(57)【要約】      （修正有）【課題】小粒径の球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体のクリーニングを可能としたクリーニング装置を提供する。【解決手段】クリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃを削り取って得た微粉末を像担持体１の表面に供給するようにした第１のブラシローラ６ｄ、並びに、前記第１のブラシローラ６ｄよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置したクリーニングブレード６ａ、を有するクリーニング装置６において、前記クリーニングブレード６ａが前記像担持体１に当接する部分においては、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレード６ａの表面に付着され、（ロ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体１の表面に形成され、そして、（ハ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成されている。【選択図】図１
2007272187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接して又は離れて配置されたクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物の先端と像担持体とに回転しながら接触して該クリーニング補助剤成形物及び該潤滑剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラ、並びに、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置したクリーニングブレード、を有するクリーニング装置であって、
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する部分においては、
（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレードの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレードと前記像担持体とによって、ニップが形成され、
（ロ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体の表面に形成され、そして、
（ハ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成されている
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、隣接して、前記第１のブラシローラに当接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、離れて、前記第１のブラシローラに当接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
クリーニング補助剤成形物の先端と像担持体とに接触して該クリーニング補助剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラ、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置したクリーニングブレード、前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の移行方向の下流側に配置し潤滑剤成形物の先端と該像担持体とに接触して該潤滑剤成形物を削り取って微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第２のブラシローラ、及び、前記第２のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置された塗布ブレードを有するクリーニング装置であって、
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する部分においては、
（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレードの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレードと該像担持体とによって、ニップが形成され、そして、
（ロ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成され、
前記塗布ブレードが前記像担持体に当接する部分においては、
（ハ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体の表面に形成されている
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体であることを特徴とする請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、前記第１のブラシローラ及び前記第２のブラシローラに当接するように配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記クリーニング補助剤成形物が、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤で構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記クリーニング補助剤成形物が、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤と、（Ｂ）熱可塑性樹脂粒子と、の混合物で構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤の前記熱可塑性樹脂粒子に対する配合率が、５０〜９０％であることを特徴とする請求項９に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
前記潤滑剤成形物が、脂肪酸金属塩、又は、脂肪酸アミドで構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１２】
潜像を担持する像担持体と、該像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、該カートリッジケースに保持された該像担持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング装置と、を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該クリーニング装置として、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置を有していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
クリーニングブレードが、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されていることを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
前記カートリッジケースが、クリーニングブレードより前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置した帯電装置を有していることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像装置と、前記可視像を記録媒体に転写する転写装置と、を少なくとも有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像装置で用いられるトナーの体積平均粒径が、３〜８μｍであり、そして、前記現像装置で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記現像装置で用いられるトナーの平均円形度が、０．９３〜１．００であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記プロセスカートリッジが、前記転写装置よりも前記像担持体の移動方向の下流側の位置であって、前記露光装置よりも前記像担持体の移動方向の上流側の位置に配置されていることを特徴とする請求項１５〜１７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、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に設けられるクリーニング装置、そのクリーニング装置を有するプロセスカートリッジ、及び、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体を備えていて、像担持体の表面の放電によって電荷を与えて帯電させ、この帯電した像担持体の表面を露光して静電潜像を形成し、この像担持体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視像を形成し、この像担持体の表面に形成された可視像を転写紙の表面に転写し、そして、この転写紙の表面に転写された可視像を定着して排出する。このような画像形成装置においては、可視像を転写した後の像担持体の表面に未転写のトナー等を含む付着物が残留するので、像担持体の表面は、これらの付着物が画像形成に悪い影響を与えないように、クリーニング装置でクリーニングされ、次の画像形成プロセスに備えられる。このようなクリーニング装置としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードや合成樹脂からなる繊維を用いて形成したクリーニングブラシを像担持体の表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するのが一般的に知られている。特に、クリーニングブレードによるクリーニング装置は、クリーニング性能の安定性やコスト面で広く普及している。
【０００３】
しかしながら、これらのクリーニングブレードは、像担持体との摺擦を続けると経時で磨耗して欠けや変形を起こすので、クリーニング性能が低下するという問題があった。また、像担持体の表面も磨耗するので、像担持体の寿命が短くなるという問題もあった。
【０００４】
近年、電子写真を用いた画像形成装置においては、画像品質に対する要求が強くなってきたので、特に、高精細なカラー画像形成を実現するために、トナーの小粒径化、球形化が進められている。トナーを小粒径化すると、ドットの再現性が良好になり、また、トナーを球形化すると、現像性及び転写性の向上を図ることができる。このような小粒径化、球形化したトナーは、従来の混練粉砕法により製造するのが非常に困難であるので、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の重合方法により製造されている。
【０００５】
しかしながら、球形化、小粒径化したトナー、いわゆる、重合トナーを画像形成に用いた場合には、画像形成後に行われる像担持体上のクリーニングにいくつかの問題が生じる。クリーニングブレードは、前述したように像担持体の体表面を摺擦しながらトナーを除去するが、像担持体の表面の摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジ部分が変形するので、像担持体とクリーニングブレードの間には微小な空間が生じる。この空間には小粒径のトナーほど侵入しやすい。そして、この微小な空間に浸入したトナーは、球形に近い形状であるほど転がり摩擦力が小さいので、像担持体とクリーニングブレードとの空間で転がってクリーニングブレードをすり抜けることとなり、そのために、クリーニング不良に繋がるという問題があった。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、ブレードエッジに塗布された粉体潤滑剤と画像形成する球形トナーよりも平均粒径が小さい不定形トナーとの混合粉体を有する画像形成装置が提案されている（特許文献１を参照。）。しかしながら、このような画像形成装置においては、不定形トナーを混合させることにより、球形トナーによる画質向上のメリットが減少するという問題があった。また、長期間ブレードエッジに堆積させる手段がないので、実現性に欠けるという問題もあった。また、ブレードエッジに塞き止められるトナー以外の塞き止め用粉体（例えば、比重１．３〜１．９、粒径８０〜３００ｎｍの単分散シリカ、或いは、不定形又は針状の磁性粉）をブレードエッジに堆積保持する技術が提案されている（特許文献２を参照。）。しかしながら、シリカや磁性粉をブレードエッジに堆積させることにより、ブレードエッジや像担持体の摩耗が促進するという問題があった。また、このような塞き止め用粉体を堆積保持するためには、別途電源等の部品を追加する必要があるので、コスト高に繋がるという問題もあった。
【特許文献１】特開２０００−２６７５３６公報
【特許文献２】特開２００２−６７１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【０００８】
即ち、本発明は、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とすると共に、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くしたクリーニング装置を提供することを第１の目的とし、そのクリーニング装置を有するプロセスカートリッジを提供することを第２の目的とし、そして、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを第３の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、互いに隣接して又は離れて配置されたクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物の先端と像担持体とに回転しながら接触して該クリーニング補助剤成形物及び該潤滑剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラ、並びに、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置したクリーニングブレード、を有するクリーニング装置であって、
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する部分においては、
（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレードの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレードと前記像担持体とによって、ニップが形成され、
（ロ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体の表面に形成され、そして、
（ハ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成されている
ことを特徴とするクリーニング装置である。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、隣接して、前記第１のブラシローラに当接するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、離れて、前記第１のブラシローラに当接するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に記載された発明は、クリーニング補助剤成形物の先端と像担持体とに接触して該クリーニング補助剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラ、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置したクリーニングブレード、前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の移行方向の下流側に配置し潤滑剤成形物の先端と該像担持体とに接触して該潤滑剤成形物を削り取って微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第２のブラシローラ、及び、前記第２のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置された塗布ブレードを有するクリーニング装置であって、
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する部分においては、
（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレードの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレードと該像担持体とによって、ニップが形成され、そして、
（ロ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成され、
前記塗布ブレードが前記像担持体に当接する部分においては、
（ハ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体の表面に形成されている
ことを特徴とするクリーニング装置である。
【００１４】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７に記載された発明は、請求項５又は６に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、前記第１のブラシローラ及び前記第２のブラシローラに当接するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物が、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤で構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載された発明において、前記クリーニング補助剤成形物が、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤と、（Ｂ）熱可塑性樹脂粒子と、の混合物で構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤の前記熱可塑性樹脂粒子に対する配合率が、５０〜９０％であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載された発明において、前記潤滑剤成形物が、脂肪酸金属塩、又は、脂肪酸アミドで構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１２に記載された発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、該カートリッジケースに保持された該像担持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング装置と、を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該クリーニング装置として、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置を有していることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２１】
請求項１３に記載された発明は、請求項１２に記載された発明において、クリーニングブレードが、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１４に記載された発明は、請求項１２又は１３に記載された発明において、前記カートリッジケースが、前記クリーニングブレードより前記像担持体の移行方向の下流側で該像担持体に当接するように配置した帯電装置を有していることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１５に記載された発明は、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像装置と、前記可視像を記録媒体に転写する転写装置と、を少なくとも有していることを特徴とする画像形成装置である。
【００２４】
請求項１６に記載された発明は、請求項１５に記載された発明において、前記現像装置で用いられるトナーの体積平均粒径が、３〜８μｍであり、そして、前記現像装置で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０であることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１７に記載された発明は、請求項１５又は１６に記載された発明において、前記現像装置で用いられるトナーの平均円形度が、０．９３〜１．００であることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１８に記載された発明は、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載された発明において、前記プロセスカートリッジが、前記転写装置よりも前記像担持体の移動方向の下流側の位置であって、前記露光装置よりも前記像担持体の移動方向の上流側の位置に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１に記載された発明によれば、互いに隣接して又は離れて配置されたクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物の先端と像担持体とに回転しながら接触して該クリーニング補助剤成形物及び該潤滑剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラ、並びに、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置したクリーニングブレード、を有するクリーニング装置であって、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する部分においては、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレードの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレードと前記像担持体とによって、ニップが形成され、（ロ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体の表面に形成され、そして、（ハ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成されているので、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くしたクリーニング装置を提供することができる。
【００２８】
請求項２，６に記載された発明によれば、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体であるので、それらのクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物の設置スペースを低減することができると共に、それらのクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物をクリーニング装置に組み込む作業が容易となる。
【００２９】
請求項３に記載された発明によれば、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、隣接して、前記第１のブラシローラに当接するように配置されているので、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物の設置スペースをさらに低減することができると共に、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物をクリーニング装置に組み込む作業がさらに容易となる。
【００３０】
請求項４に記載された発明によれば、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、離れて、前記第１のブラシローラに当接するように配置されているので、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物からクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物の均一な微粉末を絶えず削り出すことができ、そのために、長期間安定したクリーニングプロセスを維持できる。
【００３１】
請求項５に記載された発明によれば、クリーニング補助剤成形物の先端と像担持体とに接触して該クリーニング補助剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラ、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置したクリーニングブレード、前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の移行方向の下流側に配置し潤滑剤成形物の先端と該像担持体とに接触して該潤滑剤成形物を削り取って微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第２のブラシローラ、及び、前記第２のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接するように配置された塗布ブレードを有するクリーニング装置であって、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する部分においては、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレードの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレードと該像担持体とによって、ニップが形成され、そして、（ロ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成され、前記塗布ブレードが前記像担持体に当接する部分においては、（ハ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜が前記像担持体の表面に形成されているものであるので、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くしたクリーニング装置を提供することができる。また、未転写トナーを前記クリーニング装置で十分にクリーニングした後に潤滑剤を塗布することができ、そのために、像担持体上に供給した潤滑剤を長期間にわたり像担持体の表面にいっそう無駄なく均一に塗布することができる。
【００３２】
請求項７に記載された発明によれば、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物が、それぞれ、前記第１のブラシローラ及び前記第２のブラシローラに当接するように配置されているので、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物からクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物の均一な微粉末を絶えず削り出すことができ、そのために、長期間安定したクリーニングプロセスを維持できる。
【００３３】
請求項８に記載された発明によれば、前記クリーニング補助剤成形物が、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤で構成されているので、前記クリーニングブレードとクリーニング補助剤の微粉末とによってニップの形成が効率良く行われ、そのために、僅かな材料でランニングコストを抑えることができ、しかも、前記クリーニングブレードに作用する摩擦力が低減し、クリーニングブレードエッジ部の摩耗を抑えることができ現像剤を構成するトナーとして小粒径かつ球形のトナーを用いた際にもクリーニングブレードによるクリーニングを長期間安定して可能にすることができる。
【００３４】
請求項９に記載された発明によれば、前記クリーニング補助剤成形物が、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤と、（Ｂ）熱可塑性樹脂粒子と、の混合物で構成されているので、前記熱可塑性樹脂粒子が圧縮成形することによってバインダーの役目を果たし、前記クリーニング補助剤成形物の強度を向上させて、ブラシローラにより削り取られる固体潤滑剤の量を任意に調整することができるので、前記固体潤滑剤を像担持体上に均一に供給し、クリーニングブレードと像担持体間の偏摩耗を低減することで長期間安定したクリーニングプロセスを維持でき、さらにはクリーニング補助剤成形物の供給量制御が容易となりシステム設計時の負担を軽減できる。
【００３５】
請求項１０に記載された発明によれば、前記メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤の前記熱可塑性樹脂粒子に対する配合率が、５０〜９０％であるので、請求項８に記載の発明の効果を損なうことなく、請求項９に記載の発明の効果を効率的に得ることが可能となる。
【００３６】
請求項１１に記載された発明によれば、前記潤滑剤成形物が、脂肪酸金属塩、又は、脂肪酸アミドで構成されているので、クリーニングブレード及び像担持体の摩耗を最小限に抑えることができる。
【００３７】
請求項１２に記載された発明によれば、該像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、該カートリッジケースに保持された該像担持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング装置と、を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該クリーニング装置として、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置を有しているものとするので、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くしたプロセスカートリッジを提供することができる。また、部品の交換作業等が容易になり、そのために、部品の交換時間を短縮することができる。
【００３８】
請求項１３に記載された発明によれば、クリーニングブレードが、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されているので、クリーニングブレードによるクリーニング性能が向上すると共に、小粒径であって球形であるトナーのクリーニングが可能となる。また、クリーニング補助剤の微粉末が効率よくクリーニングブレードと像担持体の当接部で堰き止められるので、クリーニングブレードとクリーニング補助剤の微粉末によるニップが迅速に形成可能となる。
【００３９】
請求項１４に記載された発明によれば、前記カートリッジケースが、前記クリーニングブレードより前記像担持体の移行方向の下流側で該像担持体に当接するように配置した帯電装置を有しているので、画像形成装置内の簡素化および小型化が可能となる。
【００４０】
請求項１５に記載された発明によれば、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、を少なくとも有している画像形成装置であるので、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすることができ、それらのために、ドットの再現性が良好な高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
請求項１６に記載された発明は、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径が３〜８μｍであり、そして、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０であるので、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができると共に、トナーの帯電量分布が均一になって転写率も高くなり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００４２】
請求項１７に記載された発明は、前記現像手段で用いられるトナーの平均円形度が０．９３〜１．００であるので、トナーの細密充填が可能となり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００４３】
請求項１８に記載された発明は、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載された発明において、前記プロセスカートリッジが、前記転写装置よりも前記像担持体の移動方向の下流側の位置であって、前記露光装置よりも前記像担持体の移動方向の上流側の位置に配置されているので、未転写トナーのクリーニング性が向上し、そのために、いっそう高画質画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は、本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。図２は、本発明の他の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。図３は、本発明の他の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。図４は、本発明の一実施の形態を示す画像形成装置におけるクリーニング装置が作動している瞬間のクリーニングブレードと像担持体との当接部を拡大した模式図である。図５は、クリーニングブレードの当接条件であるカウンター方式を説明する説明図である。図６は、クリーニングブレードの当接条件であるトレーリング方式を説明する説明図である。
【００４５】
図１，２において、６は、クリーニング装置である。クリーニング装置６は、互いに隣接して又は離れて配置されたクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃの先端と像担持体１とに回転しながら接触して該クリーニング補助剤成形物６ｂ及び該潤滑剤成形物６ｃを削り取って得た微粉末を該像担持体１の表面に供給するようにした第１のブラシローラ６ｄ、並びに、前記第１のブラシローラ６ｄよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置したクリーニングブレード６ａ、を有している。そして、前記クリーニングブレード６ａが前記像担持体１に当接する部分においては、図４に示すように、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレード６ａの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレード６ａと前記像担持体１とによって、ニップが形成され、（ロ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜Ｂが前記像担持体１の表面に形成され、そして、（ハ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成されている。
【００４６】
このように、互いに隣接して又は離れて配置されたクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃの先端と像担持体１とに回転しながら接触して該クリーニング補助剤成形物６ｂ及び該潤滑剤成形物６ｃを削り取って得た微粉末を該像担持体１の表面に供給するようにした第１のブラシローラ６ｄ、並びに、前記第１のブラシローラ６ｄよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置したクリーニングブレード６ａ、を有するクリーニング装置であって、前記クリーニングブレード６ａが前記像担持体１に当接する部分においては、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレード６ａの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレード６ａと前記像担持体１とによって、ニップが形成され、（ロ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜Ｂが前記像担持体１の表面に形成され、そして、（ハ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成されていると、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレード６ａによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体１上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くしたクリーニング装置を提供することができる。
【００４７】
本発明のクリーニング装置６は、クリーニングブレード６ａ、クリーニング補助剤成形物６ｂ、潤滑剤成形物６ｃ、クリーニングブラシ６ｄ、加圧スプリング６ｅ、及び、クリーニングされて余剰になったトナーや紙粉等を搬送しつつ回収するトナー回収コイル６ｆを備えている。前記クリーニングブレード６ａ、及び、クリーニングブラシ６ｄは、像担持体１に当接するように設置されている。そして、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ、及び、前記潤滑剤成形物６ｃは、クリーニングブラシ６ｄに当接するように配置されていて、クリーニングブラシ６ｄが回転すると、クリーニング補助剤成形物６ｂ、及び、潤滑剤成形物６ｃは、削り取られて、像担持体１上に供給される。また、クリーニングブラシ６ｄ上にクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃの微粉末を予め堆積させておくことで、初期のクリーニング性を安定させることもできる。
【００４８】
次に、本発明のクリーニング装置の特徴的な挙動を説明する。図４に示されているように、画像形成装置の動作初期段階では、像担持体１上に供給されたクリーニング補助剤の微粉末が、クリーニングブレード６ａと像担持体１の当接部に進入する。そこで、クリーニング補助剤の微粉末がクリーニングブレード６ａの進入側の面に付着する。次に、新たに進入してきたクリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレード６ａに付着したクリーニング補助剤の微粉末と像担持体１とで圧接されてクリーニング補助剤の微粉末による層Ａが形成され、クリーニング補助剤の微粉末により像担持体１をニップする形をとることとなる。これらの挙動の最中、未転写トナーも当接部に進入してくるが、前記クリーニング補助剤の微粉末による層Ａにより図中のトナーの挙動を取りながらトナー溜まりＣを形成していく。ここで、クリーニング補助剤の微粉末の比重をトナーより大きいものとすることで、トナー溜まりＣが形成されてからも新たに供給されたクリーニング補助剤の微粉末はトナー溜まりＣを通過し、クリーニング補助剤の微粉末による層Ａに到達し、像担持体１とのニップを補強していく。これら一連の挙動の中で、潤滑剤は、クリーニングブレード６ａ及びクリーニング補助剤の微粉末によるニップからすり抜けやすい物質を選定することで、像担持体１に付着して、像担持体１の表面に潤滑剤の微粉末による保護膜Ｂを形成するので、クリーニングブレード６ａ及びクリーニング補助剤の微粉末による像担持体１への摩耗を低減することができる。
【００４９】
続いて、図１を用いて、クリーニング装置内の構成要素について詳細に説明する。クリーニングブレード６ａは、ウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマー等の弾性部材で構成されるが、それらの中でも、ウレタンエラストマーは、耐磨耗性、高機械強度等の点から優れている。クリーニングブレード６ａは、一般的には、遠心成形により弾性部材をシート状に成形した後、これをブレード形状にカットする。また、クリーニングブレード６ａは、支持部材６ｉに貼着されて支持されている。前記支持部材６ｉは、好ましくは、金属、プラスチック及びセラミックから選ばれる材料で構成されるが、それらに限定されるものではない。機械強度の高いＳＵＳ等の鋼板、アルミニウム板、又は、リン青銅等の銅板を用いることもできる。このような材料で構成されるクリーニングブレード６ａは、支持部材６ｉをスプリングにより加圧したり、クリーニング装置６のケースに固定したりして、弾性部材を撓ませることにより、所定の当接圧で像担持体１の表面に当接する。ここで、クリーニングブレード６ａの当接条件であるカウンター方式及びトレーリング方式の定義を図５、６を用いて行う。図５にカウンター方式の代表例を示し、そして、図４にトレーリング方式の代表例を示す。図中の当接角：βで数値化すると、βが０°を越えて９０°未満の場合をカウンター方式とよび、βが９０°を越えて１８０°未満の場合をトレーリング方式とよぶ。本発明を実施する場合は、クリーニングブレード６ａによるクリーニング性の高いカウンター方式が好ましい。
【００５０】
発明においては、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃは、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体である。前記クリーニング補助剤成形物（棒状体）６ｂは、例えば、クリーニング補助剤の微粉末を圧縮成形したものであり、前記潤滑剤成形物（棒状体）６ｃは、例えば、溶融した脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドを注型成形したものである。このように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃが、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体であると、それらのクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃの設置スペースを低減することができると共に、それらのクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃをクリーニング装置６に組み込む作業が容易となる。
【００５１】
本発明においては、図１に示されているように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃは、それぞれ、隣接して、前記第１のブラシローラ６ｄに当接するように配置されている。このように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃが、それぞれ、隣接して、前記第１のブラシローラ６ｄに当接するように配置されていると、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃの設置スペースをさらに低減することができると共に、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃをクリーニング装置６に組み込む作業がさらに容易となる。
【００５２】
本発明においては、図２に示されているように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃは、それぞれ、離れて、前記第１のブラシローラ６ｄに当接するように配置されている。このように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃが、それぞれ、離れて、前記第１のブラシローラ６ｄに当接するように配置されていると、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃからクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃの均一な微粉末を絶えず削り出すことができ、そのために、長期間安定したクリーニングプロセスを維持できる。
【００５３】
図３において、６は、クリーニング装置である。クリーニング装置６は、クリーニング補助剤成形物６ｂの先端と像担持体１とに接触して該クリーニング補助剤成形物６ｂを削り取って得た微粉末を該像担持体１の表面に供給するようにした第１のブラシローラ６ｄ、前記第１のブラシローラ６ｄよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置したクリーニングブレード６ａ、前記クリーニングブレード６ａよりも前記像担持体１の移行方向の下流側に配置して、潤滑剤成形物６ｃの先端と該像担持体１とに接触して該潤滑剤成形物６ｃを削り取って微粉末を該像担持体１の表面に供給するようにした第２のブラシローラ６ｇ、及び、前記第２のブラシローラ６ｇよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置された塗布ブレード６ｈを有している。そして、図４に示すように、前記クリーニングブレード６ａが前記像担持体１に当接する部分においては、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレード６ａの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレード６ａと該像担持体１とによって、ニップが形成され、そして、（ロ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成され、前記塗布ブレード６ｈが前記像担持体１に当接する部分においては、（ハ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜Ｂが前記像担持体１の表面に形成されたものとなっている。
【００５４】
このように、クリーニング補助剤成形物６ｂの先端と像担持体１とに接触して該クリーニング補助剤成形物６ｂを削り取って得た微粉末を該像担持体１の表面に供給するようにした第１のブラシローラ６ｄ、前記第１のブラシローラ６ｄよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置したクリーニングブレード６ａ、前記クリーニングブレード６ａよりも前記像担持体１の移行方向の下流側に配置し潤滑剤成形物６ｃの先端と該像担持体１とに接触して該潤滑剤成形物６ｃを削り取って微粉末を該像担持体１の表面に供給するようにした第２のブラシローラ６ｇ、及び、前記第２のブラシローラ６ｇよりも前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置された塗布ブレード６ｈを有したクリーニング装置であって、前記クリーニングブレード６ａが前記像担持体１に当接する部分においては、（イ）前記クリーニング補助剤の微粉末が前記クリーニングブレード６ａの表面に付着され圧接された状態で、該クリーニングブレード６ａと該像担持体１とによって、ニップが形成され、そして、（ロ）前記クリーニング補助剤の微粉末が、トナーの比重よりも大きいもので構成され、前記塗布ブレード６ｈが前記像担持体１に当接する部分においては、（ハ）前記潤滑剤の微粉末による保護膜Ｂが前記像担持体１の表面に形成されていると、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレード６ａによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体１上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くしたクリーニング装置６を提供することができる。また、未転写トナーを前記クリーニング装置６で十分にクリーニングした後に潤滑剤を塗布することができ、そのために、像担持体１上に供給した潤滑剤を長期間にわたり像担持体１の表面にいっそう無駄なく均一に塗布することができる。
【００５５】
本発明においては、図３に示されているように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃが、それぞれ、前記第１のブラシローラ６ｄ及び前記第２のブラシローラ６ｇに当接するように配置されている。このように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃが、それぞれ、前記第１のブラシローラ６ｄ及び前記第２のブラシローラ６ｇに当接するように配置されていると、前記クリーニング補助剤成形物６ｂ及び前記潤滑剤成形物６ｃからクリーニング補助剤成形物６ｂ及び潤滑剤成形物６ｃの均一な微粉末を絶えず削り出すことができ、そのために、長期間安定したクリーニングプロセスを維持できる。
【００５６】
前記クリーニング補助剤成形物６ｂの微粉末は、トナーよりも比重が大きく、かつ、潤滑作用を促す物質で構成されている。
【００５７】
本発明においては、前記クリーニング補助剤成形物６ｂは、好ましくは、メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質で構成されている。このように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂが、メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質で構成されていると、前記クリーニングブレード６ａとクリーニング補助剤成形物６ｂの微粉末とによってニップの形成が効率良く行われ、そのために、僅かな材料でランニングコストを抑えることができ、しかも、前記クリーニングブレード６ａに作用する摩擦力が低減し、クリーニングブレードエッジ部の摩耗を抑えることができ現像剤を構成するトナーとして小粒径かつ球形のトナーを用いた際にもクリーニングブレード６ａによるクリーニングを長期間安定して可能にすることができる。
【００５８】
また、本発明においては、前記クリーニング補助剤成形物６ｂは、好ましくは、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤と、（Ｂ）熱可塑性樹脂粒子と、の混合物で構成されていてもよい。このように、前記クリーニング補助剤成形物６ｂが、（Ａ）メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤と、（Ｂ）熱可塑性樹脂粒子と、の混合物で構成されていると、前記熱可塑性樹脂粒子が圧縮成形することによってバインダーの役目を果たし、前記クリーニング補助剤成形物６ｂの強度を向上させて、ブラシローラにより削り取られる固体潤滑剤の量を任意に調整することができるので、前記固体潤滑剤を像担持体１上に均一に供給し、クリーニングブレード６ａと像担持体１間の偏摩耗を低減することで長期間安定したクリーニングプロセスを維持でき、さらにはクリーニング補助剤成形物６ｂの供給量制御が容易となりシステム設計時の負担を軽減できる。
【００５９】
前記メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤の前記熱可塑性樹脂粒子に対する配合率は、好ましくは、５０〜９０％である。このように、前記メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、ポリテトラフッ化エチレン、酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤の前記熱可塑性樹脂粒子に対する配合率が、５０〜９０％であると、請求項８に記載の発明の効果、即ち、「前記熱可塑性樹脂粒子が圧縮成形することによってバインダーの役目を果たし、前記クリーニング補助剤成形物６ｂの強度を向上させて、ブラシローラにより削り取られる固体潤滑剤の量を任意に調整することができるので、前記固体潤滑剤を像担持体１上に均一に供給し、クリーニングブレード６ａと像担持体１間の偏摩耗を低減することで長期間安定したクリーニングプロセスを維持でき、さらにはクリーニング補助剤成形物６ｂの供給量制御が容易となりシステム設計時の負担を軽減できる。」という効果を損なうことなく、請求項９に記載の発明の効果、即ち、「前記熱可塑性樹脂粒子が圧縮成形することによってバインダーの役目を果たし、前記クリーニング補助剤成形物６ｂの強度を向上させて、ブラシローラにより削り取られる固体潤滑剤の量を任意に調整することができるので、前記固体潤滑剤を像担持体１上に均一に供給し、クリーニングブレード６ａと像担持体１間の偏摩耗を低減することで長期間安定したクリーニングプロセスを維持でき、さらにはクリーニング補助剤成形物６ｂの供給量制御が容易となりシステム設計時の負担を軽減できる。」という効果を効率的に得ることが可能となる。
【００６０】
本発明におけるクリーニング補助剤成形物６ｂは、それぞれ、成形手段によって成形された棒状体である。棒状体に成形されたクリーニング補助剤成形物６ｂは、設置スペースの低減や供給手段の簡素化の点で好ましい。棒状体に成形する成形手段としては、クリーニング補助剤の微粉末の圧縮成形、溶融された潤滑剤の注型成形等の成形手段があるが、棒状体を構成する主成分の特徴により異なる。
【００６１】
前記潤滑剤は、好ましくは、脂肪酸金属塩、又は、脂肪酸アミドで構成されている。このような脂肪酸金属塩、及び、脂肪酸アミドとしては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の直鎖炭化水素に鉛、亜鉛、銅、鉄等の金属が結合した脂肪酸金属塩や、アミド基が結合した脂肪酸アミドがある。それらの中でも、特に、前記脂肪酸金属塩の中でもステアリン酸亜鉛は、像担持体１の摩擦係数を低減する効果が高いので有効である。このように、前記潤滑剤成形物６ｃが、脂肪酸金属塩、又は、脂肪酸アミドで構成されていると、クリーニングブレード６ａ及び像担持体１の摩耗を最小限に抑えることができる。これら脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドは、注型成形して、棒状体に成形した潤滑剤成形物６ｃとされる。
【００６２】
図１に示されているように、本発明のプロセスカートリッジ８は、潜像を担持する像担持体１と、該像担持体１を回転自在に保持するカートリッジケース７と、該カートリッジケース７に保持された該像担持体１の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング装置６と、を少なくとも有するプロセスカートリッジ８において、該クリーニング装置６として、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置６を有している。
【００６３】
このように、潜像を担持する像担持体１と、該像担持体１を回転自在に保持するカートリッジケース７と、該カートリッジケース７に保持された該像担持体１の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング装置６と、を少なくとも有するプロセスカートリッジ８において、該クリーニング装置６として、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置６を有していると、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレード６ａによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体１上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くしたプロセスカートリッジ８を提供することができる。また、部品の交換作業等が容易になり、そのために、部品の交換時間を短縮することができる。図１において、６ｆは、トナー回収コイルであり、そして、６ｉは、支持部材である。
【００６４】
前記クリーニングブレード６ａは、前記像担持体１の回転方向に対してカウンター方向（図５を参照）に支持されている。前記クリーニングブレード６ａは、例えば、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部材６ｉに貼着されて支持されている。クリーニングブレード６ａは、スプリングによる加圧やクリーニング装置６のケースに固定されることによって、所定の当接圧、喰い込み量で像担持体１の表面に当接する。このように、前記クリーニングブレード６ａが前記像担持体１の回転方向に対してカウンター方向に支持されていると、未転写トナーのクリーニング性がさらに向上する。
【００６５】
前記カートリッジケース７は、クリーニングブレード６ａより前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置した帯電装置を有している。このように、前記カートリッジケース７は、クリーニングブレード６ａより前記像担持体１の移行方向の下流側で像担持体１に当接するように配置した帯電装置２を有していると、画像形成装置内の簡素化および小型化が可能となる。
【００６６】
本発明の画像形成装置１０〜３０においては、像担持体（感光体）１は、回転可能に支持され、矢印方向に回転される。像担持体１の外周部には、電子写真方式に基づき、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６が配備されている。像担持体１は４個あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じであり、現像装置４が扱う色材（トナー）の色がそれぞれ異なる。像担持体１は、一部が転写装置５の中間転写ベルト５ｂに接している。５ａは転写ローラである。像担持体１は、直径が３０から１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒体の表面に光導電性物質である有機半導体の層を設けたものである。また、アモルファスシリコンの表面層を有した像担持体１も採用することができる。なお、図１〜３ではドラム状の像担持体１を用いているが、ベルト状の像担持体も採用可能である。
【００６７】
帯電装置２は、導電性芯金の周りに中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２ａや帯電ローラ２ａを像担持体１に当接させるための図示しないスプリング等を備えている。帯電ローラ２ａは図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。また、この帯電ローラ２ａは、両端部にスペーサー部材を設けると、このスペーサーが像担持体１と当接し、像担持体１と一定のギャップを持たせて配置することも可能となる。この帯電ローラ２ａと像担持体１とが接している帯電ローラ２ａの周囲には、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物を清掃する帯電清掃ローラ２ｂが設けられている。これにより、帯電ローラ２ａの長寿命化を実現することができる。
【００６８】
露光装置３は、公知のレーザー方式によって、カラー画像形成に対応した光情報を一様に帯電された像担持体１の表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用可能である。
【００６９】
現像装置４は、像担持体１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、像担持体１との対向位置において矢印の方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを像担持体１の潜像面に供給する。
【００７０】
転写装置５は、導電性芯金の周りに中抵抗の弾性層を被覆して構成される転写ローラ５ａ、基体の厚みが２０〜６００μｍの樹脂フィルム、又は、ゴムを基体にした耐熱性かつトナーを静電的に転写可能とする抵抗値を持った中間転写ベルト５ｂ等から構成されており、中間転写ベルト５ｂは矢印方向に移動可能であり、図示しないが回転ローラ、テンションローラ等を用いて支持、張架されている。またベルトループの内側には、転写ローラ５ａが像担持体１の近傍に配備されている。ここでは、転写ローラ５ａは高電圧を印加するローラタイプであるが、電極から放電するチャージャを採用することもできる。
【００７１】
図１〜３に示されているように、本発明の画像形成装置１０〜３０は、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ８と、前記像担持体１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置３と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像装置４と、前記可視像を記録媒体に転写する転写装置５と、を少なくとも有している。このように、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ８と、前記像担持体１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置３と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像装置４と、前記可視像を記録媒体に転写する転写装置５と、を少なくとも有していると、小粒径であって球形であるトナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能にすると共に、像担持体１上に供給した潤滑剤の粉体を長期間にわたり像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くすることができ、それらのために、ドットの再現性が良好な高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
【００７２】
本発明の画像形成装置１０〜３０においては、前記現像装置４で用いられるトナーの体積平均粒径は３〜８μｍであり、そして、前記現像装置４で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０である。
【００７３】
現像装置４において、小粒径のトナーを用いると、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、体積平均粒径が３μｍ未満であると、２成分現像剤として用いた場合には、現像装置４における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着するので、磁性キャリアの帯電能力が低下し、また、１成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。逆に、トナーの体積平均粒径が８μｍを超えると、高解像度で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる。また、粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、高品位な画像を得ることができ、また転写率を高くすることができる。しかしながら、（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．４０を超えると、帯電量分布が広くなり、解像度も低下するため好ましくない。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００７４】
したがって、前記現像装置４で用いられるトナーの体積平均粒径が３〜８μｍであり、そして、前記現像装置４で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０であると、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができると共に、トナーの帯電量分布が均一になって転写率も高くなり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００７５】
また、トナーの形状は、円形度が０．９３以上あることが好ましい。円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）×１００％で定義され、トナーが真球に近いほど１００％に近い値となる。従来の画像形成装置において、このようなトナーを使用するとクリーニングブレード等のクリーニング部材の当接で十分掻き取れない場合が発生する。これはトナーが像担持体上で転がりやすくなることに起因する。この場合、対策としてはクリーニングブレードでより強い力で像担持体に当接させる事が考えられるが、像担持体の回転もしくは移動精度に影響を与え、バンディングの原因となる。これに対し、像担持体表面に潤滑剤を塗布し、像担持体表面の摩擦係数を低減させることで、クリーニングブレードによるクリーニングの負担を減らし、クリーニングブレードを強い力で当接してもバンディングせずにクリーニングすることが可能となる。
【００７６】
したがって、本発明においては、前記現像装置４で用いられるトナーの平均円形度は０．９３〜１．００である。このように、前記現像装置４で用いられるトナーの平均円形度が０．９３〜１．００であると、細密充填が可能となり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００７７】
本発明では、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載された発明において、前記プロセスカートリッジ８が、前記転写装置５よりも前記像担持体１の移動方向の下流側の位置であって、前記露光装置３よりも前記像担持体１の移動方向の上流側の位置に配置されている。このように、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載された発明において、前記プロセスカートリッジ８が、前記転写装置５よりも前記像担持体１の移動方向の下流側の位置であって、前記露光装置３よりも前記像担持体１の移動方向の上流側の位置に配置されていると、未転写トナーのクリーニング性が向上し、そのために、いっそう高画質画像を得ることができる。
【００７８】
（実施例１）
（ａ）トナーの比重よりも大きい比重１．５２、平均粒径３．３μｍのメラミンシアヌレート（クリーニング補助剤）よりなる微粒子を圧縮成形して得た棒状体と、溶融したテアリン酸亜鉛（潤滑剤）を注形成形して得た棒状体と、をそれぞれ張り合わせて、互いに隣接して配置されたクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物とし、（ｂ）合成樹脂繊維よりなるブラシを、前記クリーニング補助剤成形物及び前記潤滑剤成形物の先端と像担持体とに回転しながら接触して該クリーニング補助剤成形物及び該潤滑剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにした第１のブラシローラとし、そして、（ｃ）ポリウレタンで構成されるクリーニングブレード（東洋ゴム工業社製）を、前記第１のブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接角１６°で当接するように配置したクリーニングブレードとして、クリーニング装置を形成した。次に、このクリーニング装置を公知の画像形成装置に組み込んで画像形成装置（図１を参照）を得た。
【００７９】
（実施例２）
前記（ａ）において、トナーの比重よりも大きい比重１．５２、平均粒径３．３μｍのメラミンシアヌレート（クリーニング補助剤）よりなる微粒子を圧縮成形して得た棒状体と、溶融したオレイン酸アミド（潤滑剤）を注形成形して得た棒状体と、をそれぞれ張り合わせて、互いに隣接して配置されたクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物とした以外は、実施例１と同様にして画像形成装置（図１を参照）を得た。
【００８０】
（実施例３）
前記（ａ）において、比重３．２、平均粒径２．０μｍの窒化ケイ素（クリーニング補助剤）及びオレイン酸アミド（バインダー）をスーパーミキサーで混合したものを圧縮成形して得た棒状体と、溶融したステアリン酸亜鉛（潤滑剤）を注形成形して得た棒状体と、をそれぞれ張り合わせて、互いに隣接して配置されたクリーニング補助剤成形物及び潤滑剤成形物とした以外は、実施例１と同様にして画像形成装置（図１を参照）を得た。
【００８１】
（比較例１）
（ａ）溶融したテアリン酸亜鉛（潤滑剤）を注形成形して得た棒状体を潤滑剤成形物とし、（ｂ）合成樹脂繊維よりなるブラシを、前記潤滑剤成形物の先端と像担持体とに回転しながら接触して該潤滑剤成形物を削り取って得た微粉末を該像担持体の表面に供給するようにしたブラシローラとし、そして、（ｃ）ポリウレタンで構成されるクリーニングブレード（東洋ゴム工業社製）を、前記ブラシローラよりも前記像担持体の移行方向の下流側で像担持体に当接角１６°で当接するように配置したクリーニングブレードとして、クリーニング装置を形成した。次に、このクリーニング装置を公知の画像形成装置に組み込んで画像形成装置を得た。
【００８２】
以上、実施例１〜３及び比較例１で得た潤滑剤塗布装置をデジタル複写機（ｉｍａｊｉｏ Ｎｅｏ Ｃ ３５５ 、リコー社製）の潤滑剤塗布装置部分に取り付けて簡易評価装置とした。そして、この簡易評価装置を用い、トナーを平均円形度：０．９７２、体積平均粒径：６．０μｍ、及び、比重１．２０の重合トナー（リコー社製）として、Ａ４サイズ紙に５％濃度の規定画像を連続１０万枚出力した際に、経時（１０００枚、１万枚、１０万枚）でクリーニングすり抜けトナーＩＤ（濃度）を評価した。前記「クリーニングすり抜けトナーＩＤ（濃度）」は、像担持体にフェルトを押し当てて、５％濃度の規定画像を１枚出力させた際にフェルトに付着したトナーのＩＤ（濃度）をＸ−Ｒｉｔｅ９３８で１０点測定し、得られた測定値の平均値及び標準偏差を算出した。
【００８３】
測定結果は、次の表１に示される。
【００８４】
【表１】
2007272187.tif 000003
【００８５】
表１においては、平均値が小さいほど、すり抜けたトナー量が少なく、クリーニング性が良好であることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。
【図２】本発明の他の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。
【図３】本発明の他の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す画像形成装置におけるクリーニング装置が作動している瞬間のクリーニングブレードと像担持体との当接部を拡大した模式図である。
【図５】クリーニングブレードの当接条件であるカウンター方式を説明する説明図である。
【図６】クリーニングブレードの当接条件であるトレーリング方式を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  像担持体
２  帯電装置
２ａ  帯電ローラ
２ｂ  帯電清掃ローラ
３  露光装置
４  現像装置
４ａ  現像スリ−ブ
４ｂ  スクリュー
４ｃ  ドクターブレード
５  転写手段（転写装置）
５ａ  転写ローラ
５ｂ  中間転写ベルト
６  クリーニング装置
６ａ  クリーニングブレード
６ｂ  クリーニング補助剤成形物
６ｃ  潤滑剤成形物
６ｄ  第１のブラシローラ
６ｅ  加圧スプリング
６ｆ  トナー回収コイル
６ｇ  第２のブラシローラ
６ｈ  塗布ブレード
６ｉ  支持部材
７  カートリッジケース
８  プロセスカートリッジ
１０，２０，３０  画像形成装置
Ａ  クリーニング補助剤の微粉末による層
Ｂ  潤滑剤の微粉末による保護膜
Ｃ  トナー溜まり
【図１】
2007272187.tif 000004
【図２】
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【図３】
2007272187.tif 000006
【図４】
2007272187.tif 000007
【図５】
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【図６】
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