(57)【要約】【課題】  何らかの異常により像担持体上のトナー付着量が変化した場合でも、メダカ状汚れの発生を防ぐことができ、画像品質を維持することができるクリーニング装置、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  制御手段である制御装置がトナー付着量検知手段であるＰセンサ１０の検知結果に応じて、感光体クリーニング装置６の研磨部材である第二クリーニングブレード１２の像担持体である感光体１に対する当接周期及び当接時間を制御する。【選択図】  図１
2007155896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動してトナー像を担持、搬送する像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、
該クリーニング部材に対して該像担持体表面移動方向下流側で、該像担持体表面を研磨する研磨部材と、
該研磨部材を該像担持体に対して接離する接離手段と、
該接離手段の接離動作を制御する制御手段とを有するクリーニング装置において、
該像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を備え、
該制御手段は該トナー付着量検知手段の検知結果に応じて該研磨部材の該像担持体に対する当接周期を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
上記制御手段は上記トナー付着量検知手段の検知結果に応じて該研磨部材の該像担持体に対する当接時間を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニング装置において、
上記制御手段は上記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて把握される上記像担持体上の上記トナー像の画像濃度に応じて、上記接離動作を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１または２のクリーニング装置において、
上記制御手段は上記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて把握される上記像担持体上の転写残トナーの画像濃度に応じて、上記接離動作を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
表面移動してトナー像を担持、搬送する像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、
該クリーニング部材に対して該像担持体表面移動方向下流側で、該像担持体表面を研磨する研磨部材と、
該研磨部材を該像担持体に対して接離する接離手段と、
該接離手段の接離動作を制御する制御手段とを有するクリーニング装置において、
該制御手段は、該記像担持体上の該トナー像を形成するトナーをキャリアとともに収容する現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段の検知結果に応じて、該研磨部材の該像担持体に対する当接周期を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項５のクリーニング装置において、
上記制御手段は上記トナー濃度手段の検知結果に応じて該研磨部材の該像担持体に対する当接時間を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
少なくともクリーニング手段と該クリーニング手段によって表面上のトナーの除去がなされる像担持体とを一体的に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
該クリーニング手段として請求項１、２、３、４、５または６に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
少なくとも像担持体と、
該像担持体表面上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該像担持体表面上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、
該像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
該クリーニング手段として請求項１、２、３、４、５または６に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
少なくとも上記クリーニング手段と該クリーニング手段によって表面上のトナーの除去がなされる像担持体とを一体的に備え、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有する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】
本発明は、トナーが付着したトナー像担持体の表面上のトナーをクリーニン部材によって除去するクリーニング装置、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置においては、像担持体表面に残留したトナーを除去するために、クリーニング装置を設けている。
クリーニングの性能は様々な要因の影響を受けるため、経時的な部材の劣化具合、環境変動、さらに印刷パターンによっては、クリーニング装置を設けたとしても像担持体上の汚れに起因する印刷品質の問題を生じることがある。その一つとしてトナー固着がある。
この問題は、次のようにして生じるものである。トナーに外添されている添加剤が遊離して像担持体表面に付着すると、付着した添加剤の表面移動方向の後側のトナーはその添加剤によってクリーニング部材によるクリーニングからブロックされるため、付着した添加剤を起点としてトナーが堆積する。付着した添加剤の表面移動方向の後側のトナーは、クリーニング部材による除去が行われず、徐々に堆積量が増加し、像担持体表面にメダカ状に固着する。そして、このトナー固着が進行するにしたがって、画像上にトナー固着と同じ形状の異常画像が現われ、画像品質が著しく劣化する。これは、トナー固着が生じた像担持体表面部分は露光光を透過しないために潜像形成に異常が生じ、結果的に異常画像となるためである。例えば、ネガ／ポジの場合は露光光の透過を遮断された部分に潜像が形成されず白抜けとなり、ポジ／ポジの場合は非画像部で露光光の透過を遮断された部分に潜像が形成され地汚れとなる異常画像が生じる。
このように像担持体上で固着したトナーは通常のクリーニング部材では除去できないため像担持体を交換することで対処していた。しかし、トナー固着が発生するたびに像担持体を交換することはランニングコストの増大につながる。
【０００３】
特許文献１では、クリーニング部材に対して像担持体表面移動方向下流側で、像担持体の表面を研磨する研磨部材をもうけ、像担持体の表層の異物を除去する技術が提案されている。そして、この研磨部材を像担持体表面に当接させることで、トナー固着を除去することが行われている。
また、像担持体に研磨部材を常時当接させて長時間使用すると、像担持体表面に傷が生じたり、磨耗が促進されたりして、像担持体を短い周期で交換することになる。特許文献１では、研磨部材を像担持体表面に対して当接する接離機構を設けて、所定の枚数に応じて、当接及び離間させ、トナー固着を除去することが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トナー固着の発生は、様々な要因の影響を受けるので、画像形成装置が設置されている周囲の温湿度、紙の種類、印刷パターン、さらには像担持体、クリーニング部材をはじめとする部品の使用による磨耗量等により発生状況が異なる。これらの条件が同じであれば、所定の枚数毎にトナー固着を除去すればよいが、実際は、装置によって条件が異なるので、トナー固着に至るまでの枚数は一定ではない。従って、従来の所定枚数に応じて、研磨部材を当接させる方式は、当接を行う前にトナー固着が発生し、画像品質の劣化を招いてしまうことがある。また、トナー固着が発生することを防止するために研磨部材を当接させる所定の枚数を少なくし、研磨部材の当接頻度を高めると像担持体を短い周期で交換することになる。
【０００６】
本発明者らは、これらの対策として、像担持体及びクリーニング部材の使用時間等、環境、印刷パターン等に応じて当接周期や時間を制御することを特願２００５−０７６９８０にて提案している。
しかしながら、何らかの異常で像担持体上のトナー付着量が増えると、クリーニング手段へのトナー入力が増加するため、トナーの添加剤が遊離して像担持体に付着する可能性が高まる。これにより、短時間であってもトナー固着が発生する可能性が高まる。これらの課題に対しては上述の提案では不十分である。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、何らかの異常により像担持体上のトナー付着量が変化した場合でも、トナー固着の発生を防ぐことができ、画像品質を維持することができるクリーニング装置、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動してトナー像を担持、搬送する像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、該クリーニング部材に対して該像担持体表面移動方向下流側で、該像担持体表面を研磨する研磨部材と、該研磨部材を該像担持体に対して接離する接離手段と、該接離手段の接離動作を制御する制御手段とを有するクリーニング装置において、該像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を備え、該制御手段は該トナー付着量検知手段の検知結果に応じて該研磨部材の該像担持体に対する当接周期を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記制御手段は上記トナー付着量検知手段の検知結果に応じて該研磨部材の該像担持体に対する当接時間を制御することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記制御手段は上記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて把握される上記像担持体上の上記トナー像の画像濃度に応じて、上記接離動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記制御手段は上記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて把握される上記像担持体上の転写残トナーの画像濃度に応じて、上記接離動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、表面移動してトナー像を担持、搬送する像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、該クリーニング部材に対して該像担持体表面移動方向下流側で、該像担持体表面を研磨する研磨部材と、該研磨部材を該像担持体に対して接離する接離手段と、該接離手段の接離動作を制御する制御手段とを有するクリーニング装置において、該制御手段は、該記像担持体上の該トナー像を形成するトナーをキャリアとともに収容する現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段の検知結果に応じて、該研磨部材の該像担持体に対する当接周期を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のクリーニング装置において、上記制御手段は上記トナー濃度手段の検知結果に応じて該研磨部材の該像担持体に対する当接時間を制御することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、少なくともクリーニング手段と該クリーニング手段によって表面上のトナーの除去がなされる像担持体とを一体的に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、該クリーニング手段として請求項１、２、３、４、５または６に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、少なくとも像担持体と、該像担持体表面上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体表面上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、該像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、該クリーニング手段として請求項１、２、３、４、５または６に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、少なくとも上記クリーニング手段と該クリーニング手段によって表面上のトナーの除去がなされる像担持体とを一体的に備え、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有することを特徴とするものである。
【０００９】
上記請求項１乃至４の構成を備えたクリーニング装置においては、制御手段はトナー付着量検知手段の検知結果に応じて研磨部材の像担持体に対する当接周期を制御し、何らかの異常で像担持体上のトナー付着量が増えた際には研磨部材を当接させる周期を短くすることにより、短時間でのトナー固着の発生を防止することができる。
また、上記請求項５の構成を備えたクリーニング装置においては、制御手段はトナー濃度知手段の検知結果に応じて研磨部材の像担持体に対する当接周期を制御している。像担持体上のトナー付着量が増加する原因として、現像装置内のトナー濃度の上昇が考えられる。これは、トナー濃度が上昇すると現像装置内でトナーの帯電不良が生じやすくなるためである。具体的には、弱帯電トナーが増えることにより、潜像を形成する電荷量に対応する電荷量となるトナーの量が増え、像担持体上のトナーの付着量が増える。さらに、弱帯電トナーは、地肌部となる感光体表面との静電的な反発力が弱いため、地汚れを起こしやすく、帯電不良により、これらのトナーが増加すると地汚れが悪化し、トナーの付着量が増える。よって、何らかの異常で現像装置内のトナー濃度が上昇した際には研磨部材を当接させる周期を短くすることにより、短時間でのトナー固着の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至９の発明によれば、何らかの異常により像担持体上のトナー付着量が上昇することに起因する、短時間でのトナー固着の発生を防止することができ、画像品質を維持することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）について説明する。
まず、図１を用いて、プリンタ１００の基本的な構成について説明する。
プリンタ１００は、潜像担持体たるドラム状の感光体１の周囲に、帯電装置２、現像装置４、転写ユニット５、感光体をクリーニングする感光体クリーニング装置６、除電装置７などを備えている。また、転写ユニット５の側方に、レジストローラ対８や加熱定着装置９を備えている。また、図示しない露光装置や給紙装置も備えている。
【００１２】
感光体１は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる。帯電装置２は、このように回転する感光体１の表面を、感光体１表面に近接また接触する帯電ローラ２ａによって一様に帯電せしめる。露光装置は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像信号に基づいてレーザ光Ｌを走査して、一様帯電後の感光体１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、感光体１の回転に伴って上記現像装置４との対向領域である現像領域まで搬送される。
【００１３】
現像装置４は、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を収容する収容部４ａ、この内部の二成分現像剤を攪拌する攪拌パドル４ｂ、現像ローラ４ｃ、規制ブレード４ｄ、Ｔセンサ４ｅ等を備えている。
収容部４ａ内では、二成分現像剤が攪拌パドル４ｂによって攪拌されるのに伴って、磁性キャリアとの摩擦によるトナー帯電が促される。現像ローラ４ｃは、非磁性パイプと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラとを有しており、現像装置ケーシングに設けられた開口からパイプ周面の一部を露出させて感光体１に対面させるように配設されている。
攪拌パドル４ｂによって攪拌搬送される二成分現像剤を、マグネットローラの発する磁力によって現像ローラ４ｃ表面に担持する。担持された二成分現像剤は、図示しない駆動装置によって回転駆動される非磁性パイプとともに連れ回りながら、現像ローラ４ｃのパイプ表面と所定の間隙を保持するように配設された規制ブレード４ｄによって現像ローラ４ｃ上の層厚が規制される。そして、感光体１との対面位置である現像領域まで搬送される。
【００１４】
現像ローラ４ｃの非磁性パイプには図示しない電源によって現像バイアスが印加されている。この印加により、現像領域では、現像ローラ４ｃの非磁性パイプと感光体１の静電潜像との間において、トナーを現像ローラ４ｃ側から感光体１側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像ローラ４ｃと感光体１の非画像部（非潜像部分）との間において、トナーを感光体１側から現像ローラ４ｃ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。よって、現像領域まで搬送された二成分現像剤は、トナーを感光体１の静電潜像だけに付着させて、静電潜像をトナー像に現像する。
この現像の後、非磁性パイプとの連れ回りに伴って現像領域を通過した二成分現像剤は、現像装置のケーシング内に進入して収容部４ａに戻される。
【００１５】
攪拌パドル４ｂの図中左側方には、Ｔセンサ４ｅが配設されており、収容部４ａ内の二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御装置に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Ｔセンサ４ｅは結果として二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。制御装置は、Ｔセンサ４ｅからの出力信号を、所定の目標値に近づけるように図示しないトナー補給装置を適宜動作させて、適量のトナーを現像装置４の収容部４ａ内に補給する。この補給により、現像装置４内において現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度が回復する。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御装置は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングで感光体１上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサからの出力などによって把握される。
【００１６】
転写ユニット５は、２つの張架ローラ５ａと、転写ローラ５ｂとによって無端状の紙搬送ベルト５ｃを張架しながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によってそれを図中時計回りに無端移動せしめる。また、図示しない接離機構を有しており、これによって紙搬送ベルト５ｃを感光体１に接離させる。紙搬送ベルト５ｃと感光体１との当接によって形成された転写ニップ５ｅの出口付近では、紙搬送ベルト５ｃの裏面（ループ内面）に上記転写ローラ５ｂが当接している。この転写ローラ５ｂには、図示しない電源によってトナーとは逆極性の転写バイアスが印加されており、これによって転写ニップ５ｅには転写電界が形成される。
【００１７】
一方、図示しない給紙装置は、記録体たる転写紙Ｐを所定のタイミングで送り出して上記レジストローラ対８のローラ間に挟み込ませる。このレジストローラ対８は、ローラ間挟み込んだ転写紙Ｐを感光体１上で現像された上述のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで転写ニップ５ｅに向けて送り出す。この送り出しによって転写ニップ５ｅに進入した転写紙Ｐは、そのおもて面（図中上側の面）が感光体１上のトナー像と重ね合わされる。そして、上述の転写電界やニップ圧の影響により、トナー像が感光体１表面からそのおもて面に静電転写せしめられた後、転写ニップ５ｅを出る。次いで、紙搬送ベルト５ｃの無端移動に伴って加熱定着装置９に向けて搬送される。
【００１８】
加熱定着装置９は、内部に熱源たるハロゲンランプ等のヒータを有する加熱ローラ９ａ、これに向けて図示しないバネによって押圧される加圧ローラ９ｂ、これに当接しながら回転するクリーニングローラ９ｃ、分離爪９ｄなどを備えている。また、加熱ローラ９ａの表面温度を検知する表面温度検知センサ９ｅも備えている。回転体たる加熱ローラ９ａは、鉄やアルミニウム等からなる芯金の外面に、四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる表面層が被覆されている。この表面層により、トナーとの離型性が向上せしめられている。回転体たる加圧ローラ９ｂは、鉄やステンレス等からなる芯金の外面に、シリコーンスポンジなどの弾性層が積層され、更にこの上に、カーボン等の導電粒子を微量に含有するフッ素樹脂等からなる表面層が被覆されている。この表面層により、トナーとの離型性が向上せしめられているが、加熱ローラ９ａの表面層よりは離型性が劣るようになっている。回転体たるクリーニングローラ９ｃは、アルミニウムや鉄等の金属からなる。そして、その表面におけるトナーとの離型性が、加圧ローラ９ｂの表面層よりも劣るようになっている。
【００１９】
表面温度検知センサ９ｅは、加熱ローラ９ａの表面温度に応じた信号を図示しないヒータ電源に出力する。ヒータ電源は、この信号に基づいて加熱ローラ９ａの内部のヒータに対する電源供給量を調整する。これにより、加熱ローラ９ａの表面温度が所定範囲内に維持される。
【００２０】
加熱ローラ９ａは、図示しない駆動装置によって図中反時計回りに回転せしめられる。加圧ローラ９ｂは、加熱ローラ９ａに当接して定着ニップを形成しながら、加熱ローラ９ａの回転に伴って従動回転する。加熱定着装置９内に送り込まれた転写紙Ｐは、そのおもて面を加熱ローラ９ａに密着させるように定着ニップに挟み込まれる。そして、加熱ローラ９ａによる加熱やニップ圧の影響により、そのおもて面にトナー像が定着せしめられる。そして、定着ニップを通過して分離爪９ｄによって加熱ローラ９ａから分離された後、機外へと排出される。
【００２１】
上記定着ニップで加熱ローラ９ａ表面に転移してしまった若干量のオフセットトナーは、定着ニップで加熱ローラ９ａ表面から加圧ローラ９ｂ表面に転移した後、更にクリーニングローラ９ｃ表面に転移する。このような一連の転移が可能になるのは、表面のトナー離型性が加熱ローラ９ａ、加圧ローラ９ｂ、クリーニングローラ９ｃの順で優れているからである。クリーニングローラ９ｃ表面には図示しないクリーニングブレードが当接しており、クリーニングローラ９ｃ表面に転移したオフセットトナーは、これによって掻き取り除去される。かかる構成の加熱定着装置９においては、加熱ローラ９ａを回転させないと、その表面のオフセットトナーをクリーニングすることができない。また、上述のような一連のトナー転移が起こらなかったり、クリーニングブレードによる掻き取り除去が行われなかったりしても、オフセットトナーが最終的にクリーニングされなくなる。よって、加熱ローラ９ａの回転駆動装置、加圧ローラ９ｂ、クリーニングローラ９ｃ、クリーニングブレード等により、加熱ローラ９ａ表面のオフセットトナーをクリーニングする定着クリーニング装置が構成されている。
【００２２】
転写ニップ５ｅを通過した後の感光体１表面には、転写紙Ｐに転写されずに残ってしまった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、感光体１の表面移動に伴って感光体クリーニング装置６との対向領域を通過する際に、クリーニングブレードによって機械的に掻き取り除去される。このようにしてクリーニングされた感光体１表面は、除電装置７との対向位置で除電されて次の画像形成プロセスに備えられる。
また、転写ニップ５ｅと感光体クリーニング装置６との間には、転写後の感光体１上のトナー像濃度を検知するＰセンサ１０を設けている。
【００２３】
転写ニップ５ｅにおいては、感光体１表面に付着した転写残トナーが転写ユニット５の紙搬送ベルト５ｃに転移してベルト表面を汚してしまうことがある。このように転移した転写残トナーは、転写ユニット５の転写クリーニングブレード５ｄによってベルト表面から掻き取り除去される。
【００２４】
以上の基本的な構成を備える本プリンタでは、感光体１、帯電装置２、露光装置、現像装置４、転写ユニット５、除電装置７等により、記録体たる転写紙Ｐの表面に可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。また、内部に二成分現像剤を収容している現像装置４は、トナー収容部として機能している。なお、現像装置４として、二成分現像方式のものを用いた例について説明したが、トナーだけからなる一成分現像方式によるものを用いてもよい。また、帯電装置２として、帯電部材たる帯電ローラ２ａを接触させて感光体１を一様帯電せしめる接触方式ものを示したが、コロトロンやスコロトロンを用いる帯電チャージャ等の非接触方式のものを用いてもよい。また、転写ユニット５の転写装置として、ベルト方式のものでなく、ローラ方式のものや、転写チャージャ等による非接触方式のものを用いてもよい。また、除電装置７として、除電ランプ方式のものを示したが、他の方式のものでもよい。
【００２５】
次に、像担持体である感光体１をクリーニングするクリーニング装置としての感光体クリーニング装置６について説明する。
感光体クリーニング装置６は、クリーニング手段として、感光体１回転方向上流側から順に、クリーニング部材である第一クリーニングブレード１１と、研磨部材である第二クリーニングブレード１２の２つのブレードを有する。また、第二クリーニングブレード１２は、感光体１に対する接離機構としてソレノイド１２０を備えている。
また、クリーニングされたトナーを回収するトナー回収羽根１３、及びそのトナーを搬送する回収コイル１４を備えている。第一クリーニングブレード１１は、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。
【００２６】
図２は、第二クリーニングブレード１２の拡大斜視説明図である。
第二クリーニングブレード１２は、図２に示すように、ブレード母体層１２ａと研磨剤粒子含有層１２ｂとの２層構造からなる研磨用ブレードである。ブレード母体層１２ａは、ゴム、樹脂、金属等の材質によって構成される。中でも、第一クリーニングブレードと同様、ゴムが好ましく用いられ、特にウレタンゴムが好ましい。
研磨剤粒子含有層１２ｂは、前記に示したゴムに研磨剤粒子を分散させて形成される。ブレード母体層１２ａをゴムで構成する場合、また、研磨剤粒子含有層１２ｂに用いられるゴムの硬度は、６５［度］以上、８５［度］以下が好ましい。硬度が６５［度］より小さいとブレードの摩耗の進行が早く、また、硬度が８５［度］より大きいとブレードのエッジが欠けやすくなるからである。
【００２７】
研磨剤粒子としては、窒化珪素等の窒化物、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、マイカ、珪酸カルシウム等の珪酸塩、炭酸カルシウム、石膏等の石灰質物質、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化タンタル、炭化チタン、炭化アルミニウム、炭化ジルコニウム等の炭化物、酸化セリウム、酸化クロム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化物が挙げられる。この中でも、研磨力に優れている酸化セリウムが好ましい。
研磨剤粒子の平均粒径は、０．０５［μｍ］以上、１５０［μｍ］以下であることが好ましく、さらには１００［μｍ］以上、１５０［μｍ］以下であることが好ましい。平均粒径が０．０５［μｍ］未満では、粒子が細かすぎ、ゴム中での均一な分散が困難になったり、研磨ブレードとしての研磨力が十分に得られなくなったりする。
また、平均粒径が１５０［μｍ］を超えると、研磨力が大きすぎるために感光体１表面上を傷つけることになるため好ましくはない。
【００２８】
研磨剤粒子含有層１２ｂにおける研磨剤粒子の含有量は、研磨剤粒子含有層の０．５［ｗｔ％］以上、５０［ｗｔ％］以下であることが好ましい。研磨剤粒子の含有量が０．５［ｗｔ％］未満では、分散がまばらになってしまい、均一な研磨ができない。また、研磨剤粒子の含有量が５０［ｗｔ％］を超えると、研磨剤粒子の密度が高くなり過ぎ、剥がれ落ちやすくなる。また、コストも高くなってしまう。
ブレード母体層１２ａ、研磨剤粒子含有層１２ｂそれぞれの厚みは任意に設定することができるが、研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みを第二クリーニングブレード１２全体の厚みの０．５［％］以上、５０［％］以下とすることが好ましい。研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みが０．５［％］未満であると、ブレードの摩耗に対する余裕度がないため、経時品質を維持することができない。また、研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みが５０［％］を超えると、本来ゴムが有する弾性の機能が発揮できなくなり、感光体１を均一に研磨することができなくなる。
【００２９】
図２に示すような２層構造を有する第二クリーニングブレード１２は、研磨剤粒子含有層１２ｂが形成する研磨面を感光体１と当接させて設置される。第一クリーニングブレード１１は、主として感光体１上の転写残トナーや紙粉の除去を行う。第二クリーニングブレード１２は、トナーから脱離した無機微粒子を主成分とする感光体１上の付着物質等を、研磨面で削り取るようにして除去する。また、第一クリーニングブレード１１から漏れたトナーや紙粉等も同時に除去する。
研磨剤粒子がある幅をもって分散された第二クリーニングブレード１２の研磨剤粒子含有層１２ｂが感光体１に当接することで、感光体１の膜削れは均一となり、感光体１に不具合を生じさせることがない。また、クリーニングブレード表面に研磨剤をコートしたような研磨ブレードと比較しても、研磨剤が剥がれ落ちたり、短期で削れ取れたりすることがないため、長期的に優れたクリーニング機能を維持できるクリーニング装置とすることができる。
【００３０】
第一クリーニングブレード１１と第二クリーニングブレード１２のブレード母体層１２ａがゴムからなる場合、第二クリーニングブレード１２のブレード母体層１２ａのゴム硬度は、第一クリーニングブレード１１のゴム硬度よりも高い方が好ましい。第一クリーニングブレード１１では除去できない付着物質等を、より強固な研磨力で除去するためである。
第一クリーニングブレード１１と第二クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、図１では、双方がカウンター方式であるものとしている。第一クリーニングブレード１１と第二クリーニングブレード１２の感光体１への当接方式としては、図３に示すように、第一クリーニングブレード１１がカウンター方式で、第二クリーニングブレード１２がトレーリング方式であっても良い。
【００３１】
図１の例では、第一クリーニングブレード１１がカウンター方式であることで、感光体１上の転写残トナーや紙粉を効率よく除去することができる。また、第二クリーニングブレード１２がカウンター方式であることで、感光体１上の付着物質を第二クリーニングブレード１２に突き当たった衝撃で除去することができ、良好なクリーニング性が得られる。
このとき、第二クリーニングブレード１２の当接角は、５［°］以上、２５［°］以下が好ましい。第二クリーニングブレード１２の当接角が５［°］未満であると、ブレードが腹当たりになってしまい、クリープ現象により経時で研磨機能を発揮しなくなる。一方、２５［°］を超えるとジョブ終了時における感光体１の逆転でブレードめくれが発生してしまう。
【００３２】
また、第二クリーニングブレード１２の当接圧は、１０［ｇｆ／ｃｍ］以上、６０［ｇｆ／ｃｍ］以下であることが好ましい。第二クリーニングブレード１２の当接圧が１０［ｇｆ／ｃｍ］未満では当接圧が低いため、感光体１上の付着物は第二クリーニングブレード１２をすり抜けやすく、十分に除去することができない。一方、６０［ｇｆ／ｃｍ］を超えると感光体１の膜削れ量が増加し、感光体１の寿命を短くするため好ましくない。
第二クリーニングブレードの硬度と、当接圧の関係で得られる第二クリーニングブレード１２の感光体１への食い込み量は、０．２［ｍｍ］以上、１．５［ｍｍ］以下であることが好ましい。このような範囲の食い込み量となるように第二クリーニングブレード１２を設置することで、感光体１の膜削れ量を過剰に増加させることなく、付着物の除去を行う研磨ブレードとしての役割を十分に発揮させることができる。
【００３３】
一方、図３に示すように第一クリーニングブレード１１がカウンター方式で、第二クリーニングブレード１２がトレーリング方式とするのは、先と同様の理由からであるが、第二クリーニングブレード１２をトレーリング方式とすると、感光体１上の付着物除去能力は若干低下する。
しかしながら、第二クリーニングブレード１２にはほとんどトナーの入力がないため。図１のようにカウンター方式であると、ブレードのめくれが起こりやすい状況にある。これに対して、トレーリング方式の当接により、これを回避することができる。このとき、第二クリーニングブレード１２の当接圧は、カウンター方式の当接と同様の理由により、１０［ｇｆ／ｃｍ］以上、６０［ｇｆ／ｃｍ］以下であることが好ましい。このような範囲の当接圧で第二クリーニングブレード１２を当接させることにより、良好なクリーニングを行うことができる。
【００３４】
また、図１及び図３に示すクリーニング装置において、第二クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、適宜タイミングを取って間欠当接させる構成とすると良い。この場合、第二クリーニングブレード１２には、ソレノイド、カム等を利用した離間機構を設ける必要がある。第二クリーニングブレード１２の間欠当接により、感光体１の膜削れ量を低減し、感光体１の寿命を延ばすことができる。
さらに、第二クリーニングブレード１２は、揺動機構を備えることが好ましい。
【００３５】
図４は、第二クリーニングブレードの揺動機構の説明図である。
第二クリーニングブレード１２は、ここでは図示しない加圧ホルダに支持されており、加圧ホルダのカシメ先端にベアリングを備え、揺動カム付きギヤ１５のカム面１５ａに突き当たっている。感光体１が矢印Ａ方向に回転すると、揺動カム付きギヤ１５は矢印Ｂ方向に回転し、それに従い、第二クリーニングブレード１２は、矢印Ｃ方向に揺動する。
第二クリーニングブレード１２が揺動機構を備えることで、研磨剤粒子含有層１２ｂ中の研磨剤粒子の分散に多少の偏りがあったとしてもこれを補い、感光体１の膜削れを均一にすることができる。また、第一クリーニングブレード１１には研磨剤粒子は含まれていないが、感光体１の膜削れをわずかに生じさせているため、第二クリーニングブレード１２と同一の揺動機構によって、ともに揺動させるように構成することがよい。
さらに、感光体１の膜削れを一層均一にさせるためには、第一クリーニングブレード１１と第二クリーニングブレード１２とを異なる位相で揺動させることが好ましい。両者を異なる位相で揺動させるには、揺動カム付きギヤ１５のカム面１５ａの内側に別位相のカム面を設け、それぞれ異なるカム面によって揺動させる機構が挙げられる。
【００３６】
また、プリンタ１００では、感光体クリーニング装置６、感光体１、帯電装置２及び現像装置４を含んで一体に支持し、画像形成装置であるプリンタ１００本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジ２０としている。
プロセスカートリッジ２０によって、小粒径トナーを用いた現像が行われる画像形成プロセスであっても、感光体１上のクリーニング機能を長期にわたって維持し、画質の劣化を生じさせることのないプロセスカートリッジとすることができる。
【００３７】
次に、プリンタ１００で使用されるトナーについて説明する。
トナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカ微粒子を外添してなるトナーである。そして、荷電制御剤がトナー母体粒子表面に存在する重量Ｍとトナー母体粒子全体に存在する重量Ｔとの比Ｍ／Ｔが、１００以上、１０００以下となるトナーである。
ここで、重量比Ｍ／Ｔは、荷電制御剤以外の成分には存在せず、荷電制御剤のみに存在する、Ｈ、Ｃ、Ｏ、及び希ガス元素を除く長周期型の周期律表における第５周期までの１元素に対し、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定される値である。このトナーは、バインダー樹脂としてガラス転移点（Ｔｇ）の低いポリエステルを用いるため、低温定着性に優れるトナーで、また、荷電制御剤が前記の重量比Ｍ／Ｔの値が示すように、圧倒的にトナー表面に存在することから、帯電安定性に優れたトナーである。
【００３８】
シリカ等の無機微粒子からなる外添剤は、トナー粒子の流動性、帯電性補助等のためにトナー粒子表面に外添される。
ここで、シリカ、チタニア等の無機微粒子は負極性を有しており、サリチル酸金属錯体や塩類等の同じく負極性を有する荷電制御剤を使用する本トナーでは、その表面において外添剤と荷電制御剤との電気的な反発が生じる。加えて、荷電制御剤は硬いことから、シリカ等の無機微粒子がトナーから脱離しやすい傾向にある。無機微粒子の中でも特にシリカ微粒子は、トナーから脱離して感光体上に付着し、画像品質に影響を及ぼす付着物質の成分になりやすいことが発明者らの試験から明らかになっている。しかし、上述のようなクリーニング装置を搭載した画像形成装置であれば、トナーを用いることにより感光体上に発生する付着物質も除去することができ、画像品質を高品質に保つことができる。
【００３９】
転写ニップ５ｅを通過後の感光体１表面に残留する転写残トナーの大部分は、第一クリーニングブレード１１によって除去されるが、一度形成されてしまったトナー固着は、除去することができない。そこで、第一クリーニングブレード１１の下流側に第二クリーニングブレード１２を設けて、トナー固着を除去するようにしている。第二クリーニングブレード１２は、ポリウレタンゴムのような弾性体に研磨剤を分散させたものであり、常時、当接させることも可能であるが、前述したように、当接させて長時間使用すると、感光体１表面にキズや摩耗が促進し、これが進行すると画質劣化に至る。
【００４０】
このため、第二クリーニングブレード１２は、ソレノイド１２０によって接離可能になっており、通常の印刷時は、感光体１と非接触状態となっている。電源投入直後の立ち上げ時や印刷終了時の待機時間において、ソレノイド１２０を動作させることで、第二クリーニングブレード１２を感光体１に当接した状態で、感光体１を一定時間駆動しながら、メダカ状のトナー固着の除去を行うものである。
【００４１】
メダカ状のトナー固着は、様々な要因の影響を受け、何らかの異常で感光体１上のトナー付着量が増加した場合も発生しやすい。これは、大量のトナーが第一クリーニングブレード１１に入力し、トナーから遊離した添加剤が完全に除去できずに、感光体１上に残留すると、これが起点となり、短時間でトナー固着が発生するためである。
本実施形態では、トナー付着量検知手段の検知結果に応じて、研磨部材である第二クリーニングブレード１２の感光体１に対する当接周期を制御している。そして、感光体１上のトナーの付着量が増加した際には第二クリーニングブレード１２の当接周期を短くすることにより、感光体１上に残留した添加剤をより早い段階で除去することができ、短時間でのトナー固着の発生を防止することができる。
また、感光体１上のトナーの付着量が増加した際には、当接周期を短くするだけではなく、当接時間を長くするようにしても良い。当接時間を長くすることにより、感光体１上に残留した添加剤をより確実に除去することができるようになる。
【００４２】
図５は、トナー付着量の変化に応じて、第二クリーニングブレード１２の感光体１に対する接離動作の制御を行うブロック図である。
感光体１上のトナー付着量を検出するトナー付着量検知手段として、クリーニング装置上流に設けたＰセンサ１０を用いることができる。Ｐセンサ１０としては、ＬＥＤ（発光部）とフォトセンサ（反射光受光部）とからなる、光学センサを用いることができる。
図６は、トナー付着量の変化に応じて、第二クリーニングブレード１２の感光体１に対する当接周期及び当接時間の制御を行うフローチャートである。
Ｐセンサ１０で感光体１上に作成した測定用トナー像（Ｐパターン）を測定し（Ｓ１）、通常時のトナー像濃度の値と比較する（Ｓ２）。ここで、通常時のトナー像濃度の値として閾値を決めておき、閾値よりも高いか低いかを比較する。
測定値が閾値よりも高い場合は、トナートナー像濃度が高く異常と判定し、制御装置４０は、トナー付着量増加時の接離制御を行う（Ｓ４）。具体的には、当接周期が短くなるように、または、当接時間が長くなるように、ソレノイド１２０を制御する。この制御を繰り返し、測定値が閾値よりも低くなると、通常の接離制御を行う（Ｓ４）。
このように、トナー固着が発生しやすいトナー像濃度が高い場合には、通常よりも短い周期で長い時間、第二クリーニングブレード１２の当接を行うので、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができる。
【００４３】
また、Ｐセンサ１０としては、Ｐパターンを測定するものではなく、感光体１の転写残トナーのトナー濃度を測定するものであってもよい。その制御としては上述のＰパターンを測定する制御と同様のものを適用することができる。
光学センサであれば、転写ニップ５ｅを通過後の感光体１の画像領域のトナー濃度を検出することも可能であるため、上述のＰセンサ１０と同様のセンサを用いることができる。転写ニップ５ｅを通過後の画像形成領域のトナー像濃度を測定することにより転写残トナー濃度を検出し、通常時の転写残トナー濃度の検出値と比較する。転写残トナー濃度が高く、異常と判定した場合には、制御装置４０より当接周期及び当接時間を制御する。このように、トナー固着が発生しやすい転写残トナー濃度が高い場合には、通常よりも短い周期で長い時間、第二クリーニングブレード１２の当接を行うので、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができる。
【００４４】
上述のＰセンサ１０の測定結果に基づいて、第二クリーニングブレード１２の接離動作を制御する構成は、感光体１上のトナー付着量の増加を検知し、その際、通常よりも短い周期で、長い時間、第二クリーニングブレード１２を当接させるものである。このトナー付着量の増加は、現像装置４内のトナー濃度が上昇することに起因することがある。
よって、感光体１上のトナー付着量の変化に応じて接離動作を制御する方法として、現像装置４内のトナー濃度を検知するＴセンサ４ｅの検知結果に基づいて接離動作を行ってもよい。これは、現像装置４内の現像剤のトナー濃度が高くなると、弱帯電トナーが増加し、感光体１上の潜像に対するトナーの付着量が増加したり、地汚れが悪化したりすることにより、感光体１上のトナー付着量の増加を予測し、接離動作を制御するものである。なお、現像装置４内には、トナー濃度を測定する手段としてトナー濃度センサであるＴセンサ４ｅが設けてある。
Ｔセンサ４ｅで現像装置４内の現像剤のトナー濃度を測定し（Ｓ１）、通常のトナー濃度の値と比較する（Ｓ２）。ここで、通常時のトナー濃度の値として閾値を決めておき、閾値よりも高いか低いかを比較する。
測定値が閾値よりも高い場合は、トナートナー濃度が高く異常と判定し、制御装置４０は、トナー付着量増加時の接離制御を行う（Ｓ４）。具体的には、当接周期が短くなるように、または、当接時間が長くなるように、ソレノイド１２０を制御する。この制御を繰り返し、測定値が閾値よりも低くなると、通常の接離制御を行う（Ｓ４）。
現像装置４内のトナー濃度が高い場合は感光体１上へのトナー付着量が多く、トナー固着が発生しやすい状態であるので、このように、通常よりも短い周期で長い時間、第二クリーニングブレード１２の当接をことで、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができる。
【００４５】
なお、上述の制御においては、通常のトナー像濃度またはトナー濃度との比較として、予め閾値を設ける構成について説明した。トナー付着量増加時の接離制御を行うトリガーとしてはこれに限るものではない。例えば、連続的に測定している測定データを記憶装置に記憶しておき、測定値の急激な変化が生じた場合にトナー付着量増加時の接離制御を行うようにしても良い。
さらに、接離制御としては、通常時とトナー付着量増加時との２つの接離制御だけでなく、トナー付着量の増加分にあわせて、当接周期を短くしたり、当接時間を長くしたりする制御を行うようにしても良い。
【００４６】
図７は、本実施形態のクリーニング装置を適用可能な画像形成装置の二つ目の概略図である。
図７の画像形成装置としてのプリンタ１００は、像担持体の一例であるドラム状の感光体１が、その中心軸線のまわりに回転自在に支持され、印刷開始に伴い、感光体１は図中矢印Ａで示した時計方向に回転駆動される。このとき、感光体１の表面は、帯電装置２によって所定の極性に均一に帯電され、その帯電面には、露光装置より原稿からの画像信号に基づいてレーザ光Ｌが照射される。
感光体１表面に露光することによって、原稿画像に対応した静電潜像が形成され、静電潜像は、現像装置４を通過する際、トナー像として可視像化される。
【００４７】
一方、不図示の給紙装置から転写紙Ｐが給送され、その転写紙Ｐが、感光体１上のトナー像に整合するタイミングで矢印Ｄ方向に給送され、このとき、転写部５ｆにおいて、感光体１の表面に形成されたトナー像が転写装置５ｇの作用によって転写紙Ｐの表面に転写される。
この転写紙Ｐは、搬送されて感光体１から離れた後、定着装置９へ搬送され、トナー像を転写紙Ｐに定着する。このようにして転写紙Ｐはコピー紙として装置外へ排出される。
【００４８】
一方、トナー像転写後の感光体１表面には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーＴが付着しており、かかる転写残トナーＴは、感光体クリーニング装置６によって除去され、感光体１表面が清掃される。感光体クリーニング装置６は、クリーニングケース３０と、第一クリーニングブレード１１と第二クリーニングブレード１２とブラシローラ３３と、トナー排出部材３４を有している。ブラシローラ３３の回転方向は、図７における時計方向であっても、また反時計方向であってもよいが、図示した例では、図７に矢印Ｅで示すように反時計方向に回転駆動されるものとする。このようにして、ブラシローラ３３は、そのブラシ３５がトナー像転写後の感光体１表面に接触しながら回転する。
【００４９】
転写残トナーＴが感光体クリーニング装置６に運ばれてくると、その転写残トナーＴの一部は、ブラシローラ３３で、残りは第一クリーニングブレード１１の先端エッジ部でせき止められて感光体１の表面から掻き取られる。これにより、感光体クリーニング装置６よりも下流側の感光体１表面にトナーが付着することが防止される。
第一クリーニングブレード１１により掻き取られた転写残トナーは、下方に落下してブラシローラ３３のブラシ３５に受け止められ、そのブラシローラ３３の回転によって、感光体１表面から離れる向きに搬送される。また、クリーニングケース３０には、その上壁内面に基端部が固定されたフリッカーバー３６よりなる掻き落し部材が設けられ、その先端がブラシ３５に接触している。そして、ブラシローラ３３の回転によって運ばれる転写残トナーが、フリッカーバー３６によって叩き落され、トナー排出部材３４へ向けて放出される。
【００５０】
トナー排出部材３４は、例えばスクリュー又はコイルなどからなり、矢印Ｄ方向に回転駆動されている。これにより、このトナー排出部材３４へ放出された転写残トナーはクリーニングケース３０外に搬送され、図示は省略するが、回収タンクに収容されるようになっている。感光体クリーニング装置６によって、清掃後の感光体表面は除電装置７により除電作用を受けて初期化され、引き続き前述の動作が実行され、次の転写紙上にトナー像が転写される。
【００５１】
このように大部分の転写残トナーＴは、ブラシローラ３３と第一クリーニングブレード１１によって除去されるが、一度形成されてしまったトナー固着は、除去することができない。そこで、第一クリーニングブレード１１の下流側に第二クリーニングブレード１２を設けて、トナー固着を除去するようにしている。第二クリーニングブレード１２は、ポリウレタンゴムのような弾性体に研磨剤を分散させたものであり、常時、当接させることも可能であるが、前述したように、当接させて長時間使用すると、感光体１表面にキズや摩耗が促進し、これが進行すると画質劣化に至る。
このため、第二クリーニングブレード１２は、ソレノイド１２０によって接離可能になっており、通常の印刷時は、感光体１と非接触状態となっている。電源投入直後の立ち上げ時や印刷終了時の待機時間において、ソレノイド１２０を動作させることで、第二クリーニングブレード１２を感光体１に当接した状態で、感光体１を一定時間駆動しながら、トナー固着の除去を行うものである。
【００５２】
図７に示すプリンタ１００では、画像形成装置内に温湿度を検知する温湿度センサ３９、第二クリーニングブレード１２の使用量を測るブレードカウンター４２、感光体１の使用量を測る感光体カウンター４３、及び、画像データを記憶する画像メモリ４１が制御装置４０にデータを送信している。
【００５３】
トナー固着は、プリンタ１００の設置環境によってその発生頻度が変化するものであり、特に、低温低湿環境下においてはトナー固着が発生しやすい。
よって、図７に示すプリンタ１００では温湿度を検知する温湿度センサ３９を設けて、装置内部の温湿度を検知するようにしている。従って、低温低湿下においても、温湿度センサ３９が検知を行い、その検出値に応じて、制御装置４０に組み込まれたデータに従い、当接する周期を制御する。このように、トナー固着が発生しやすい低温低湿下においても、通常よりも短い周期で第二クリーニングブレード１２の当接を行うので、起点がメダカ状のトナー固着に成長する前に除去し、画質劣化を防ぐことができる。
【００５４】
また、トナー固着は、第二クリーニングブレード１２の使用量も影響し、第二クリーニングブレード１２の使用量が増えると、研磨性能が下がり、感光体１に同じ時間当接させても、トナー固着を防止できなくなるおそれがある。
よって、第二クリーニングブレード１２の使用量を制御装置４０のブレードカウンター４２にて認識し、この使用量に従い、当接時間を制御するようにしている。これにより、第二クリーニングブレード１２の除去性能が低下するような状況においても、当接時間を適正値に制御するので、確実にトナー固着を除去することができる。
【００５５】
また、トナー固着は、感光体１の使用量も影響する。感光体１は、初期においては表面が滑らかで凹凸状態が少なく、表面粗さが小さい状態である。この状態では、トナー固着の起点は付着しにくく、仮に付着しても第二クリーニングブレード１２を当接すれば、短時間で除去することが可能である。しかしながら、感光体１は、常にブラシローラ３３や第一クリーニングブレード１１と、更に転写部においては、搬送された用紙Ｐと接触しているので、表面が削られていって凹凸状態が大きくなる。このような凹部にトナー固着が入り込んでしまった場合、短時間で除去するのは、困難になる。
このように、感光体１の使用量が増えると、研磨性能が下がり、感光体１に同じ時間当接させても、トナー固着を防止できなくなるおそれがある。
従って、第二クリーニングブレード１２と同様に、感光体１の使用量を制御装置４０の感光体カウンター４３で認識している。感光体１が使用するにつれて、表面粗さが大きくなると、当接時間を長くするようにする。このように、表面粗さが大きくなった場合に、当接時間を適正値に制御するので、凹部にトナー固着が入り込んだ場合においても、画像品質の劣化を生じることがない。
【００５６】
また、トナー固着は、作像した画像の画像面積率によってその発生頻度が変化するものであり、画像面積率が高ければ高いほどはトナー固着が発生しやすい。これは画像面積率が高い、大量のトナーがブラシローラ３３や第一クリーニングブレード１１に入力するためである。このとき、トナーから遊離した添加剤が完全に除去できずに、感光体１上に残留すると、これが起点となり、メダカ状のトナー固着を発生する。
特に同じ位置に高面積画像が連続する場合、この現象は、顕著になるので、画像面積率は、頁全体ではなく、範囲をいくつかに分割して、検出するのが望ましい。そこで、画像面積率を制御装置４０内の画像メモリ４１に蓄積された画像信号により検知するようにしており、画像面積率が一定範囲を超えると、制御装置４０より、当接周期を制御する。このため、トナー固着が発生しやすい高密度の印刷を連続で行う場合には、通常よりも短い周期で、第二クリーニングブレード１２の当接を行うので、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができる。
【００５７】
図７のプリンタ１００のように、温湿度センサ３９、ブレードカウンター４２、感光体カウンター４３、及び、画像メモリ４１のデータを基に第二クリーニングブレード１２の接離動作を制御する構成と、図１〜図６で説明した感光体１上のトナー付着量の変化に応じて第二クリーニングブレード１２の接離動作を制御する構成とを組み合わせることにより、より確実にトナー固着の発生を防止することができる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、制御手段である制御装置４０はトナー付着量検知手段であるＰセンサ１０の検知結果に応じて、感光体クリーニング装置６の研磨部材である第二クリーニングブレード１２の像担持体である感光体１に対する当接周期及び当接時間を制御するものである。そして、何らかの異常で感光体１上のトナー付着量が増えた際には、測定用トナー像（Ｐパターン）のトナー像濃度が増加し、トナー像濃度が増加したというＰセンサ１０の検知結果を基に、第二クリーニングブレード１２を当接させる周期を短く、当接時間を長くするようにソレノイド１２０を制御する。これにより、トナー固着が発生しやすいトナー像濃度が高い場合にであっても、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができ、短時間でのトナー固着の発生を防止することができる。
また、Ｐセンサ１０としては、Ｐパターンを測定するものではなく、感光体１の転写残トナーのトナー像濃度を測定するものであってもよい。これにより、トナー固着が発生しやすい感光体１上の転写残トナーが多い場合にであっても、通常よりも短い周期で長い時間、第二クリーニングブレード１２の当接を行うので、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができる。
また、感光体１上のトナー付着量の変化に応じて接離動作を制御する方法としては、現像装置４内のトナー濃度を検知するＴセンサ４ｅの検知結果に基づいて接離動作を行ってもよい。現像装置４内のトナー濃度が高い場合は感光体１上へのトナー付着量が多く、トナー固着が発生しやすい状態であるが、通常よりも短い周期で長い時間、第二クリーニングブレード１２の当接を行うので、メダカ状のトナー固着の起点を除去することができる。
また、プロセスカートリッジ２０は、上述の感光体クリーニング装置６を備えているので、トナー固着の発生を防止することができるプロセスカートリッジである。
また、画像形成装置であるプリンタ１００は、上述の感光体クリーニング装置６を備えているので、トナー固着の発生を防止することができ、画像品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】第二クリーニングブレードの拡大斜視説明図。
【図３】第二クリーニングブレードがトレーリング方式である場合の説明図。
【図４】第二クリーニングブレードの揺動機構の説明図。
【図５】第二クリーニングブレードの感光体に対する当接周期及び当接時間の制御を行うブロック図。
【図６】第二クリーニングブレードの感光体に対する当接周期及び当接時間の制御を行うフローチャート。
【図７】実施形態に係る二例目のプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
【００６０】
１      感光体
２      帯電装置
２ａ    帯電ローラ
４      現像装置
４ａ    収容部
４ｂ    攪拌パドル
４ｃ    現像ローラ
４ｄ    規制ブレード
４ｅ    Ｔセンサ
５      転写ユニット
５ａ    張架ローラ
５ｂ    転写ローラ
５ｃ    紙搬送ベルト
５ｄ    転写クリーニングブレード
５ｅ    転写ニップ
５ｆ    転写部
５ｇ    転写装置
６      感光体クリーニング装置
７      除電装置
８      レジストローラ対
９      定着装置
９ａ    加熱ローラ
９ｂ    加圧ローラ
９ｃ    クリーニングローラ
９ｄ    分離爪
９ｅ    表面温度検知センサ
１０    Ｐセンサ
１１    第一クリーニングブレード
１２    第二クリーニングブレード
１２ａ  ブレード母体層
１２ｂ  研磨剤粒子含有層
１３    トナー回収羽根
１４    回収コイル
１５    揺動カム付きギヤ
１５ａ  カム面
２０    プロセスカートリッジ
３０    クリーニングケース
３３    ブラシローラ
３４    トナー排出部材
３６    フリッカーバー
３９    温湿度センサ
４０    制御装置
４１    画像メモリ
４２    ブレードカウンター
４３    感光体カウンター
１００  プリンタ
１２０  ソレノイド
【図１】
2007155896.tif 000003
【図２】
2007155896.tif 000004
【図３】
2007155896.tif 000005
【図４】
2007155896.tif 000006
【図５】
2007155896.tif 000007
【図６】
2007155896.tif 000008
【図７】
2007155896.tif 000009