(57)【要約】【課題】  クリーニングブレードと像担持体表面との間をトナーがすり抜けてしまうことを防止して、クリーニング不良の発生を抑制する。【解決手段】  軸心回りに回転可能に設けられた像担持体２の外周面に対して該像担持体２の軸心と平行に接触する接触部１５と、像担持体２表面との間に接触部１５から像担持体２の回転方向上流側に向けて拡開する空間を形成するトナー阻止面１７と、を有するクリーニングブレードにおけるトナー阻止面１７に、像担持体２の回転に際してトナー阻止面１７に当接したトナーｔａの像担持体２表面に対する回転を抑制するように、クリーニングブレード１３を形成する材料よりも摩擦係数が高い高摩擦部１８を設けるようにした。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の外周面に接触する接触部と、前記像担持体の外周面との間に前記接触部から前記像担持体の移動方向上流側に向けて拡開する空間を形成するトナー阻止面と、を有するクリーニングブレードと、
前記トナー阻止面に設けられて前記像担持体の移動に際して前記トナー阻止面に当接したトナーの前記像担持体の外周面に対する移動を抑制するように前記クリーニングブレードを形成する材料よりも摩擦係数が高い高摩擦部と、
を具備するクリーニング装置。
【請求項２】
前記高摩擦部は、前記クリーニングブレードを形成する材料よりも摩擦係数の高い高摩擦材料を前記トナー阻止面にコーティングすることによって設けられている請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記高摩擦部は、前記トナー阻止面の表面性を粗くすることによって設けられている請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載のクリーニング装置と像担持体とを一体的に備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に支持されるプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセスカートリッジを備える画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２または３に記載のクリーニング装置を備える画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーは、プレポリマー、着色剤、樹脂製の微粒子が存在する水系媒体中で分散させた離型剤からなるトナー組成物を重付加反応させることによって形成されている請求項５または６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、クリーニング装置、プロセスカートリッジおよび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では、画像形成動作に際して感光体ドラム表面に残存するトナー（残存トナー）を除去するクリーニング装置を備えるものがある。
【０００３】
このようなクリーニング装置には、感光体ドラムの表面に当接するように配設されたクリーニングブレードを具備するものがある。クリーニングブレードは、弾性を有する材料によって形成されており、感光体ドラムが回転することにより感光体ドラム表面の残存トナーを掻き取る。
【０００４】
例えば、像担持体に接触するように設けられたブレードと、このブレードで掻き落としたトナーを受け止めるトナー受け手段と、受け止めたトナーを除去するトナー除去手段とを有するクリーニング装置を具備する画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、転写工程通過後の像担持体上の残留トナーを、転写工程通過後の像担持体表面と、該表面に当接している回転体の表面との間の電位差による静電気的吸着力で回収するようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７８４０１公報
【特許文献２】特開平８−３１４３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、感光体ドラム表面とクリーニングブレードとの間をトナーがすり抜けてしまうことがあり、このような場合には感光体ドラム表面のクリーニングを良好に行なうことができない。これは、上述した特許文献１に記載された技術においても同様に発生する。
【０００８】
本発明の目的は、クリーニングブレードと像担持体表面との間をトナーがすり抜けてしまうことを防止して、クリーニング不良の発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明のクリーニング装置は、像担持体の外周面に接触する接触部と、前記像担持体の外周面との間に前記接触部から前記像担持体の移動方向上流側に向けて拡開する空間を形成するトナー阻止面と、を有するクリーニングブレードと、前記トナー阻止面に設けられて前記像担持体の移動に際して前記トナー阻止面に当接したトナーの前記像担持体の外周面に対する移動を抑制するように前記クリーニングブレードを形成する材料よりも摩擦係数が高い高摩擦部と、を具備する。
【００１０】
したがって、画像形成動作に際して像担持体が移動した場合にも、像担持体の移動に伴って像担持体とクリーニングブレードとの間で作用する摩擦力を増大させることなく、像担持体の移動に伴うトナーの回転によってクリーニングブレードが像担持体表面から押し上げられてしまうことを防止することができる。これによって、クリーニングブレードと像担持体表面との間をトナーがすり抜けてしまうことを防止することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記高摩擦部は、前記クリーニングブレードを形成する材料よりも摩擦係数の高い高摩擦材料を前記トナー阻止面にコーティングすることによって設けられている。
【００１２】
したがって、請求項１に記載の発明の作用を実用上容易に得ることが可能になる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記高摩擦部は、前記トナー阻止面の表面性を粗くすることによって設けられている。
【００１４】
したがって、請求項１に記載の発明の作用を実用上容易に得ることが可能になる。
【００１５】
請求項４記載の発明のプロセスカートリッジは、請求項１、２または３に記載のクリーニング装置と像担持体とを一体的に備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に支持される。
【００１６】
したがって、例えば、本発明のプロセスカートリッジを画像形成装置に適用した場合に、プロセスカートリッジ単位での取り扱いが可能になる。これによって、ユーザによるクリーニング装置のメンテナンス作業を容易化し、良好なクリーニング性能を維持することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明の画像形成装置は、請求項４に記載のプロセスカートリッジを備える。
【００１８】
したがって、例えば、プロセスカートリッジが備える部品が故障した際には、プロセスカートリッジ単位での取り扱いが可能になる。これによって、ユーザによるクリーニング装置のメンテナンス作業を容易化し、良好なクリーニング性能を維持することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明の画像形成装置は、請求項１、２または３に記載のクリーニング装置を備える。
【００２０】
したがって、請求項１、２または３に記載の発明の作用を奏する画像形成装置を得ることが可能になる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項５または６に記載の画像形成装置において、前記トナーは、プレポリマー、着色剤、樹脂製の微粒子が存在する水系媒体中で分散させた離型剤からなるトナー組成物を重付加反応させることによって形成されている。
【００２２】
ここで、平均粒径分布が７μｍ以下のトナーや、重合法を用いて製造された重合トナーや、ポリエステル系の球形（もしくは、ほぼ球形）のトナーを用いた場合、クリーニングブレードによる残存トナーのクリーニングが非常に困難となる。
【００２３】
したがって、本発明のトナーを用いることで請求項５または６に記載の発明の作用をより確実に得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明のクリーニング装置によれば、画像形成動作に際して像担持体が移動した場合にも、像担持体の移動に伴って像担持体とクリーニングブレードとの間で作用する摩擦力を増大させることなく、像担持体の移動に伴うトナーの回転によってクリーニングブレードが像担持体表面から押し上げられてしまうことを防止することができるので、クリーニングブレードと像担持体表面との間をトナーがすり抜けてしまうことを防止して、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のクリーニング装置において、請求項１に記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載のクリーニング装置において、請求項１に記載の発明の効果を実用上容易に得ることができる。
【００２７】
請求項４記載の発明のプロセスカートリッジによれば、例えば、本発明のプロセスカートリッジを画像形成装置に適用した場合に、プロセスカートリッジ単位での取り扱いが可能になる。これによって、ユーザによるクリーニング装置のメンテナンス作業を容易化し、良好なクリーニング性能を維持することができる。
【００２８】
請求項５記載の発明の画像形成装置によれば、例えば、プロセスカートリッジが備える部品が故障した際には、プロセスカートリッジ単位での取り扱いが可能になるので、ユーザによるクリーニング装置のメンテナンス作業を容易化し、良好なクリーニング性能を維持することができる。
【００２９】
請求項６記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１、２または３に記載の発明の効果を奏する画像形成装置を得ることができる。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、請求項５または６記載の画像形成装置において、平均粒径分布が７μｍ以下のトナーや、重合法を用いて製造された重合トナーや、ポリエステル系の球形（もしくは、ほぼ球形）のトナーを用いた場合には、クリーニングブレードによる残存トナーのクリーニングが非常に困難となるが、本発明のトナーを用いることで請求項５または６に記載の発明の効果をより確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための第一の実施の形態について図１ないし図２を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置への適用例を示す。特に図示しないが、本実施の形態の画像形成装置は、画像を形成するための転写紙を保持する給紙部からプリンタエンジン（図１参照）を経由して排紙部へ至る用紙経路を備えている。
【００３２】
ここで、図１は、本発明を実施するための第一の実施の形態の画像形成装置におけるプリンタエンジンを示す概略図である。図１に示すように、プリンタエンジン１は、プリンタエンジン１のほぼ中央に配置される像担持体としての感光体ドラム２を備えている。
【００３３】
感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２上に一様な電荷を帯電させる帯電ロ−ラ３、感光体ドラム２上に静電潜像を形成する図示しない露光装置、静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像装置４、感光体ドラム２上のトナー像を転写紙に転写する転写ベルト５が配設されている。
【００３４】
画像形成装置は、現像装置４に設けられた図示しないトナー補給口を介して、現像装置４に対してトナーを補給する図示しないトナー補給装置を備えている。現像装置４は、補給されたトナーを感光体ドラム２に供給するスリーブ６を備えている。
【００３５】
ここで、本実施の形態の現像装置が保持するトナーについて例示する。本実施の形態のトナーは、以下に説明する方法によって製造することができる。なお、トナーの製造方法についてはこれに限定されるものではない。
【００３６】
トナーの製造に際しては、まず、トナー組成物を準備する。本実施の形態では、酢酸エチル等の有機溶媒に、樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤、イソシアネート基を有するポリエステル樹脂（プレポリマー）からなるトナー原材料を溶解させたものをトナー組成物とする。ここで、プレポリマーとは、ベースとなるポリマー１分子中に、２以上の反応基を有するポリマーを意味する。
【００３７】
続いて、界面活性剤と粘度調整剤と樹脂微粒子とを含有する水系媒体に、上述したトナー組成物とアミン類とを加えて、せん断力により分散させ、乳化状態を形成する。
【００３８】
そして、イソシアネート基とアミン類との反応による伸長や架橋反応を促進させるため、反応系に対して加熱を行い、系を熟成させる。一例としては、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を蒸発除去する（脱溶剤）方法を用いることができる。これによって、粒子状のトナー（トナー粒子）を得ることができる。
【００３９】
さらに、このようにして得られたトナー粒子表面に残存している異物（界面活性剤、粘度調整剤、等）をアルカリ洗浄や水洗浄によって除去し、得られたトナー粒子をろ過により回収して、乾燥する。
【００４０】
加えて、乾燥させたトナー粒子に対し、必要に応じて、外添剤微粒子（シリカ、チタニア、アルミナ、等）０．１〜５．０重量部を、ミキサーにより外添する外添剤処理を行なう。
【００４１】
以下に、実施例として、本実施の形態の画像形成装置で用いたトナーの製造方法について説明する。なお、上述した画像形成装置において使用可能なトナーおよび該トナーの製造方法についてはこれに限るものではない。
【００４２】
トナーの製造に際しては、まず、ポリエステルａ６０部、イソシアネート基含有プレポリマー１５．４部、酢酸エチル７８．６部をビーカー内に入れて、攪拌し溶解する。
【００４３】
ここで、本実施の形態において用いたポリエステルａの製造について例示する。特に図示しないが、ポリエステルａの製造に際しては、まず、冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部（以下、部は重量部を示す）、テレフタル酸２５６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応させる。これにより、変性されていないポリエステルａを得ることができる。
【００４４】
次に、本実施の形態において用いたプレポリマーとしてのイソシアネート基含有プレポリマーの製造について説明する。特に図示しないが、イソシアネート基含有プレポリマーの製造に際しては、まず、冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１８０部、テレフタル酸６０部、および、ジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応させる。この反応物を、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら、さらに５時間反応させる。続いて、上述した反応物を１６０℃まで冷却した後、この反応物に対して無水フタル酸３２部を加えて２時間反応させる。さらに、上述の反応物を８０℃まで冷却した後、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部を加えて２時間反応させる。これによって、イソシアネート基含有プレポリマー（１）を得ることができる。
【００４５】
再び、トナーの製造方法に戻り、続いて、離型剤であるライスＷＡＸ（融点８３℃）１０部、銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部を入れ、ＴＫ式ホモミキサーを用いて６０℃、１２０００ｒｐｍの条件で攪拌し、均一に溶解、分散させた。
【００４６】
加えて、ケチミン化合物２．７部を加え溶解させた。これをトナー材料溶液（１）とする。
【００４７】
ここで、本実施の形態において用いたケチミン化合物の製造について例示する。特に図示しないが、ケチミン化合物の製造に際しては、攪拌棒および温度計のついた反応槽中に、イソホロンジアミン３０部とメチルエチルケトン７０部とを仕込み、５０℃で５時間反応させる。これにより、ケチミン化合物（１）を得ることができる。
【００４８】
続いて、イオン交換水３０６部、リン酸カルシウム１０％懸濁液２６５部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部、平均粒径０．２０μｍのスチレン／アクリル系樹脂微粒子をビーカー内に入れ、均一に溶解した。
【００４９】
この溶液を６０℃に昇温した状態で攪拌しながら、上記トナー材料溶液（１）を投入し１０分間攪拌した。ここで、攪拌に際しては、ＴＫ式ホモミキサーを用い、攪拌条件を１２０００ｒｐｍとした。
【００５０】
次に、この混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに５００ｇ計量して移し、４５℃まで昇温して、減圧下ウレア化反応をさせながら０．５時間かけ溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級する。これにより、母体粒子を得ることができる。
【００５１】
続いて、母体粒子１００部と、帯電制御剤０．２５部とをＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、タービン型羽根の周速を５０ｍ／ｓｅｃに設定し、２分間運転、１分間休止を５サイクル行い、合計の処理時間を１０分間とした。なお、帯電制御剤としては、オリエント化学社製 ボントロン Ｅ−８４を用いた。
【００５２】
さらに、疎水性シリカ（Ｈ２０００、クラリアントジャパン社製）を０．５部添加し、周速を１５ｍ／ｓｅｃとして３０秒混合１分間休止を５サイクル行い、シアントナーを得た。次いで、トナー粒子１００部に疎水性シリカ０．５部と、疎水化酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにて混合することにより本実施の形態のトナーを得ることができる。
【００５３】
さらに、上述と同様にして、イエロートナー、マゼンタトナーおよびブラックトナーを製造した。なお、イエロートナー、マゼンタトナーおよびブラックトナーの製造に際しては、シアントナーの製造に際して４部用いた銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）を、以下に示す各顔料に代替することで各色のトナーを製造した。
【００５４】
イエロートナー：ベンジンイエロー顔料  ６部
マゼンタトナー：ローダミンレーキ顔料  ６部
ブラックトナー：カーボンブラック  １０部
ところで、本実施の形態の画像形成装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたカートリッジケース７を備えている。上述した感光体ドラム２は、このカートリッジケース７内に、該感光体ドラム２の軸心回りに回転可能となるように保持されている。また、カートリッジケース７内には、帯電ローラ３と、現像装置４と、後述するクリーニング装置８とが設けられている。ここに、プロセスカートリッジ９が実現されている。本実施の形態の画像形成装置では、画像形成装置本体に対してカートリッジケース７を着脱することによって、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、および、クリーニング装置８をプロセスカートリッジ９単位で着脱することができる。
【００５５】
これによって、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、および、クリーニング装置８に関しては、プロセスカートリッジ９を画像形成装置本体から取り外した状態でメンテナンス作業等を行なうことができるので、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、または、クリーニング装置８に故障等が発生した場合のメンテナンス作業を容易化することができる。また、クリーニング装置８のメンテナンスを適宜行なうことで、良好なクリーニング性能を長期に亘って維持することができる。
【００５６】
加えて、本実施の形態のカートリッジケース７内には、帯電ロ−ラ３に付着したトナー等の異物を除去するクリーニングパッド３ａが設けられている。
【００５７】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、および、クリーニング装置８をカートリッジケース７内に保持するプロセスカートリッジ９について説明したが、これに限るものではなく、プロセスカートリッジとしては、帯電ローラ３、現像装置４およびクリーニング装置８の少なくとも一つと、感光体ドラム２を一体的に備えるものであれば良い。特に、本実施の形態では、クリーニング装置８と感光体ドラム２とを一体的に備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に支持されるプロセスカートリッジ９について説明する。
【００５８】
また、本実施の形態のプロセスカートリッジ９は、感光体ドラム２の周囲に設けられて、トナー像転写後に感光体ドラム２表面の電荷を除去する除電ランプ１０や、帯電ローラ３による印加電圧やトナー濃度を制御するための光センサ１１を備えている。
【００５９】
転写ベルト５は、感光体ドラム２との間に転写電圧を印加することで、後述する作像動作に際して感光体ドラム２の表面に形成したトナー像を転写紙へ転写させる。本実施の形態では、感光体ドラム２の表面に形成したトナー像が転写ベルト５によって図示しない転写紙へ転写される位置を転写位置とする。
【００６０】
プリンタエンジン１は、後述する作像動作に際して、転写位置への転写紙の搬送タイミングを調整するレジストローラ１２を備えている。
【００６１】
次に、クリーニング装置８について説明する。本実施の形態のプリンタエンジン１は、転写ベルト５によるトナー像の転写後に感光体ドラムの表面に残存するトナー（残存トナー）を感光体ドラム２の表面から除去するクリーニング装置８を備えている。上述したように、クリーニング装置８は、カートリッジケース７内に保持されており、カートリッジケース７の着脱によって画像形成装置本体からの着脱が可能とされている。
【００６２】
クリーニング装置８は、感光体ドラム２の表面に当接するように配設されたクリーニングブレード１３を具備している。クリーニングブレード１３は、平板形状を有しており、一端側がブレードホルダ１４によって支持されている。クリーニングブレード１３の他端側には、感光体ドラム２の表面に対して該感光体の軸心と平行に接触する接触部１５が設けられている。
【００６３】
ブレードホルダ１４は、クリーニングブレード１３における接触部１５を、感光体ドラム２の回転方向に対して抗うような方向（カウンター方向）から感光体ドラム２に当接させるとともに、クリーニングブレード１３が感光体ドラム２の表面に対して揺動可能となるように、スプリング１６を介してカートリッジケース７に設けられている。後述する作像動作に際しては、感光体ドラム２が回転すると、感光体ドラム２の表面の残存トナーがクリーニングブレード１３によって感光体ドラム２の表面から掻き取られる。
【００６４】
本実施の形態のクリーニングブレード１３は、ウレタンゴムによって形成されている。なお、クリーニングブレード１３を形成する材質としては、ウレタンゴムに限るものではなく、例えば、ウレタン以外の材料によって形成されるゴム、金属、樹脂等を使用することが可能である。
【００６５】
ここで、図２は、クリーニングブレード１３における接触部１５近傍を拡大して示す説明図である。クリーニングブレード１３には、接触部１５から像担持体の回転方向上流側に向けて拡開する空間Ｓを感光体ドラム２の表面との間に形成するトナー阻止面１７が設けられている。本実施の形態においては、空間Ｓが鋭角になるように、トナー阻止面１７は接触部１５から感光体ドラム２の回転方向上流側に延出している。
【００６６】
トナー阻止面１７には、図２に示すように、クリーニングブレード１３より摩擦係数の高い高摩擦部としてのコーティング部１８が設けられている。このコーティング部１８は、クリーニングブレード１３を形成する材料よりも摩擦係数の高い材料（高摩擦材料）によって形成されている。このような高摩擦材料としては、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等が挙げられる。なお、高摩擦材料は、ＤＬＣに限るものではない。コーティング部１８は、トナー阻止面１７において、感光体ドラム２の表面に接触しない範囲で設けられている。
【００６７】
クリーニング装置８は、クリーニングブレード１３によって掻き取られた残存トナーを回収するトナー回収羽根１９、および、トナー回収羽根１９が回収した残存トナーを図示しない回収部まで搬送するトナー回収コイル２０を備えている。
【００６８】
特に図示しないが、画像形成装置は、プリンタエンジン１よりも転写紙の搬送方向下流側に設けられた定着部を備えている。この定着部は、プリンタエンジン１を経由してきた転写紙に対して熱と圧力とを加える。これによって、転写ベルト５によって転写紙に転写したトナーが溶着され、転写紙にトナー像を定着させることができる。
【００６９】
加えて、本実施の形態の画像形成装置は、図３に示すように、画像形成装置が備える各部を駆動制御するＰＣＵ部２１を備えている。ＰＣＵ部２１は、例えば、以下に説明する作像動作等の実行に際して画像形成装置が備える各部を駆動制御する。ＰＣＵ部２１には、ＰＣＵ駆動機構２２が接続されている。ＰＣＵ駆動機構２２には、画像形成装置が備える図示しないメインモータの駆動が伝達される。ＰＣＵ部２１は、ＰＣＵ駆動機構２２に対するメインモータの駆動力の伝達を制御する。
【００７０】
また、ＰＣＵ部２１には、感光体ドラム２の回転を駆動制御する感光体ドラム駆動機構２３や、帯電ローラ３の動作を駆動制御する帯電機構２４が接続されている。感光体ドラム駆動機構２３や帯電機構２４は、ＰＣＵ部２１によって駆動制御される。
【００７１】
さらに、ＰＣＵ部２１には、クリーニング機構２５や、トナーリサイクル機構２３等が接続されている。クリーニング機構２５は、クリーニング装置８におけるトナー回収羽根１９やトナー回収コイル２０を駆動制御する。トナーリサイクル機構２３は、ＰＣＵ部２１によって駆動制御されて、クリーニング装置８で回収したトナーのリサイクルに関わる図示しない各部を駆動制御する。なお、クリーニング装置８で回収したトナーのリサイクルに関しては説明を省略する。
【００７２】
このようなプリンタエンジン１における作像動作に際しては、まず、感光体ドラム２を図１中反時計周り方向に回転させるとともに、除電ランプ１０によって感光体ドラム表面を除電する。本実施の形態では、この除電により、感光体ドラム２の表面電位を０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化する。
【００７３】
次に、帯電ローラ３によって感光体ドラム２の表面を一様に帯電する。本実施の形態では、この帯電により、感光体ドラム２の表面電位を−１０００Ｖ前後とする。
【００７４】
続いて、図示しない露光装置によって、一様に帯電された感光体ドラム２の表面を、画像データに基づいて露光する。本実施の形態では、この露光により画像部となる部分の表面電位を０〜−２００Ｖとする。
【００７５】
この状態で、現像装置４により現像スリーブ６上のトナーを感光体ドラム２表面に供給すると、トナーが画像部に付着し、感光体ドラム２の表面にトナー像が形成される。
【００７６】
転写ベルト５は、感光体ドラム２の回転によってこのトナー像が転写位置に到達した際に転写電圧を印加する。このとき、転写位置へ搬送される転写紙は、レジストローラ１２によってタイミング調整される。これによって、感光体ドラム２表面のトナー像が転写紙へ転写される。
【００７７】
定着部は、プリンタエンジン１を経由してきた転写紙に対して熱と圧力とを加えることで、転写紙にトナーを融着させ、転写ベルト５によって転写したトナー像を転写紙に定着させる。トナー像定着後の転写紙は、排紙部へ排出される。
【００７８】
ところで、作像動作に際しては、転写紙に転写しきれずに感光体ドラム２表面にトナーが残存していることがある。本実施の形態では、転写ベルトによる転写工程を通過した後の感光体ドラム２表面に残存するトナーを、以降、残存トナーとして説明する。感光ドラム２の表面の残存トナーは、感光ドラム２に対して静電的に付着している。
【００７９】
クリーニング装置８は、感光体ドラム２の回転に伴って、感光体ドラム２の表面の残存トナーをクリーニングブレード１３によって掻き取り、トナー回収羽根１９を回転させることで、掻き取った残存トナーを回収する。トナー回収羽根１９が回収した残存トナーは、トナー回収コイル２０によって図示しない回収部に搬送される。
【００８０】
ここで、図４は、作像動作に際しての残存トナーの挙動を説明する概略図である。図４からも判るように、クリーニングブレード１３の接触部１５は、感光体ドラム２の表面に接触しているため、作像動作に際して感光ドラム２が回転すると、感光ドラム２表面における残存トナーｔａは、感光体ドラム２の回転に伴って図２中右から左へ移動する。その力は静電気力で発生する垂直抗力と残存トナーｔａの自重で発生する垂直抗力を合わせたＮ１に像担持体の摩擦係数μ１をかけたＦ１となる。
【００８１】
残存トナーｔａが感光体ドラム２の回転によって移動してクリーニングブレード１３のトナー阻止面１７に当たると、この残存トナーｔａに対しては、クリーニングブレード１３のトナー阻止面１７によって残存トナーｔａを感光体ドラム２の回転方向上流側に押し返そうとする力が作用する。この力をＦｂとする。さらに、残存トナーｔａは、残存トナーｔａよりも感光体ドラム２の回転方向上流側に位置するトナーｔｂによって、進行方向後方側からＦｔの力で押されている。
【００８２】
ここで、感光体ドラム２の回転によって移動する残存トナーｔａが、クリーニングブレード１３によって押し返されることで、図４中に示す位置で停止すれば、感光体ドラム２表面の残存トナーｔａをクリーニングできることになる。
【００８３】
感光体ドラム２の回転に伴ってクリーニングブレード１３のトナー阻止面１７に当接し、該トナー阻止面１７によって押し返されている状態の残存トナーｔａには、Ｆ１、Ｆ３、Ｆｔで示される３つの力が作用している。残存トナーｔａは、これらの３つの力Ｆ１、Ｆ３、Ｆｔの合力に応じて、感光体ドラム２表面において回転しやすくなったり、回転しにくくなったりする。なお、力Ｆ１は、感光体ドラム２表面の摩擦係数μ１と、残存トナーｔａが感光体ドラム２に対して加える力Ｎ１との積によって表される。力Ｆ３は、クリーニングブレード１３のトナー阻止面１７の摩擦係数μ３と、力Ｆｂとの積によって現される。力Ｆｔは、残存トナーｔｂが残存トナーｔａに加える力Ｎｔと残存トナーｔａ，ｔｂ間の摩擦力μｔに応じて、残存トナーｔａ，ｔｂの接点で作用する力である。
【００８４】
残存トナーｔａは、例えば、μ１が非常に高い場合には図４中時計回り方向に回転し、μ１が非常に低く０に近い場合には感光体ドラム２の表面との間に滑りを生じ、感光体ドラム２の回転方向上流側へ向かって滑ることになる。また、残存トナーｔａは、μ３が０である場合にはクリーニングブレード１３のトナー阻止面１７との間に滑りを生じて回転するが、μ３が非常に高い場合には回転が止められる。
【００８５】
ところで、トナー阻止面１７に押し当てられた状態の残存トナーｔａが回転すると、この残存トナーｔａは、感光体ドラム２の外周面とクリーニングブレード１３のトナー阻止面１７との間に形成されるクサビ状の空間Ｓに入り込んでいく（図２参照）。これにより、残存トナーｔａに対しては、クリーニングブレード１３によって、感光体ドラム２の表面に向けて残存トナーｔａを押さえ込む力が加えられる。なお、Ｎ１は、これに伴って増加する。この結果、Ｆ１が増え、最終的には残存トナーｔａが転がる力でクリーニングブレード１３が押し上げられ、接触部１５が感光体ドラム２の表面から離間してしまう。このようにクリーニングブレード１３と感光体ドラム２の表面との間に隙間が発生すると、この隙間にトナーが潜り込み、クリーニングブレード１３と感光体ドラム２の表面との間を残存トナーｔａがすり抜けてしまうすり抜けが発生する。このようなすり抜けが発生した場合、以降の作像動作に際して、クリーニングし切れなかったトナーが悪影響を及ぼして画像品質を低下させてしまう原因となる。
【００８６】
このような不具合は、例えば、μ１を下げることによって対応することが可能ではある（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、適正な性能を有する感光体ドラム２を製造するためには、感光体ドラム２の表面の摩擦係数μ１のみではなくその他各種の性能を管理しなくてはならない。このため、感光体ドラム２を製造する材料によっては、感光体ドラム２の表面における摩擦係数μ１を適正に維持することが困難であることがある。逆に、感光体ドラム２の表面における摩擦係数μ１を確保するために、感光体ドラム２自体の性能を低下させることは好ましくない。
【００８７】
このように、μ１を充分に下げられない場合には、トナー阻止面１７の摩擦係数μ３を増大させることによりトナーの回転を減らし、クリーニング不良を起こし難くすることが可能である。しかしながら、通常使用しているクリーニングブレード１３の摩擦係数μ３を上げた場合、却ってクリーニング性を悪化させてしまうことがある。例えば、クリーニングブレード１３全体の摩擦係数μ３を過剰に増加させた場合、感光体ドラム２の表面とクリーニングブレード１３との摩擦が増大して感光体ドラム２の表面性を低下させ、残存トナーの発生を助長してしまうことにもなりかねない。
【００８８】
これに対し、本実施の形態では、残存トナーｔａが当接しかつクリーニングに使用していない面となるトナー阻止面１７にコーティング部１８を設けて摩擦係数を増加させることにより、トナー阻止面１７に残存トナーｔａが当接した状態で感光体ドラム２が回転した場合にも、この残存トナーａの回転を抑制することができる。これによって、クリーニングブレード１３と感光体ドラム２の表面との間を残存トナーｔａ，ｔｂがすり抜けることによるクリーニング不良の発生を低減することができる。
【００８９】
なお、コーティング部１８は、トナー阻止面１７全面に限るものではなく、例えば、トナー阻止面１７の一部に設けるようにしてもよい。このときも、コーティング部１８は、トナー阻止面１７において、感光体ドラム２の表面に接触しない範囲で設ける。
【００９０】
これによって、以降の作像動作に際しては残存トナーｔａが除去された感光体ドラム２を用いて、良好な画像を形成することができる。
【００９１】
ところで、本実施の形態では、上述したように、重合法を用いて製造したトナーを用いている。重合法を用いて製造したトナーは、小粒径にできるとともに粒径を揃えることができるため、非常に画像はきれいである。しかしながら、一般的に、トナー形状が球形のためクリーニングが非常に困難であるとされている。
【００９２】
これに対し本実施の形態では、上述したようなコーティング部１８が設けられたクリーニングブレード１３を用いているため、残存トナーｔａを確実に除去し、クリーニング性能を向上させることができる。
【００９３】
ここで、クリーニングブレード１３におけるトナー除去の最適設定条件は、非常にシビアにする必要がある。クリーニングブレード１３におけるトナー除去の最適設定条件として、例えば、本実施の形態の画像形成装置では、クリーニングブレード１３の当接圧を３５．１ｇｆ／ｃｍ２とし、感光体ドラム２表面に対するクリーニングブレード１３の接触各を２０度に設定することが好ましい。なお、このとき、トナー阻止面１７と感光体ドラム２表面とのなす角は７０度に設定される。なお、感光体ドラム２表面の摩擦係数μ１は、実際の画像形成装置において求められるクリーニング性能に応じて適宜設定される。その方法の一つとして、例えば、感光体ドラム２表面の摩擦係数μ１やクリーニングブレード１３等の残存トナーｔａのクリーニングに関わる各部の種々の条件を複数に振った場合のクリーニングブレード１３からの残存トナーの漏れ量を取得し、この漏れ量に基づいて最適値を設定する方法等が挙げられる。
【００９４】
次に、本発明を実施するための第二の実施の形態について図５を参照して説明する。なお、上述した実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。
【００９５】
図５は、本発明を実施するための第二の実施の形態の画像形成装置が備えるクリーニングブレード１３における接触部１５近傍を拡大して示す説明図である。図５に示すように、本実施の形態のクリーニングブレード１３においては、トナー阻止面１７における表面粗さが、クリーニングブレード１３におけるトナー阻止面１７以外の部分の表面粗さよりも粗く設定されている。本実施の形態では、トナー阻止面１７の表面粗さをクリーニングブレード１３におけるトナー阻止面１７以外の部分の表面粗さよりも粗く設定することによって高摩擦部が実現されている。
【００９６】
このようなクリーニング装置８では、作像動作に際して、トナー阻止面１７に対して残存トナーｔａが複数の点で接触した状態となる。この結果、残存トナーｔａとトナー阻止面１７との接触面積が増加し、残存トナーｔａの転がりを抑制することができる。これによって、クリーニングブレード１３と感光体ドラム２との間を残存トナーｔａがすり抜けることを阻止し、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明を実施するための第一の実施の形態の画像形成装置におけるプリンタエンジンを示す概略図である。
【図２】クリーニングブレードにおける接触部近傍を拡大して示す説明図である。
【図３】画像形成装置が備える各部の電気的な接続を概略的に説明するブロック図である。
【図４】作像動作に際しての残存トナーの挙動を説明する概略図である。
【図５】本発明を実施するための第二の実施の形態の画像形成装置が備えるクリーニングブレードにおける接触部近傍を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
２      像担持体
８      クリーニング装置
９      プロセスカートリッジ
１３      クリーニングブレード
１５      接触部
１７      トナー阻止面
１８      高摩擦部
Ｓ      空間
【図１】
2005128379.tif 000003
【図２】
2005128379.tif 000004
【図３】
2005128379.tif 000005
【図４】
2005128379.tif 000006
【図５】
2005128379.tif 000007