(57)【要約】【課題】体積平均粒径が４〜７μｍのトナーを効率良く回収する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、トナーの体積平均粒径が４〜７μｍに設定され、ブレードは振幅が０．０５〜５μｍで周波数が５００〜５０００Ｈｚ、好ましくは５００〜２５００Ｈｚ、さらに好ましくは６００〜１２００Ｈｚの振動特性をもって振動するように設定されている。このように設定されていることにより、像担持体上に残留している小径のトナーがブレードとの接触によって効率良く像担持体表面から弾き飛ばされて除去される。【選択図】図１
2004347680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に存在するトナーを該像担持体に接するブレードで除去する画像形成装置において、
上記トナーの体積平均粒径が４〜７μｍであり、
上記ブレードは振幅が０．０５〜５μｍで周波数が５００〜５０００Ｈｚの振動特性をもって振動するように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記振動周波数が５００〜２５００Ｈｚであ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】
上記振動周波数が６００〜１２００Ｈｚであ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４】
上記ブレードは、
３０〜５０〔Ｎ／ｍ〕の圧力で像担持体に接触し、
ブレード厚さ（ｔ）に対するブレード自由長（Ｌ）の比率（Ｌ／ｔ）が２．０〜３．９であり、
ヤング率が５０〜１００〔ｋｇｆ／ｃｍ２〕の弾性材からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記ブレードは、その自由端部を像担持体に接触し、その固定部を上記像担持体の移動方向下流側に位置させて配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置、特に像担持体又は静電潜像担持体にブレードを接触させ、このブレードで像担持体上に残留しているトナーを除去する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉体トナーを用いた複写機やプリンタなどの画像形成装置では、その多くのが、転写後の像担持体表面に残留しているトナーを除去するために、像担持体の像担持面にブレードを接触させ、そのブレードで残留トナーを除去する構成を採用している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１６６６６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のブレード式トナー除去装置では、ブレードの材質やその設定条件がトナーの除去効率に影響を及ぼす。特に、粒径の小さなトナーの場合、ブレードの設定条件によってトナー除去効率が大きく変動する。
【０００５】
そこで、本発明は、小径トナー、特に体積平均粒径が４〜７μｍのトナーを効率良く回収するブレード条件及びその条件に設定された画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の画像形成装置では、トナーの体積平均粒径が４〜７μｍ、ブレードは振幅が０．０５〜５μｍで周波数が５００〜５０００Ｈｚ、好ましくは５００〜２５００Ｈｚ、さらに好ましくは６００〜１２００Ｈｚの振動特性をもって振動するように設定されている。
【０００７】
また、本発明の他の形態の画像形成装置では、ブレードが３０〜５０〔Ｎ／ｍ〕の圧力で像担持体に接触し、ブレード厚さ（ｔ）に対するブレード自由長（Ｌ）の比率（Ｌ／ｔ）が２．０〜３．９、ブレードのヤング率が５０〜１００〔ｋｇｆ／ｃｍ２〕に設定されている。
【０００８】
これらの画像形成装置において、ブレードは、その自由端部を像担持体に接触し、その固定部を上記像担持体の移動方向下流側に位置させて配置されていることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、粉体トナーを用いた画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に組み入れた複合機）の一部を示す。図示するように、画像形成装置の像担持体は円筒状の感光体１０で構成されており、矢印１２方向に回転駆動するようにしてある。なお、像担持体は無端状のベルト感光体であってもよい。感光体１０の外周面（像担持面）から残留トナーを除去し回収するクリーニング装置１４は、感光体１０の回転軸（図示せず）と平行に配置された支軸１６と、この支軸１６に対して回転自在に支持されたホルダ１８と、ホルダ１８に保持されたブレード２０と、ブレード２０の先端を感光体外周面に圧接させるばね２２を備えている。
【００１０】
ブレード２０は、弾性材料からなる板で構成されており、一端側の固定部がホルダ１８に固定されており、他端側の先端（自由端）角部が感光体１０の外周面に接触している。図示するように、ブレード２０は、感光体１０に接する先端角部に対し、他端側の固定部が感光体１０の回転（移動）方向に関して下流側に位置するように、配置されている。
【００１１】
このように構成された画像形成装置によれば、ばね２２の付勢力によって感光体１０の外周面に圧接したブレード２０は、感光体１０の回転方向に関してブレード２０の上流側に配置されているトナー転写部（図示せず）で用紙等の記録媒体に転写されることなく感光体１０上に残留したトナーが、感光体１０の回転に基づいてブレード圧接部に搬送されると、ブレード２０の先端角部に接触して掻き取られる。そして、掻き取られたトナーは、図示しない回収容器に回収される。
【００１２】
【実験条件】
ミノルタ製複写機ＤＩＡＬＴＡ  ＣＯＬＯＲ  ＣＦ２００２を用い、ブレードの材質・寸法・設定条件等を変更してトナーの回収性等を評価した。
【００１３】
（１）感光体：
感光体は、先端径が１０μｍの圧接端子を３６５ｍｇの荷重で圧接させて、引っ掻いた時に傷が生じるまでの回数をｎ、先端径が１０μｍの圧接端子を３７００ｍｇの荷重で圧接させて引っ掻いた時に生じる傷の幅をＤ（μｍ）、先端径が１μｍの圧接端子を圧接させて一回引っ掻いた時に傷ができる最低圧接力をＰ（Ｎ）としたとき、ｎ・Ｐ／Ｄが２．０×１０−０３〜１．０×１０−０２の硬さを持つものを用いた。
【００１４】
（２）トナー：
粒径５．０μｍ、４．５μｍ、４．０μｍの三種類の重合法により製造されたトナーを用いた。なお、後述の評価において、５００００枚までは、５．０μｍのトナーを用いて複写を行い、拭き残しが無かったものについて、４．５μｍのトナー、さらには、４．０μｍのトナーに入れ替えて、拭き残しの有無を観察した。
【００１５】
（３）ブレード：
ブレードのヤング率（Ｅ）〔ｋｇｆ／ｃｍ２〕、ブレードの自由長（Ｌ）〔ｍｍ〕及び厚さ（ｔ）〔ｍｍ〕、感光体に対する圧接角（θ）〔度〕、圧接力（Ｆ）〔Ｎ／ｍ〕、摩擦係数（μ）〔図１参照〕を変化させた。摩擦係数は、スクラッチ試験機ＳＴＶ−１０１〔（株）河西製〕を用い、（株）フジコー社製のフェルト部材（ＪＩＳ−Ｒ３３Ｗ）に対して１００ｇの垂直荷重をかけた状態で摩擦係数を測定した。各条件で、ブレードの先端部に生じる振動の振幅（ｄ）〔μｍ〕と周波数（ｆ）〔Ｈｚ〕を測定した。振動の測定は、歪ゲージ（ＫＹＯＷＡ  ＫＦＣ−５−１２０−Ｃ１−１１−Ｌ３Ｍ２Ｒ）をブレードに取り付け、この歪ゲージをブリッジボックス（ＫＹＯＷＡ  ＤＢ−１２０Ｐ）、アンプ（ＫＹＯＷＡ  ＤＰＭ−７１１Ｂ）、レコーダ（ＨＩＯＫ８８４１）を介してコンピュータに接続して行った。また、ブレード欠損の有無（欠け）、ブレードの腹当たりの有無（ブレードの長手方向側面が直接感光体に接触した状態の有無）、ブレードによるトナーの拭き残し（掻き取り不良）、ブレードの磨耗の有無を観察した。ここで、ブレード欠けは５００００枚の複写後、目視で観察した。ブレード腹当たりは目視評価した。トナーの拭き残しは、５０００枚、３００００枚、５００００枚の複写後に目視観察した。ブレードの磨耗量は、５００００枚複写後に電子顕微鏡で観察して測定した。
【００１６】
【実験結果】
実験の結果を以下の表に示す。
【００１７】
【実施例】
【表１】
2004347680.tif 000003
2004347680.tif 000004
【００１８】
【比較例】
【表２】
2004347680.tif 000005
2004347680.tif 000006
【００１９】
表中の略語、記号は以下の意味である。
【表３】
2004347680.tif 000007
【００２０】
【考察】
以上の実験結果より、ブレードの好適な設定範囲が次の通り得られた。また、この好適な設定範囲に対応する好適なトナー粒径は以下の通りであった。
【表４】
2004347680.tif 000008
【００２１】
上記表の好適な範囲は、それぞれ下限値、上限値を超えたときに、次の表に示す問題が観察されたことから判断したものである。
【表５】
2004347680.tif 000009
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る画像形成装置によれば、像担持体上に残留している小径のトナーがブレードとの接触によって効率良く像担持体表面から弾き飛ばされて除去される。そのため、かぶり等の無い高品質の画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の部分拡大図。
【符号の説明】
１０：感光体（像担持体）
１４：クリーニング装置
１８：ホルダ
２０：ブレード
【図１】
2004347680.tif 000010