(57)【要約】【課題】  小粒径・球形トナーを用いた場合であっても、クリーニング不良とフィルミング発生とを確実に抑止することができて、高画質の出力画像が形成される、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  表面に付着するトナーＴに対する離型性を上げる離型材料を含有する表面層１８ａが形成された像担持体１８と、像担持体１８上に当接するとともに像担持体１８上を清掃する第１クリーニングブレード２２と、像担持体１８上に当接するとともに第１クリーニングブレード２２によって清掃された像担持体１８上をさらに清掃する第２クリーニングブレード２６と、を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に付着するトナーに対する離型性を上げる離型材料を含有する表面層が形成された像担持体と、
前記像担持体上に当接するとともに、前記像担持体上を清掃する第１クリーニングブレードと、
前記像担持体上に当接するとともに、前記第１クリーニングブレードによって清掃された前記像担持体上をさらに清掃する第２クリーニングブレードと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記離型材料は、フッ素化合物であって、
前記像担持体の前記表面層は、フッ素化合物が５５〜７０重量％の範囲で含有され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３】
前記第２クリーニングブレードは、ゴム硬度が８５〜９５度の範囲のゴム材料で形成された弾性部を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２クリーニングブレードは、前記像担持体表面の移動方向に沿うように前記像担持体上に当接することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２クリーニングブレードは、当接角が５〜２５度の範囲になるように前記像担持体上に当接することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２クリーニングブレードは、当接圧が９．８〜７８．４Ｎ／ｍの範囲になるように前記像担持体上に当接することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲になって円形度が０．９３〜０．９８の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置本体に着脱可能に構成されたプロセスカートリッジであって、
表面に付着するトナーに対する離型性を上げる離型材料を含有する表面層が形成された像担持体と、
前記像担持体上に当接するとともに、前記像担持体上を清掃する第１クリーニングブレードと、
前記像担持体上に当接するとともに、前記第１クリーニングブレードによって清掃された前記像担持体上をさらに清掃する第２クリーニングブレードと、
を一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段と、のうち少なくとも１つを、さらに一体的に備えたことを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
前記離型材料は、フッ素化合物であって、
前記像担持体の前記表面層は、フッ素化合物が５５〜７０重量％の範囲で含有されたことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
前記第２クリーニングブレードは、ゴム硬度が８５〜９５度の範囲のゴム材料で形成された弾性部を備えたことを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
前記第２クリーニングブレードは、前記像担持体表面の移動方向に沿うように前記像担持体上に当接することを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
前記第２クリーニングブレードは、当接角が５〜２５度の範囲になるように前記像担持体上に当接することを特徴とする請求項１３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１５】
前記第２クリーニングブレードは、当接圧が９．８〜７８．４Ｎ／ｍの範囲になるように前記像担持体上に当接することを特徴とする請求項９〜請求項１４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲になって円形度が０．９３〜０．９８の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項９〜請求項１５のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて形成されたことを特徴とする請求項９〜請求項１６のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
請求項９〜請求項１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に設置し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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー複写機等のカラー画像形成装置においては、感光体ドラム（像担持体）上に異物が付着するフィルミングの発生を抑止することを目的として、感光体ドラム表面に研磨剤を含有したクリーニングブレードを当接させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１等において、感光体ドラム表面に当接するクリーニングブレードに研磨剤を含有させるとともに、感光体ドラム表面の硬度を高く形成する技術が開示されている。
これにより、クリーニングブレードの本来の機能により感光体ドラム上に付着した未転写トナーが除去されるとともに、クリーニングブレードに含有した研磨剤により感光体ドラム上に付着した異物が除去されてフィルミング抑止効果が長期間維持されることが期待できる。ここで、研磨剤による感光体ドラム表面へのダメージを軽減するために、感光体ドラム表面は高硬度に形成されている。なお、感光体ドラム上にフィルミングが発生すると、画像ぼけ等の画質劣化が生じる。
【０００４】
一方、近年の画像形成装置においては、高画質化を達成することを目的として、小粒径化かつ球形化されたトナー（以降、「小粒径・球形トナー」と呼ぶ。）が多く用いられている。さらに、小粒径・球形トナーを画像形成プロセスに用いた場合にクリーニング不良が発生するのを抑止することを目的として、感光体ドラム表面にフッ素化合物を含有する表面層を設ける技術も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
すなわち、未転写トナーとして感光体ドラム上に残存した小粒径・球形トナーは、クリーニングブレードとの当接位置で、その隙間に回転しながら入り込むためにクリーニング不良（未転写トナーが感光体ドラムとクリーニングブレードとの間を通過する現象である。）が発生しやすい。これに対して、感光体ドラム表面にフッ素化合物を含有する表面層を設けることで、感光体ドラム表面のトナーに対する離型性が高められて、クリーニングブレードの当接部にトナーが入り込む前にクリーニングブレードによって感光体ドラム表面から除去される効果が期待できる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９６７８１号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の画像形成装置は、高画質化を目的として小粒径・球形トナーを用いた場合に、フィルミングとクリーニング不良との両方をバランスよく抑止することが難しかった。
【０００８】
すなわち、上述の特許文献１等の技術においては、感光体ドラム表面を高硬度に形成することを前提として、クリーニングブレードに研磨剤を含有させて、感光体ドラム上のフィルミングを抑止している。感光体ドラム表面の硬度が高くできない場合には、研磨剤により感光体ドラム表面が傷つけられて、その傷によってクリーニングブレードと感光体ドラムとの間に隙間ができてクリーニング不良が発生してしまう。
【０００９】
一方、上述の特許文献２等の技術においては、感光体ドラム表面にトナー離型性の高い表面層（離型層）が形成されているために、小粒径・球形トナーに対してもクリーニング不良が発生しにくくなる反面、感光体ドラム表面の硬度をそれほど高くできない。そのため、この技術による効果を得るためには、感光体ドラム表面に局所的なストレスをかけないように感光体ドラムを使用することが必要になる。感光体ドラム上に局所的なストレスがかかると、感光体ドラム表面が傷つけられて、その傷によってクリーニングブレードと感光体ドラムとの間に隙間ができてクリーニング不良が発生してしまう。
【００１０】
本願発明者は研究を重ねた結果、小粒径・球形トナーを用いた場合に、特にフィルミングが発生しやすいことを知るにいたった。すなわち、小粒径・球形トナーには、通常のトナーと同様に、離型性を高めるためのワックスや、流動性を高めるための無機微粒子等が、外添又は内添されている。そして、感光体ドラム上のフィルミングは、これらの添加剤がトナーから離脱してクリーニングされずに感光体ドラム上に付着したものである。小粒径・球形トナーにおける添加剤の含有率は通常のトナーに比べて多く、さらに小粒径化が進むにともないその含有率は増加する傾向にある。したがって、小径化・球形トナーを用いた場合には、通常のトナーに比べて、感光体ドラム上にフィルミングが発生しやすくなる。
【００１１】
このように、小粒径・球形トナーを用いた場合に、特許文献２等の技術においては、クリーニング不良が抑止されるが、フィルミングの発生を充分に抑止することはできないことになる。他方、小粒径・球形トナーを用いた場合に、特許文献１等の技術においては、フィルミングの発生が抑止されるが、クリーニング不良を充分に抑止することはできないことになる。
すなわち、従来の技術では、小粒径・球形トナーを用いた場合に、クリーニング不良とフィルミング発生とを、双方同時に抑止することができなかった。
【００１２】
特に、近年の画像形成装置においては、出力画像における高精細化が強く要望されていて、従来よりも高い解像度及び階調性を達成するためにトナーの小粒径化及び球形化が益々進められる可能性が高くなっている。したがって、上述の問題は益々無視できないものになっている。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、小粒径・球形トナーを用いた場合であっても、クリーニング不良とフィルミング発生とを確実に抑止することができて、高画質の出力画像が形成される、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、表面に付着するトナーに対する離型性を上げる離型材料を含有する表面層が形成された像担持体と、前記像担持体上に当接するとともに、前記像担持体上を清掃する第１クリーニングブレードと、前記像担持体上に当接するとともに、前記第１クリーニングブレードによって清掃された前記像担持体上をさらに清掃する第２クリーニングブレードと、を備えたものである。
【００１５】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１記載の発明において、前記離型材料は、フッ素化合物であって、前記像担持体の前記表面層は、フッ素化合物が５５〜７０重量％の範囲で含有されたものである。
【００１６】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、ゴム硬度が８５〜９５度の範囲のゴム材料で形成された弾性部を備えたものである。
【００１７】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、前記像担持体表面の移動方向に沿うように前記像担持体上に当接するものである。
【００１８】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項４に記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、当接角が５〜２５度の範囲になるように前記像担持体上に当接するものである。
【００１９】
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、当接圧が９．８〜７８．４Ｎ／ｍの範囲になるように前記像担持体上に当接するものである。
【００２０】
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲になって円形度が０．９３〜０．９８の範囲になるように形成されたものである。
【００２１】
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて形成されたものである。
【００２２】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱可能に構成されたプロセスカートリッジであって、表面に付着するトナーに対する離型性を上げる離型材料を含有する表面層が形成された像担持体と、前記像担持体上に当接するとともに、前記像担持体上を清掃する第１クリーニングブレードと、前記像担持体上に当接するとともに、前記第１クリーニングブレードによって清掃された前記像担持体上をさらに清掃する第２クリーニングブレードと、を一体的に備えたものである。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９に記載の発明において、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段と、のうち少なくとも１つを、さらに一体的に備えたものである。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９又は請求項１０に記載の発明において、前記離型材料は、フッ素化合物であって、前記像担持体の前記表面層は、フッ素化合物が５５〜７０重量％の範囲で含有されたものである。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、ゴム硬度が８５〜９５度の範囲のゴム材料で形成された弾性部を備えたものである。
【００２６】
また、請求項１３記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、前記像担持体表面の移動方向に沿うように前記像担持体上に当接するものである。
【００２７】
また、請求項１４記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項１３に記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、当接角が５〜２５度の範囲になるように前記像担持体上に当接するものである。
【００２８】
また、請求項１５記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９〜請求項１４のいずれかに記載の発明において、前記第２クリーニングブレードは、当接圧が９．８〜７８．４Ｎ／ｍの範囲になるように前記像担持体上に当接するものである。
【００２９】
また、請求項１６記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９〜請求項１５のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの範囲になって円形度が０．９３〜０．９８の範囲になるように形成されたものである。
【００３０】
また、請求項１７記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項９〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて形成されたものである。
【００３１】
また、この発明の請求項１８記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項９〜請求項１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に設置したものである。
【００３２】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電手段（帯電部）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段（現像部）と、像担持体上を清掃するクリーニング手段（クリーニング部）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
また、第２クリーニングブレードの「当接角」とは、像担持体がない状態で撓みのない第２クリーニングブレードが像担持体と交わる仮想の交点における像担持体上の接線と、上述の撓みのない第２クリーニングブレードと、がなす角度と定義する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、像担持体にトナー離型性が高い表面層を設けることで第１クリーニングブレードにて小粒径・球形トナーを確実にクリーニングするとともに、第１クリーニングブレードで清掃されなかったワックス、無機微粒子等の異物を第２クリーニングブレードにて除去するように構成している。これによって、小粒径・球形トナーを用いた場合であっても、クリーニング不良とフィルミング発生とを確実に抑止することができて、高画質の出力画像が形成される、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３５】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は感光体ドラム１８上にトナー像を形成する作像部としてのプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部（ＡＤＦ）、９は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、９ａは定着部９に設置された定着ローラ、９ｂは定着部９に設置された加圧ローラ、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部を示す。
【００３６】
図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。
【００３７】
一方、プロセスカートリッジ４において、感光体ドラム１８は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。
【００３８】
一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。
【００３９】
その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。
【００４０】
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部９に達する。定着部９に達した記録媒体Ｐは、定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間に送入されて、定着ローラ９ａから受ける熱と双方のローラ９ａ、９ｂから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４１】
次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置されるプロセスカートリッジ４を中心にした作像部の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ４には、主として、像担持体としての感光体ドラム１８と、帯電部１９（帯電手段）と、現像部２０（現像手段）と、クリーニング部２１（クリーニング手段）とが、一体化されて、画像形成装置本体１に着脱可能に構成されている。
【００４２】
感光体ドラム１８は、アルミニウムからなる素管上に電荷発生層、電荷輸送層等が形成され、さらにそれらの層の上に表面層１８ａ（最上層である。）が形成されている。
感光体ドラム１８の表面層１８ａは、ドラム表面に付着するトナーに対する離型性を上げるために離型材料が含有されている。すなわち、表面層１８ａは、離型層として機能する。表面層１８ａに含有される離型材料としては、ＰＦＡ（四フッ化パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）等のフッ素化合物を用いることができる。
【００４３】
ここで、表面層１８ａにおけるフッ素化合物の含有率は、５５〜７０重量％の範囲にすることが好ましい。フッ素化合物の含有量が多いほどトナーに対する離型性が高まる。フッ素化合物の含有量を５５重量％以上とすることで、感光体ドラム１８上にフィルミングが生じていない状態であれば良好なトナー離型性を維持することができる。その一方で、フッ素化合物の含有量が多くなり過ぎると、表面層１８ａに濁りが生じて、露光光Ｌによる充分な露光がおこなえなくなる。フッ素化合物の含有量を７０重量％以下とすることで、感光体ドラム１８上における充分な露光工程が可能になる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１８の表面層１８ａは、粉末状のＰＦＡが５５重量％、Ｚ型ポリカーボネート「ＰＣＸ５」が４２重量％、ＰＦＡのポリカーボネートに対する分散性を高める分散材が３重量％、となるように形成されている。そして、表面層１８ａは、層厚が５μｍとなるように感光体ドラム１８上にコーティングされている。
【００４５】
図２を参照して、クリーニング部２１は、感光体ドラム１８に当接して主として未転写トナーを清掃する第１クリーニングブレード２２と、感光体ドラム１８に当接して主としてフィルミング生成源となる異物を清掃する第２クリーニングブレード２６とを、備えている。
【００４６】
第１クリーニングブレード２２は、研磨剤を含有しないゴム材料からなり、カウンタ方式で感光体ドラム１８表面に当接している。詳しくは、第１クリーニングブレード２２を保持する支持板２３を付勢するスプリング２４によって、第１クリーニングブレード２２は所定の当接圧で感光体ドラム１８に当接している。第１クリーニングブレード２２は、感光体ドラム１８表面の矢印方向の回転移動に逆らうように、感光体ドラム１８上に当接している（この当接方法をカウンタ方式という。）。
ここで、カウンタ方式は、図３を参照して、クリーニングブレードと感光体ドラム１８との当接部を原点とした法線Ｖ及び接線Ｈによる座標において、回転方向Ｒの下流側の象限Ｓ２にクリーニングブレードを配置した状態をいう。
【００４７】
このような構成の第１クリーニングブレード２２と上述の高離型性の感光体ドラム１８とによって、この作像プロセスに用いられるトナーＴが小粒径・球形トナーであっても、感光体ドラム１８上に付着した未転写トナーが第１クリーニングブレード２２によって確実に除去される。
【００４８】
一方、第２クリーニングブレード２６は、研磨剤を含有しないゴム材料からなる弾性体（弾性部）であり、トレーリング方式で感光体ドラム１８表面に当接している。詳しくは、第２クリーニングブレード２６を保持する支持板２７を付勢するスプリング２８によって、第２クリーニングブレード２６は所定の当接圧で感光体ドラム１８に当接している。第２クリーニングブレード２６は、感光体ドラム１８表面の矢印方向の回転移動に沿うように、感光体ドラム１８上に当接している（この当接方法をトレーリング方式という。）。
ここで、トレーリング方式は、図３を参照して、クリーニングブレード２６と感光体ドラム１８との当接部を原点とした法線Ｖ及び接線Ｈによる座標において、回転方向Ｒの上流側の象限Ｓ１にクリーニングブレード２６を配置した状態をいう（図３の状態である。）。
【００４９】
ここで、第２クリーニングブレード２６のゴム硬度は、第１クリーニングブレード２２のゴム硬度よりも高く、８５〜９５度の範囲にすることが好ましい。ゴム硬度が高いほど、感光体ドラム１８上に付着するワックス、無機微粒子等の付着物を除去する能力が高まる。しかし、ゴム硬度が高くなり過ぎると、感光体ドラム１８の曲面形状にならわないため、ブレード２６の真直度が高精度でなければ感光体ドラム１８に当接するブレード１６に隙間が生じてしまう。第２クリーニングブレード２６のゴム硬度を８５〜９５度の範囲にすることで、この作像プロセスに用いられるトナーＴが小粒径・球形トナーであっても、感光体ドラム１８との隙間が生じることなく、フィルミング生成源の除去が確実なものになる。
なお、上述のゴム硬度は、「アスカーＣ」（アスカー高分子計器社製）にて、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ）に基き、測定される値である。
【００５０】
また、第２クリーニングブレード２６の当接角αは、５〜２５度の範囲にすることが好ましい。当接角αが小さいほど、ブレード先端部に過度な応力がかからないためにブレード２６のめくれ、欠け等が生じない反面、付着物を除去する能力が低下する。当接角αが大きいほど、付着物を除去する能力が高くなる反面、ブレード２６のめくれ、欠け等が生じやすくなる。さらに、当接角αが大きいと、特に感光体ドラム１８を逆方向に回転させたときにめくれ、欠けが生じるとともに、感光体ドラム１８との摩擦力が大きくなって感光体ドラム１８の駆動トルク増加や回転速度ムラが生じることになる。第２クリーニングブレード２６の当接角を５〜２５度の範囲にすることで、この作像プロセスに用いられるトナーＴが小粒径・球形トナーであっても、上述の不具合が生じることなく、フィルミング生成源の除去が確実なものになる。
【００５１】
なお、第２クリーニングブレード２６の当接角αとは、図３を参照して、感光体ドラム１８がない状態で撓みのない第２クリーニングブレード（図中の破線で示す２６Ａの状態である。）が感光体ドラム１８と交わる仮想の交点Ｍにおける感光体ドラム１８上の接線Ｈと、上述の撓みのない第２クリーニングブレード２６Ａと、がなす角度αである。
【００５２】
また、第２クリーニングブレード２６の当接圧は、９．８〜７８．４Ｎ／ｍ（１０〜８０ｇｆ／ｃｍ）の範囲にすることが好ましい。当接圧が小さいほど、ブレード先端部に過度な応力がかからないためにブレード２６のめくれ、欠け等が生じない反面、付着物を除去する能力が低下する。当接圧が大きいほど、付着物を除去する能力が高くなる反面、ブレード２６のめくれ、欠け等が生じやすくなる。第２クリーニングブレード２６の当接圧を９．８〜７８．４Ｎ／ｍの範囲にすることで、この作像プロセスに用いられるトナーＴが小粒径・球形トナーであっても、上述の不具合が生じることなく、フィルミング生成源の除去が確実なものになる。
なお、第２クリーニングブレード２６の当接圧とは、第２クリーニングブレード２６の当接部にかかる荷重を、第２クリーニングブレード２６の当接部の長手方向（紙面垂直方向である。）の長さで除した値（線圧）である。
【００５３】
本実施の形態では、第２クリーニングブレード２６として、ゴム硬度が８９度で研磨剤を含まないゴム材料からなるものを用いた。さらに、第２クリーニングブレード２６の当接角αを１１．３度に設定するとともに、当接圧を４０．２Ｎ／ｍ（４１ｇｆ／ｃｍ）に設定した。
【００５４】
一方、現像部２０は、主として、感光体ドラム１８に対向する現像ローラ２０ａと、現像ローラ２０ａに対向する第１搬送スクリュ２０ｂと、仕切部材２０ｅを介して第１搬送スクリュ２０ｂに対向する第２搬送スクリュ２０ｃと、現像ローラ２０ａに対向するドクターブレード２０ｄと、で構成される。現像部２０内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
【００５５】
ここで、現像部２０で用いられるトナーＴは、体積平均粒径が３〜８μｍであって、円形度が０．９３〜０．９８である、小粒径・球形トナーであることが好ましい。これにより、上述の第１クリーニングブレード２２によるクリーニング不良を生じさせることなく、感光体ドラム１８上に形成されるトナー像の画質が向上されるとともに、感光体ドラム１８上のトナー像を記録媒体Ｐ上に良好に転写することができる。
【００５６】
なお、トナーＴ（トナー粒子）の円形度は次式で定義される。
円形度＝（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
したがって、円形度が１．００のとき、そのトナー粒子は真球形状となる。トナーの円形度の測定は、代表的には、フロー式粒子像測定器「ＦＰＩＡ」（ホソカワミクロン社製）を用いて測定することができる。
【００５７】
また、トナーＴ（トナー粒子）の体積平均粒径の測定は、代表的には、粒径分布測定器「コールターカウンターＴＡ２型」（コールターエレクトロニクス社製）を用いて測定することができる。
【００５８】
このようなトナーＴは、次のような製造方法で製造される。
まず、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを、有機溶媒中に分散させたトナー材料液を形成する。そして、そのトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて、トナーＴの母体を形成する。最後に、トナー母体に外添剤が添加される。このようにして形成されたトナーＴは、比較的融点が低く定着ローラ９ａの定着温度を比較的低く設定しても所望の定着性を確保することができる。
【００５９】
ここで、ポリエステルとしては、例えば、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形成されたものを用いることができる。着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒等を用いることができる。離型剤としては、例えば、カウナバワックス、ポリエチレンワックス等を用いることができる。
【００６０】
本実施の形態においては、現像部２０で用いられるトナーＴは、上述の製造方法にて、体積平均粒径が４．９μｍであって円形度が０．９６５であるトナー母体を形成して、さらにそのトナー母体に外添剤としてシリカ微粒子「Ｈ２０００」を１．５部、チタン微粒子「ＭＴ−１５０ＡＩ」を０．５部添加したものである。
【００６１】
以下、図２を参照して、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上でおこなわれる、作像プロセスについて詳述する。
感光体ドラム１８は、図２中の時計方向に回転駆動される。そして、感光体ドラム１８が帯電部１９と対向する位置で、感光体ドラム１８表面は所望の帯電電位に帯電される（帯電工程である。）。
【００６２】
その後、帯電された感光体ドラム１８表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、露光光Ｌの走査方向（紙面垂直方向である。）の露光を受けながら、感光体ドラム１８上に画像情報に対応した所望の静電潜像が形成される。
その後、潜像が形成された感光体ドラム１８表面は、現像部２０との対向位置に達する。そして、現像部２０で、感光体ドラム１８上の潜像が現像されて所望のトナー像が形成される。
【００６３】
ここで、現像ローラ２０ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像部２０内の現像剤Ｇは、第１搬送スクリュ２０ｂ及び第２搬送スクリュ２０ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２から補給口２０ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（紙面垂直方向の循環である。）。そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、現像ローラ２０ａ上にキャリアＣとともに担持される。現像ローラ２０ａに担持された現像剤Ｇは、ドクターブレード２０ｄの位置で適量化された後に、感光体ドラム１８との対向位置に達する。そして、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム１８上の潜像に付着する。
【００６４】
なお、装置本体１に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像部２０にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴが収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。トナーボトル３３内のトナーＴは、現像部２０内のトナーＴの消費にともない、補給口２０ｆから現像部２０内に適宜に補給されるものである。現像部２０内のトナーＴの消費は、感光体ドラム１８に対向するフォトセンサ３０によって間接的に検知される。
【００６５】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム１８表面は、フォトセンサ３０の位置を通過した後に、転写部７との対向位置に達する。そして、転写部７の位置に搬送された記録媒体Ｐ上に、感光体ドラム１８上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム１８上には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写のトナーＴが僅かながら残存する。
【００６６】
その後、未転写トナーが付着した感光体ドラム１８表面は、第１クリーニングブレード２２の位置に達する。そして、感光体ドラム１８に当接する第１クリーニングブレード２２によって、感光体ドラム１８上の未転写トナーがドラム表面から除去される。感光体ドラム１８表面から除去された未転写トナーは、クリーニング部２１の回収スペース内に回収される。このとき、未転写のトナー中に含まれる外添剤や離型剤の一部が、僅かながら、第１クリーニングブレード２２にて回収されずに感光体ドラム１８上に付着する。
【００６７】
その後、フィルミングの原因となる外添剤や離型剤が付着した感光体ドラム１８表面は、除電部３１から発せられる除電光Ｄの照射位置に達する。そして、そして、除電光Ｄを受けながら、感光体ドラム１８上の表面電位が初期化される。
【００６８】
その後、表面電位が初期化された感光体ドラム１８表面は、第２クリーニングブレード２６の位置に達する。そして、感光体ドラム１８に当接する第２クリーニングブレード２６によって、感光体ドラム１８上に付着した外添剤、離型剤等の付着物がドラム表面から完全に除去される。
こうして、感光体ドラム１８上でおこなわれる、一連の作像プロセスが完了する。
【００６９】
以上のように構成され動作する画像形成装置において、５０万回の画像形成（コピー）をおこなったところ、出力画像においてクリーニング不良等の不具合はなく、感光体ドラム１８上のフィルミングの発生もほとんど見られなかった。
【００７０】
ここで、感光体ドラム１８上のフィルミングの度合いは、目視による観察の他に、図４に示す測定方法（オイラーベルト法）によって定量化することができる。
オイラーベルト法は、感光体ドラム１８上の静止摩擦係数を測定するものである。測定した静止摩擦係数が高いときにはフィルミングの発生度合いが高く、静止摩擦係数が低いときにはフィルミングの発生度合いが低いことになる。
【００７１】
詳しくは、図４を参照して、支持ブロック５０上に感光体ドラム１８を設置する。そして、感光体ドラム１８の周面の１／４にわたって、中厚の上質紙５３を紙すき方向が長手方向になるように巻装する。さらに、感光体ドラム１８に巻装した上質紙５３の一端側を、台座に載置されたフォースゲージ５１にワイヤ５２を介して接続する。また、上質紙５３の他端側を、分銅Ｗ（例えば、重量１００ｇのものである。）にワイヤ５２を介して接続する。
そして、フォースゲージ５１を図中の左方向に引っ張って、上質紙５３が移動した瞬間のフォースゲージ５１の荷重値を読み取る。そして、その読み取った荷重値Ｆを、次式に代入して感光体ドラム１８上の静止摩擦係数μｓを算出する。
μｓ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／０．９８）
【００７２】
一方、上述の感光体ドラム１８上の静止摩擦係数μｓは、初期が０．２０程度であり、０．３以上になるとフィルミングによる画質劣化が生じることが確認されている。これに対して、本実施の形態においては、上述の感光体ドラム１８上の静止摩擦係数μｓが５０万回の画像形成後に０．２６になっていて、画質劣化は確認されなかった。さらに、感光体ドラム１８上の傷も確認されなかった。
【００７３】
上述の実験結果に対する第１の比較実験として、本実施の形態の第２クリーニングブレード２６に研磨剤を含有させて、同一条件で連続的に画像形成をおこなった。その結果、１０００回の画像形成後に、感光体ドラム１８上に多数の傷が形成されているのが確認され、その傷によるクリーニング不良の発生が確認された。
【００７４】
また、上述の実験結果に対する第２の比較実験として、感光体ドラム１８として、本実施の形態の表面層１８ａ（離型層）の替わりに、ドラム表面にシリコンオイルを塗布したものを用いて、同一条件で連続的に画像形成をおこなった。その結果、５００回の画像形成後に、クリーニング不良の発生が確認された。なお、感光体ドラム１８上の静止摩擦係数μｓは、初期に０．２０程度だったものが、５００回の画像形成後には０．５１にまで増加していた。経時でシリコンオイルがクリーニング部２１で除去され、トナー離型性を維持することができなくなったものと考えられる。
【００７５】
また、上述の実験結果に対する第３の比較実験として、本実施の形態の第２クリーニングブレード２６を取り外して、同一条件で連続的に画像形成をおこなった。その結果、１４万回の画像形成後に、クリーニング不良の発生が確認された。感光体ドラム１８上の静止摩擦係数μｓは、１４万回の画像形成後には０．３９にまで増加していた。感光体ドラム１８上に離型剤、外添剤等が付着してドラム上のトナー離型性が低下したものと考えられる。なお、１４万回の画像形成後の感光体ドラム１８表面をアルコール洗浄したところ、その静止摩擦係数μｓは０．２６まで回復した。そして回復した感光体ドラム１８を用いて画像形成を再度おこなったところ、クリーニング不良の発生はみられなかった。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態においては、感光体ドラム１８にトナー離型性が高い表面層１８ａを設けることで第１クリーニングブレード２２にて小粒径・球形トナーＴを確実にクリーニングしている。さらに、第１クリーニングブレード２２で清掃されなかったワックス、無機微粒子等の付着物は、トナー入力が少なくても不具合が生じないように最適に設定された第２クリーニングブレード２６によって除去される。これによって、小粒径・球形トナーＴを用いた場合であっても、クリーニング不良とフィルミング発生とを確実に抑止することができて、高画質の出力画像が安定的に形成される。
【００７７】
なお、本実施の形態では、第１クリーニングブレード２２から第２クリーニングブレード２６に至る感光体ドラム１８上にて、除電部３１による除電工程をおこなうように構成した。これに対して、第１クリーニングブレード２２及び第２クリーニングブレード２６によるクリーニング工程が終了した後に、感光体ドラム１８上にて除電部３１による除電工程をおこなうように構成することもできる。この場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、現像部２０に収納される現像剤Ｇを、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤とした。本発明の適用はこれに限定されることなく、現像部２０に収納される現像剤ＧがトナーＴのみ（離型剤、外添剤等は含む。）からなる１成分現像剤であっても、本発明を適用することができる。この場合、使用されるトナーＴは、本実施の形態で用いたトナーＴと同じ製造方法にて同等に形成されたものであることが好ましい。
【００７９】
また、本実施の形態では、感光体ドラム１８、第１クリーニングブレード２２、第２クリーニングブレード２６を、現像部２０及び帯電部１９とともに一体化して、プロセスカートリッジ４を構成した。これにより、作像部のメンテナンス性が高められる。
これに対して、プロセスカートリッジ４の構成をとらない画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。すなわち、本実施の形態で説明した、感光体ドラム１８、第１クリーニングブレード２２、第２クリーニングブレード２６を、一体化せずに、別々に画像形成装置本体１に設置することもできる。
【００８０】
さらに、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置されるプロセスカートリッジを示す断面図である。
【図３】図１の画像形成装置に設置される第２クリーニングブレードを示す部分拡大図である。
【図４】感光体ドラムの静止摩擦係数の測定方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２  原稿読込部、  ３  露光部、  ４  プロセスカートリッジ、
７  転写部、  ９  定着部、  １０  原稿搬送部、  １２〜１４  給紙部、
１８  感光体ドラム（像担持体）、  １８ａ  表面層（離型層）、
１９  帯電部、  ２０  現像部、  ２１  クリーニング部、
２２  第１クリーニングブレード、  ２３、２７  支持板、
２４、２８  スプリング、  ２６  第２クリーニングブレード、
３１  除電部、  ３２  トナー補給部、  α  当接角。
【図１】
2005208177.tif 000003
【図２】
2005208177.tif 000004
【図３】
2005208177.tif 000005
【図４】
2005208177.tif 000006