(57)【要約】【課題】転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体、像担持体に担持されているトナー像を記録媒体に転写した後の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード、及び、クリーニングブレードでクリーニングした転写残トナーを現像剤としてリクレームするリクレーム手段を備える画像形成装置において、クリーニングブレードは、像担持体と当接するエッジ部における像担持体の回転方向に対向する端面が略上方を向くように配置されると共に、像担持体の起動時に、像担持体の回転軸方向のエッジ部端面の中央部における像担持体の回転軸方向に対して垂直である像担持体の接線方向における像担持体の回転方向の変位量が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする。【選択図】図１０
2007147908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成された後に静電潜像が現像剤で可視化されたトナー像を担持する像担持体、像担持体に担持されているトナー像を記録媒体に転写した後の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード、及び、クリーニングブレードでクリーニングした転写残トナーを現像剤としてリクレームするリクレーム手段を備える画像形成装置において、
クリーニングブレードは、像担持体と当接するエッジ部における像担持体の回転方向に対向する端面が略上方を向くように配置されると共に、像担持体の起動時に、像担持体の回転軸方向のエッジ部端面の中央部における像担持体の回転軸方向に対して垂直である像担持体の接線方向における像担持体の回転方向の変位量が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像剤には、像担持体とクリーニングブレードとの間に介在した場合の見かけの静摩擦力が２ｇ／ｍｍ以下となる無機微粒子をトナーの重量に対して１％以上の比率で含有している請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
クリーニングブレードエッジ部のヤング率が８０ｋｇ／ｃｍ2以上である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
クリーニングブレードエッジ部のＪＩＳ−Ａ硬度が７５以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
クリーニングブレードは、像担持体の回転軸方向における両端部及び中央部が像担持体に対して固定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
現像剤には、トナーと同極性に帯電するクリーニング助剤が含有されている請求項２〜５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、電子写真方式などを適用したプリンタ、複写機、及びファクシミリ、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平０９−１２７８４１号公報
【特許文献２】特開平１１−２４９５１９号公報
【０００３】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置では、使用済の現像剤を廃棄して未使用の現像剤を補給する装置メンテナンスが必要であって、ユーザにおける装置メンテナンスのためのコストが嵩んでいるという課題がある。また、環境保全の観点から消耗品である現像剤の寿命を延ばす必要があるという課題がある。
【０００４】
そこで、一般に、静電潜像が形成された後に静電潜像が現像剤で可視化されたトナー像を担持する像担持体、像担持体に担持されているトナー像を記録媒体に転写した後の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード、及び、クリーニングブレードでクリーニングした転写残トナーを現像剤としてリクレーム（再使用）するリクレーム手段を備える画像形成装置が知られている。
【０００５】
上記の画像形成装置では、第１には、クリーニングブレードでクリーニングした転写残トナーがリクレーム手段で現像剤を収容している現像器に戻される過程でトナー凝集を起こさないこと、特に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないことという課題がある。特に、クリーニングブレードが、像担持体と当接するエッジ部における像担持体の回転方向に対向する端面が略上方を向くように配置されている場合には、エッジ部端面にトナーが付着し易く又堆積し易いため、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こし易くなる。第２には、トナー表面改質剤として用いられる微粉末である外添剤、並びに、外添剤が像担持体とクリーニングブレードとのニップ部に蓄積する量及びトナーが像担持体とクリーニングブレードとのニップ部に凝集する量をコントロールする助剤が現像器内で蓄積しないことという課題がある。
【０００６】
凝集したトナーが現像器内に収容、並びに、現像器内に外添剤及び助剤が蓄積された場合は、ベタ画像の画像濃度の一部が低下する所謂白抜けが発生する。白抜けは、トナー凝集物等が現像工程で像担持体に付着した後に、転写工程でトナーが記録媒体に転写されるが、トナー凝集物等及びこの周辺のトナーは十分な転写電界を得ることができないために発生する。
【０００７】
そこで、上記の第１の課題である凝集したトナーが現像器内に収容されないために下記の技術が開示されている。
【０００８】
像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、上記像担持体に形成された潜像に現像剤を供給して現像する現像手段と、この現像手段により上記像担持体に供給された上記現像剤を被転写材に転写する転写手段と、上記現像手段により像担持体の潜像に供給された現像剤が上記転写手段による転写により上記被転写材に転写されずに残った未転写現像剤を像担持体から回収する現像剤回収手段と、この現像剤回収手段により回収された現像剤の内の上記像担持体の特定の領域に対応する位置から回収された現像剤以外の現像剤を上記現像手段に戻すリサイクル手段と、を有する画像形成装置（特許文献１参照）。
本例によれば、トナーリサイクル機構によりリサイクルされるトナーに含まれるトナー塊は、リサイクル機構と感光体ドラムとの間に位置されるトナー塊回収部により回収されて分離されることから、トナー塊が現像装置に戻されることが防止される。これにより、トナー塊を核として生じるトナー粗大粒子の発生頻度が低減される。また、転写された画像に、トナー塊およびトナー粗大粒子が落下して生じるトナークランプも大幅に低減される。従って、トナーリサイクル機構によりトナーをリサイクルして静電潜像を現像した場合に生じる白抜けを防止できる。また、画像形成回数が増大しても、急激に白抜けが増加されることのない画質の安定した画像を形成できる。
【０００９】
また、上記の第２の課題である現像器内に外添剤及び助剤が蓄積されないために下記の技術が開示されている。
【００１０】
画像形成時に現像剤で画像を現像する現像手段と、画像形成時に担持した現像による顕像を他に転写した後の像担持面を清掃するときの、現像剤と逆極性を有したクリーニング助剤を、現像手段の現像剤に供給するクリーニング助剤供給手段と、画像形成の条件に応じてクリーニング助剤供給手段を働かせる制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置（特許文献２参照）。
本例によれば、トナー供給手段とは別に、クリーニング助剤供給手段を設けることにより、過剰なクリーニング助剤が現像手段に蓄積されることがなく、画像に転写されてクリーニング助剤が消費される量を効率よく供給して必要な量を常に確保できるので、高画質が長期にわたって安定して得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術の場合には、前者では、像担持体の特定の領域に対応する位置から回収された現像剤以外の現像剤を現像器に戻すとしているが、像担持体の特定の領域以外の位置でトナー凝集が生じた場合には、凝集されたトナーがリクレームされて形成される画像に白抜けが生じるという問題点がある。
【００１２】
また、後者では、画像形成の条件に応じて供給する助剤を制御するとしているが、現像器内に助剤が蓄積することを防止することはできないため、同様に、形成される画像に白抜けが生じるという問題点がある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
即ち、本発明は、静電潜像が形成された後に静電潜像が現像剤で可視化されたトナー像を担持する像担持体、像担持体に担持されているトナー像を記録媒体に転写した後の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード、及び、クリーニングブレードでクリーニングした転写残トナーを現像剤としてリクレームするリクレーム手段を備える画像形成装置において、クリーニングブレードは、像担持体と当接するエッジ部における像担持体の回転方向に対向する端面が略上方を向くように配置されると共に、像担持体の起動時に、像担持体の回転軸方向のエッジ部端面の中央部における像担持体の回転軸方向に対して垂直である像担持体の接線方向における像担持体の回転方向の変位量が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする画像形成装置である。
これによれば、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００１５】
本発明において、現像剤には、像担持体とクリーニングブレードとの間に介在した場合の見かけの静摩擦力が２ｇ／ｍｍ以下となる無機微粒子をトナーの重量に対して１％以上の比率で含有しているのがよく、これによれば、同様に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００１６】
また、本発明において、クリーニングブレードエッジ部のヤング率が８０ｋｇ／ｃｍ2以上であるのがよく、これによれば、同様に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００１７】
また、本発明において、クリーニングブレードエッジ部のＪＩＳ−Ａ硬度が７５以上であるのがよく、これによれば、同様に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００１８】
また、本発明において、クリーニングブレードは、像担持体の回転軸方向における両端部及び中央部が像担持体に対して固定されているのがよく、これによれば、同様に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００１９】
また、本発明において、現像剤には、トナーと同極性に帯電するクリーニング助剤が含有されているのがよく、これによれば、同様に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
[第１の実施形態]
図１〜図１０は、本発明に係る画像形成装置おける第１の実施形態を示す図である。
【００２３】
図１は、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１の全体構成を示す図である。プリンタ１は、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙（記録媒体）Ｐを搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ（Image Processing System）５０を備えている。
【００２４】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列に配置される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の四つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、これら画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を循環搬送される中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ（Raster Output System）３０を備えている。また、プリンタ１は、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙Ｐ上のトナー像を、熱及び圧力を用いて記録用紙Ｐに定着させる定着器２９を備えている。更に、転写ユニット２０の上部には、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対して各色に対応する現像剤が収容される現像剤ボトル１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋが設けられている。これら現像剤ボトル１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋは、プリンタ１に対して着脱自在に設けられており、例えばユーザによる交換も可能となっている。そして、各現像剤ボトル１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋには、後述する各色の現像器（図２参照）に対して、新たな現像剤を搬送するための供給パイプ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが取り付けられている。尚、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃが、カラー画像形成ユニットとして機能している。
また、本実施形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの内、黒の画像形成ユニット１１Ｋが中間転写ベルト２１の搬送方向最下流に配置されている。
【００２５】
転写ユニット２０は、中間転写体或いは転写材としての中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙Ｐに二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する転写残トナーを除去するベルトクリーナ２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３及びバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け渡されており、定速性に優れた専用のモータ（図示せず）によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材（ゴム又は樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。クリーニング手段或いは中間転写クリーニング部としてのベルトクリーナ２５は、中間転写ベルト２１に接触配置されるクリーニングブラシ２５ａ及びクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から転写残トナー等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。ベルトクリーナ２５の内部下側には、これらクリーニングブラシ２５ａ及びクリーニングブレード２５ｂによって除去された転写残トナー等を、中間転写ベルト２１の搬送方向に直交する方向に沿ってベルトクリーナ２５の外部へと搬送する排出用オーガ２５ｃが設けられている。
【００２６】
ＲＯＳ３０は、図示しないレーザダイオード、変調器の他、レーザダイオードから出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている。図２に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの下側に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に装着し、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００２７】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙Ｐを積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙Ｐを取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙Ｐを一枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により一枚ずつに分離された記録用紙Ｐを二次転写位置に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を搬送される記録用紙Ｐに対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられ記録用紙Ｐを介してバックアップロール２４に圧接して記録用紙Ｐ上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。更に、定着器２９によって画像が定着された記録用紙Ｐをプリンタ１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録用紙Ｐを積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって画像が定着された記録用紙Ｐを反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
更に、プリンタ１において、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋよりも図中手前側には、図中破線で示す回収ボトル６０が取り付けられている。この回収ボトル６０には、後述する廃棄現像剤が回収され、収容される。尚、本実施形態では、二次転写ロール４６及びバックアップロール２４により、二次転写部が構成されている。
【００２８】
次に、画像プロセス系における画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋについて詳述する。図２は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、シアン（Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｃと、黒（Ｋ）の画像形成ユニット１１Ｋとが示されている。尚、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１１Ｙ及びマゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニットについては、シアン（Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｃ及び黒（Ｋ）の画像形成ユニット１１Ｋと同様に構成されている。
【００２９】
画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、回転可能に配設される潜像担持体或いは像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３を備えている。また、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０からのレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像する現像手段或いは現像部としての現像器１４を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト上に転写する転写手段或いは一次転写部としての一次転写ロール１５、一次転写後に感光体ドラム１２上に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段、クリーニング部、或いは像担持クリーニング部としてのドラムクリーナ１６を備えている。尚、感光体ドラムは接地されている。
【００３０】
本実施形態において、感光体ドラム１２は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層を形成したものからなり、有機感光層は負の帯電極性を有する材料で構成されている。また、帯電器１３は、帯電ロール１３ａに負極性のバイアスを印加することで、感光体ドラム１２の有機感光層を負極性に帯電させている。そして、現像器１４による現像は反転現像方式にて行われる。従って、現像器１４で使用されるトナーは負極性帯電タイプのものである。尚、本実施形態では、現像器１４においてトナー及びキャリアを含む現像剤を用いた二成分現像方式が採用されている。また、一次転写ロール１５には、トナーの帯電極性とは逆極性（正極性）の一次転写バイアスが印加されるようになっており、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト２１に転移させている。更に、ドラムクリーナ１６は、感光体ドラム１２の回転方向に対してカウンタ方向に圧接配置されるブレード部材としてのクリーニングブレード１６ａを有しており、感光体ドラム１２に付着する転写残トナーを掻き取っている。そして、ドラムクリーナ１６の内部には、クリーニングブレード１６ａによって掻き取られた転写残トナーを、感光体ドラム１２の軸方向に沿ってドラムクリーナ１６の外側へと搬送する排出用オーガ１６ｂが設けられている。
【００３１】
また、本実施形態では、後述するように、黒の現像器１４に対してベルトクリーナ２５からの回収トナー（転写残トナー）が供給されるようになっている。
【００３２】
図３は、プリンタ１における現像剤の供給から廃棄までの流れを説明する図である。本実施形態に係るプリンタ１では、各現像ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに対し、所定のタイミングで新たな現像剤を新たに供給し、その結果内部で余剰となった現像剤を廃現像剤として外部に排出するトリクル方式を採用している。このようなトリクル方式を採用することで、各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋでは、現像によって減少したトナーの補給と、長期間の使用に伴って劣化したキャリアの除去とを同時に行っている。
【００３３】
具体的には、各現像剤ボトル１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋから各供給パイプ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋを介して各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに各色の新しい現像剤が供給される。また、各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋから、各廃棄パイプ６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを介して回収ボトル６０に廃現像剤が排出される。また、各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋには、内部に収容される現像剤中のトナー濃度７７が取り付けられており、各供給パイプ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋには、シャッタ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋが取り付けられている。そして、各シャッタ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋは、通常は閉鎖状態に設定されている。各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに設けられたトナー濃度検知センサ７７Ｙ，７７Ｍ，７７Ｃ，７７Ｋによりトナー濃度の低下が検知されると、図示しない制御部により各シャッタ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋが開放状態に設定され、対応する現像器１４に新たな現像剤が供給される。尚、各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋへの現像剤の供給は、それぞれ独立して制御されている。
【００３４】
他方、このプリンタ１では、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに設けられた各ドラムクリーナ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋにて回収され、排出用オーガ１６ｂ（図２参照）により排出された各色成分の回収トナーを、各搬送パイプ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋを介して同色の現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに戻している（リクレーム手段）。また、このプリンタ１では、図１に示す中間転写ベルト２１に設けられたベルトクリーナ２５にて回収され、排出用オーガ２５ｃにより排出された回収トナーを、搬送パイプ６３を介して黒の現像器１４Ｋに戻している。そして、これら搬送パイプ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋ及び搬送パイプ６３の内部には、図示しない搬送用オーガが取り付けられており、これら搬送用オーガを回転させることで、回収されたトナーを各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋまで搬送している（リクレーム手段）。尚、プリンタ１において、ベルトクリーナ２５からは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色成分トナーを含む回収トナーが排出されることになるが、この回収トナーは、黒の現像器１４Ｋに戻されることで多量の黒色のトナー中に紛れてしまうため、特に問題が生じることはない。尚、本実施形態では、各ドラムクリーナ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ及び各搬送パイプ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋが、回収トナー供給手段或いは回収トナー供給部として機能し、搬送パイプ６３が回収手段として機能している。
【００３５】
ここで、本実施形態では、図１に示すように、黒の画像形成ユニット１１Ｋがイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋよりも中間転写ベルト２１の移動方向下流側に配置されている。このため、中間転写ベルト２１に転写された黒のトナーは、他色（イエロー、マゼンタ、シアン）の一次転写部を通過することなく、二次転写部へと到達する。つまり、黒のトナーが、リトランスファーにより他色の感光体ドラム１２に転移し、他色のドラムクリーナ１６に回収されることによって、他色の現像器１４内に混入するという事態を防止することができる。その結果、イエロー、マゼンタ、シアンの各色トナーが、黒トナーの混入により徐々にくすんでいくといった不具合の発生を防止することができる。
【００３６】
次に、本実施形態に係るプリンタ１の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対してシェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間補正、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の四色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に入力される。
【００３７】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、レーザダイオード（図示せず）から出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を、ｆ−θレンズ（図示せず）を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電器１３によって例えば−５５０Ｖに帯電された表面が走査露光され、例えば−５０Ｖの電位を有する静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの現像器１４にて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００３８】
画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ロール１５により中間転写ベルト２１上に順次転写される。このとき、黒のトナー像を形成する黒の画像形成ユニットＫは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側にもうけられているため、黒のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に転写される。
【００３９】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙Ｐが供給される。フィードロール４３により一枚ずつ分離された記録用紙Ｐは、搬送路４４を経てレジストロール４５に移送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙Ｐは、バックアップロール２４及び二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙Ｐには、圧接力及び所定の電界を用いて、四色が重ね転写されたトナー像が副走査方向に順次、二次転写される。そして、トナー像が二次転写された記録用紙Ｐは、定着器２９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によってプリンタ１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。尚、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって記録用紙Ｐを両面用搬送ロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙Ｐの両面に画像を形成することが可能となる。
【００４０】
図４は、クリーニングブレード１６ａが感光体ドラム１２に当接する部位を拡大した図である。図４（ａ）は、感光体ドラム１２の停止時における状態を示す図である。図４（ｂ）は、感光体ドラム１２の起動時における状態を示す図である。クリーニングブレード１６ａは、感光体ドラム１２と当接するエッジ部における感光体ドラム１２の回転方向に対向する端面が略上方を向くように配置されている。感光体ドラム１２の起動時には、クリーニングブレード１６ａの感光体ドラム１２と当接しているエッジ部が感光体ドラム１２の回転方向に引き込まれ、クリーニングブレード１６ａが感光体ドラム１２に当接する当接角θが増加して、クリーニングブレード１６ａの感光体ドラム１２に対する圧力が感光体ドラム１２の停止時と比較して大きくなる。
【００４１】
図５は、感光体ドラム１２の起動時におけるクリーニングブレード１６ａの変位量と生成されるトナー凝集との関係を示す図である。クリーニングブレード１６ａの変位量は、０．１ｍｍ、０．０７ｍｍ、及び０．０５ｍｍである。縦軸はトナー凝集体の個数、横軸はトナー凝集体の径である。トナー凝集体の径は、５０μｍ〜１００μｍ、１００μｍ〜２００μｍ、及び２００μｍ〜である。本図によれば、トナー凝集体の個数は、クリーニングブレード１６ａの変位量が小さい程少なくなっている。
【００４２】
図６は、クリーニングブレード１６ａの変位量を測定する構成を示す図である。カートリッジユニットを画像形成装置から外した状態で測定する。クリーニングブレード１６ａの変位量は、レーザ変位計で測定する。感光体ドラム１２には、トルク計が接続されている。また、感光体ドラム１２は、画像形成装置の駆動源とは別の駆動源で駆動される。クリーニングブレード１６ａは、感光体ドラム１２と当接するエッジ部における感光体ドラム１２の回転方向に対向する端面が略上方を向くように配置されている。尚、クリーニングブレード１６ａの変位量は、感光体ドラム１２の起動時に、感光体ドラム１２の回転軸方向のエッジ部端面の中央部における感光体ドラム１２の回転軸方向に対して垂直である感光体ドラム１２の接線方向における感光体ドラム１２の回転方向に変位する量である。
【００４３】
図７は、見かけの静摩擦力を測定する構成を示す図である。カートリッジユニットを画像形成装置から外した状態で測定する。感光体ドラム１２には、トルク計が接続されている。また、感光体ドラム１２は、画像形成装置の駆動源とは別の駆動源で駆動される。最初に、感光体ドラム１２とクリーニングブレード１６ａとのニップ部に後述する試料をのせる。次いで、感光体ドラム１２を約５分間駆動する。尚、感光体ドラム１２を駆動している間は、最初に感光体ドラム１２とクリーニングブレード１６ａとのニップ部のせた試料以外は供給しない。そして、感光体ドラム１２のトルク測定を実施する。
【００４４】
図８は、感光体ドラム１２の回転軸方向に対する単位長さあたりのクリーニングブレード１６ａの圧力と感光体ドラム１２の回転軸方向に対する単位長さあたりの摩擦力の関係を示す図である。感光体ドラム１２の回転軸方向に対する単位長さあたりのクリーニングブレード１６ａの圧力と感光体ドラム１２の回転軸方向に対する単位長さあたりの摩擦力の関係は、図７の構成でクリーニングブレード１６ａの感光体ドラム１２に対する圧力を変化させた場合の感光体ドラム１２の駆動トルクを測定し感光体ドラム１２の半径で除算して摩擦力を得て求めている。尚、図８の関係を示す直線の傾きが動摩擦係数である。また、図８の関係を示す直線の縦軸の切片が見かけの静摩擦力である。尚、図８の関係の測定は、感光体ドラム１２を約５分間駆動した後に実施する。
【００４５】
図９は、図７の見かけの静摩擦力測定で使用する試料（トナー）に含有する無機微粒子を示す図である。無機微粒子（ａ）は、物質がＴｉＯ2、見かけの静摩擦力が１．８ｇ／ｍｍ、及び平均粒径が１００ｎｍである。無機微粒子（ｂ）は、物質がＳｉＯ2、見かけの静摩擦力が１．３ｇ／ｍｍ、及び平均粒径が１２０ｎｍである。無機微粒子（ｃ）は、物質がＴｉＯ2、見かけの静摩擦力が２．５ｇ／ｍｍ、及び平均粒径が１００ｎｍである。無機微粒子（ｄ）は、物質がＳｉＯ2、見かけの静摩擦力が２．１ｇ／ｍｍ、及び平均粒径が４０ｎｍである。尚、無機微粒子は、現像剤に含有されているトナー表面改質剤として用いられる微粉末である外添剤である。
【００４６】
図１０は、図９の無機微粒子を用いてトナー（現像剤）を作成して、図６の構成でクリーニングブレード１６ａの変位量を測定すると共に、画像形成装置で画像白抜けの発生の有無を評価した結果の図である。尚、無機微粒子量であるｗｔ％は、トナーの重量に対する比率である。トナーＡでは、無機微粒子（ａ）が１．０ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．０８ｍｍ、及び画像白抜けの発生はなかった。トナーＢでは、無機微粒子（ａ）が１．５ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．０５ｍｍ、及び画像白抜けの発生はなかった。トナーＣでは、無機微粒子（ａ）が０．５ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．１１ｍｍ、及び画像白抜けが発生した。トナーＤでは、無機微粒子（ａ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が１．０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．０６ｍｍ、及び画像白抜けの発生はなかった。トナーＥでは、無機微粒子（ａ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が１．０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．１６ｍｍ、及び画像白抜けが発生した。トナーＦでは、無機微粒子（ａ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が２．０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．１５ｍｍ、及び画像白抜けが発生した。トナーＧでは、無機微粒子（ａ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が０．５ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が１．５ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．２１ｍｍ、及び画像白抜けが発生した。トナーＨでは、無機微粒子（ａ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｂ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｃ）が０ｗｔ％、無機微粒子（ｄ）が３．０ｗｔ％であって、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．１７ｍｍ、及び画像白抜けが発生した。尚、クリーニングブレード１６ａは、ヤング率が８１ｋｇ／ｃｍ2、及びＪＩＳ−Ａ硬度が７５のウレタンゴムを使用して、厚さが２ｍｍ、自由長が８ｍｍ、当接角が２２度、及び圧力が４ｇ／ｍｍの条件に設定した。また、使用した画像形成装置は、富士ゼロックス製フルカラープリンターＣ３５３０改造である。尚、印字率は５％、及び１ジョブ５枚で１００００枚（記録用紙Ｐ）の画像形成を実施した。
【００４７】
尚、本実施形態のプリンタ１では、現像剤としてトナーＡ、トナーＢ、及びトナーＤを使用することができる。
【００４８】
以上、本実施形態によれば、感光体ドラム１２とクリーニングブレード１６ａとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００４９】
[第２の実施形態]
次に、本発明に係る画像形成装置における第２の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００５０】
本実施形態は、第１の実施形態のクリーニングブレード１６ａの条件を変更したものである。
【００５１】
図１１は、クリーニングブレード１６ａの条件、並びに図１０のトナーＡ及びトナーＢを用いて図６の構成でクリーニングブレード１６ａの変位量をクリーニングブレード１６ａの条件毎に測定した結果の図である。条件１は、ヤング率が８１ｋｇ／ｃｍ2、ＪＩＳ−Ａ硬度が７５、厚さが２ｍｍ、自由長が８ｍｍ、当接角が２５度、及び圧力が４ｇ／ｍｍであって、トナーＡを用いた場合の変位量が０．０９ｍｍ、及びトナーＢを用いた場合の変位量が０．０７ｍｍであった。条件２は、ヤング率が９０ｋｇ／ｃｍ2、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０、厚さが２ｍｍ、自由長が８ｍｍ、当接角が２２度、及び圧力が４ｇ／ｍｍであって、トナーＡを用いた場合の変位量が０．０７ｍｍ、及びトナーＢを用いた場合の変位量が０．０５ｍｍであった。条件３は、ヤング率が１２８ｋｇ／ｃｍ2、ＪＩＳ−Ａ硬度が８４、厚さが２ｍｍ、自由長が１０ｍｍ、当接角が２２度、及び圧力が３ｇ／ｍｍであって、トナーＡを用いた場合の変位量が０．０３ｍｍ、及びトナーＢを用いた場合の変位量が０．０２ｍｍであった。条件４は、ヤング率が６７ｋｇ／ｃｍ2、ＪＩＳ−Ａ硬度が７０、厚さが２ｍｍ、自由長が８ｍｍ、当接角が２５度、及び圧力が４ｇ／ｍｍであって、トナーＡを用いた場合の変位量が０．１０ｍｍ、及びトナーＢを用いた場合の変位量が０．０９ｍｍであった。また、上記条件のクリーニングブレード１６ａ、並びにトナーＡ及びトナーＢを用いて画像形成装置で画像白抜けの発生の有無を評価した結果は、条件１〜条件４では画像白抜けが発生しなかった。しかし、条件４では、クリーニングブレード１６ａのエッジ部の磨耗が激しく又エッジ部の欠けるクリーニング不良が発生していた。尚、使用した画像形成装置は、富士ゼロックス製フルカラープリンターＣ３５３０改造である。また、印字率は５％、及び１ジョブ５枚で１００００枚（記録用紙Ｐ）の画像形成を実施した。
【００５２】
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、感光体ドラム１２とクリーニングブレード１６ａとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００５３】
[第３の実施形態]
次に、本発明に係る画像形成装置における第３の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００５４】
本実施形態は、第１の実施形態のクリーニングブレード１６ａを感光体ドラム１２に対して固定する構造を変更したものである。
【００５５】
図１２は、クリーニングブレード１６ａを感光体ドラム１２に対して固定する構造を示す図である。図１１（ａ）は、第１の実施形態におけるクリーニングブレード１６ａを固定する構造であって、感光体ドラム１２の回転軸方向に対する両端部を固定した構造である（ケースＡ）。図１１（ｂ）は、感光体ドラム１２の回転軸方向に対する両端部及び中央部を固定した構造である（ケースＢ）。図１１（ｃ）は、感光体ドラム１２の回転軸方向に対する両端部及び中央部の２箇所を固定した構造である（ケースＣ）。尚、クリーニングブレード１６ａを感光体ドラム１２に対して固定する構造は、クリーニングブレード１６ａ、及びブレードホルダー１６ｄから構成されている。クリーニングブレード１６ａは、ブレードホルダー１６ｄに固着されている。クリーニングブレード１６ａは、ブレードホルダー１６ｄをプリンタ１の構成品に固定化（ねじ留め）することで感光体ドラム１２に対して固定されている。
【００５６】
図１３は、図１１の固定構造を適用して、図６の構成でクリーニングブレード１６ａの変位量を測定すると共に、画像形成装置で画像白抜けの発生の有無を評価した結果の図である。ケースＡでは、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．１５ｍｍ、及び画像白抜けが発生した。ケースＢでは、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．０８ｍｍ、及び画像白抜けの発生はなかった。ケースＣでは、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．０７ｍｍ、及び画像白抜けの発生はなかった。尚、使用した画像形成装置は、富士ゼロックス製フルカラープリンターＣ３５３０改造である。また、印字率は５％、及び１ジョブ５枚で１００００枚（記録用紙Ｐ）の画像形成を実施した。また、トナーは、図１０のトナーＨを使用した。また、クリーニングブレード１６ａの条件は、第１の実施形態と同様の条件とした。
【００５７】
尚、本実施形態のプリンタ１では、クリーニングブレード１６ａを固定する構造としてケースＢ及びケースＣを適用することができる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、感光体ドラム１２とクリーニングブレード１６ａとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００５９】
[第４の実施形態]
次に、本発明に係る画像形成装置における第４の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００６０】
本実施形態は、現像剤に含有するクリーニング助剤としてトナーと同極性（負極性）に帯電するものを適用したものである。本実施形態のクリーニング助剤は、例えば、高級アルコールの一種であるユニリン７００（東洋ペトロライト社製）が挙げられる。本実施形態において現像剤に上記のクリーニング助剤を含有させた場合、図６の構成でクリーニングブレード１６ａの変位量を測定した結果、クリーニングブレード１６ａの変位量が０．０８ｍｍ、及び画像形成装置で画像白抜けの発生の有無を評価した結果、画像の白抜けの発生はなかった。尚、使用した画像形成装置は、富士ゼロックス製フルカラープリンターＣ３５３０改造である。また、印字率は５％、及び１ジョブ５枚で１００００枚（記録用紙Ｐ）の画像形成を実施した。また、トナーは、図１０のトナーＨを使用した。また、クリーニングブレード１６ａの条件は、第１の実施形態と同様の条件とした。また、クリーニングブレード１６ａの固定構造は、ケースＡを適用した。
【００６１】
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、感光体ドラム１２とクリーニングブレード１６ａとのニップ部にトナーが介在して摩擦によるストレスでトナー凝集を起こさないため、転写残トナーをリクレームする際に、トナー凝集の発生、及び外添剤や助剤の蓄積の影響を抑制して形成される画像に欠陥が生じることを防止することができる。
【００６２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、実施形態における画像形成装置としてのプリンタの全体構成を示す図である。
【図２】図２は、画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図３】図３は、プリンタにおける現像剤の供給から廃棄までの流れを説明する図である。
【図４】図４は、クリーニングブレードが感光体ドラムに当接する部位を拡大した図である。
【図５】図５は、感光体ドラムの起動時におけるクリーニングブレードの変位量と生成されるトナー凝集との関係を示す図である。
【図６】図６は、クリーニングブレードの変位量を測定する構成を示す図である。
【図７】図７は、見かけの静摩擦力を測定する構成を示す図である。
【図８】図８は、感光体ドラムの回転軸方向に対する単位長さあたりのクリーニングブレードの圧力と感光体ドラムの回転軸方向に対する単位長さあたりの摩擦力の関係を示す図である。
【図９】図９は、図７の見かけの静摩擦力測定で使用する試料（トナー）に含有する無機微粒子を示す図である。
【図１０】図１０は、図９の無機微粒子を用いてトナー（現像剤）を作成して、図６の構成でクリーニングブレードの変位量を測定すると共に、画像形成装置で画像白抜けの発生の有無を評価した結果の図である。
【図１１】図１１は、クリーニングブレードの条件、並びに図１０のトナーＡ及びトナーＢを用いて図６の構成でクリーニングブレードの変位量をクリーニングブレードの条件毎に測定した結果の図である。
【図１２】図１２は、クリーニングブレードを感光体ドラムに対して固定する構造を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１の固定構造を適用して、図６の構成でクリーニングブレードの変位量を測定すると共に、画像形成装置で画像白抜けの発生の有無を評価した結果の図である。
【符号の説明】
【００６４】
１：プリンタ（画像形成装置）、１２：感光体ドラム（像担持体）、１６ａ：クリーニングブレード
【図１】
2007147908.tif 000003
【図２】
2007147908.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007147908.tif 000008
【図７】
2007147908.tif 000009
【図８】
2007147908.tif 000010
【図９】
2007147908.tif 000011
【図１０】
2007147908.tif 000012
【図１１】
2007147908.tif 000013
【図１２】
2007147908.tif 000014
【図１３】
2007147908.tif 000015