード
４−４  クリーニングブレード取付板
４−５  抵抗器
４−６  交流電源
４−７  直流電源
４−８  ケース
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  帯電器
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  中間転写ローラ
７    中間転写ベルト
１０    給紙トレイ
１１    転写部、
１１ａ  転写ローラ
１２    定着部
１４    レジストローラ
１５    排紙トレイ
１６    ピックアップローラ
２５    搬送ローラ、排紙ローラ
３１    ヒートローラ
３２    加圧ローラ
４０    制御基板
５１    二軸エクストルーダ
５２    ギアポンプ
５３    紡糸ノズル
５４    熱風ブロア
５５    熱風ヒータ
５６    粉砕機
【図１】
2008292942.tif 000007
【図２】
2008292942.tif 000008
【図３】
2008292942.tif 000009
【図４】
2008292942.tif 000010