(57)【要約】【課題】クリーニング不良の発生を防止しつつ、画像プロセスユニットの寿命を伸ばすことのできる画像プロセス装置を提供する。【解決手段】トナー像を担持する像担持体１１１Ｙ及び像担持体１１１Ｙに当接され像担持体１１１Ｙ上のトナーを清掃するクリーニングブレード１６５Ｙを有する複数の画像プロセスユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｋと、画像プロセスユニットで形成されたトナー像が順次転写される中間転写ベルト１３１とを備え、中間転写ベルト１３１へのトナー像転写順での下流側に位置する画像プロセスユニットの少なくとも１つのクリーニングブレード１６５Ｋの当接圧が、前記中間転写ベルト１３１の上流側に位置する画像プロセスユニットのクリーニングブレード１６５Ｙの当接圧よりも小さい構成により、クリーニング不良の発生を防止しつつ、画像プロセスユニットの寿命を伸ばすことができる。【選択図】図１
2007286229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体及び前記像担持体に当接され前記像担持体上のトナーを清掃するクリーニングブレードを有する複数の画像プロセスユニットと、前記画像プロセスユニットで形成された前記トナー像が順次転写される中間転写体とを備え、前記中間転写体への前記トナー像転写順での下流側に位置する前記画像プロセスユニットの少なくとも１つの前記クリーニングブレードの当接圧が、前記中間転写体の上流側に位置する前記画像プロセスユニットの前記クリーニングブレードの当接圧よりも小さいことを特徴とする画像プロセス装置。
【請求項２】
前記トナー像を形成する頻度の高い前記画像プロセスユニットを、前記トナー像を形成する頻度の低い前記画像プロセスユニットより前記中間転写体への前記トナー像転写順での下流側に設置することを特徴とする請求項１記載の画像プロセス装置。
【請求項３】
前記当接圧を、前記クリーニングブレードの前記像担持体への食い込み量で規定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像プロセス装置。
【請求項４】
前記当接圧を、前記クリーニングブレードのヤング率で規定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像プロセス装置。
【請求項５】
前記当接圧を、前記クリーニングブレードの厚さで規定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像プロセス装置。
【請求項６】
前記当接圧を、前記クリーニングブレードの自由長で規定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像プロセス装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像プロセス装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な画像プロセス装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モノクロに代わりフルカラーの画像形成装置（例えば、ファックス、プリンタ、複写機など）が普及しつつあり、高画質化、高速化を達成するため、いわゆるタンデム構造の画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
一般的なタンデム構造は、イエロー（Ｙ） 、マゼンタ（Ｍ） 、シアン（Ｃ） 、黒（Ｋ）など、各色のトナー像を形成する画像プロセスユニットを並列に配置し、これら画像プロセスユニットに接触して配置された中間転写体上において、前記トナー像を一色ずつ順次重ね合わせ、カラー画像を得るものである。
【０００４】
各画像プロセスユニットは、像担持体としての感光体ドラム、感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電器、各色の画像情報に応じて感光体ドラムの表面に画像露光を施す露光装置、露光により形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像として顕像化する現像装置、感光体ドラム上の転写残トナーを除去するクリーニング装置により構成されている。
【０００５】
画像プロセスユニットのクリーニング装置としては、弾性体としてのウレタンゴム等からなるクリーニングブレードのエッジ部を、回転する感光体ドラム表面に圧力を持って接触させることでトナーを掻き取るタイプが主流である。弾性体のクリーニングブレードは保持用の板金に接着され、この保持板の両端部をクリーニング容器にビス止めすることにより固定されているが、現像プロセスユニットは各色とも共通のものを用い、感光体表面に対するクリーニングブレードの取り付け角度、食い込み量、あるいはクリーニングブレードの材質、形状等のクリーニングブレードの設定はどれも同一とするのが一般的である。
【０００６】
ところで、クリーニングブレードと感光体ドラムとの潤滑性は、トナーに外添された微粒子であるトナー外添剤がクリーニングブレードと感光体ドラムとの間をすり抜けることにより一定に保たれている。しかし、実際にはクリーニングブレードが掻き取るトナーが不足して潤滑性が悪化する場合がある。例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のみを使用した画像形成が繰り返して行われたとすると、黒（Ｋ）の画像プロセスユニットのクリーニングブレードにはトナーが供給されない。その結果、トナー外添剤の不足により摩擦力が増加してクリーニングブレードが急激に磨耗し、クリーニングブレードの挙動が不安定になるため、鳴き、トナーのすり抜け、エッジの破損、めくれ等が発生し、本来のクリーニング作用が行われなくなる。
【０００７】
そこで、画像プロセスユニットへのトナー供給が不足してクリーニングブレードが急激に磨耗するような事態に陥っても、クリーニングブレードに安定なクリーニング作用を発揮させるため、クリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を通常より大きく設定する方法が一般に採用されている。そして、このようなトナー外添剤不足の現象はいずれの画像プロセスユニットでも生じると考えられ、全ての画像プロセスユニットについて、クリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を通常より大きく設定されていた。
【０００８】
また、高画質化のために近年広く用いられるようになった小粒径トナーの場合は、使用頻度の差によるトナー不足に関係なく、粒径の大きなトナーに比べ、すり抜けによるクリーニング不良が発生し易く、これを防止するために、クリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧をさらに大きく設定することが必要になっている。
【０００９】
ところが、上記のいずれの場合も、クリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を大きくすると、クリーニングブレードと感光体ドラム表面との摩擦力が高く維持されるため、今度は、感光体ドラム表面の磨耗の増加が激しくなる。当然、クリーニングブレードエッジの磨耗の増加も一層大きくなる。このため、画像不良が発生し易くなり、結果として感光体ドラムとクリーニングブレードの耐久寿命が短くなるという問題があった。
【００１０】
特に単色での画像形成（例えばモノクロモード）の使用頻度が高い状況下にあっては、特定の画像プロセスユニットのみ交換サイクルが早くなるため、メンテナンスの頻度が増大する問題が顕著であった。
【００１１】
このような感光体ドラム及びクリーニングブレードの長寿命化のために、例えば、モノクロモードにより使用頻度が高くなる黒（Ｋ）の画像プロセスユニットのクリーニングブレードのみナイロンをコーティングするなどして、他色の画像プロセスユニットのクリーニングブレードより耐久性を高くし、使用頻度が高くなる黒（Ｋ）の画像プロセスユニットのクリーニングブレードの磨耗を減少させる方法（例えば、特許文献１参照）や、黒（Ｋ）のみ感光体ドラムの径を大きくする事で感光ドラムの寿命を延ばす方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平６‐１９５０１０号公報（図１、図２）
【特許文献２】特開２０００‐２４２０５７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１に開示された耐久性の高いブレードを用いる装置では、クリーニングブレードの耐磨耗性は向上したものの、感光体ドラムは他の色のユニットと同じ条件のため、感光体ドラムの寿命は改善されていない。
【００１３】
また、上記特許文献２に開示された、感光体ドラムの径を大きくする方法も、消耗部品である画像プロセスユニットの共通化の観点からは効率的とはいえなかった。
【００１４】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり感光体ドラムの磨耗を減少させつつ、クリーニングブレードのクリーニング不良の発生を防止し、長期に渡り安定した画像を提供できる画像プロセス装置及びそれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の画像プロセス装置は、トナー像を担持する像担持体及び像担持体に当接され像担持体上のトナーを清掃するクリーニングブレードを有する複数の画像プロセスユニットと、画像プロセスユニットで形成されたトナー像が順次転写される中間転写体とを備え、中間転写体へのトナー像転写順での下流側に位置する画像プロセスユニットの少なくとも１つのクリーニングブレードの当接圧が、中間転写体の上流側に位置する画像プロセスユニットのクリーニングブレードの当接圧よりも小さい構成としたものである。
【００１６】
この構成により、クリーニングブレードの挙動を安定した状態に維持でき、クリーニングブレードの損傷やクリーニング不良の発生を防止しつつ、感光体ドラムの磨耗を抑制し、画像プロセスユニットの寿命を効果的に延長することができる。
【００１７】
また、本発明の画像プロセス装置は、トナー像を形成する頻度の高い画像プロセスユニットを、トナー像を形成する頻度の低い画像プロセスユニットより中間転写体へのトナー像転写順での下流側に設置する構成となっている。
【００１８】
この構成により、下流側の画像プロセスユニットにおける感光体ドラムの磨耗を効果的に抑制しつつ、クリーニング不良を防止し、画像プロセスユニットの寿命を効果的に延長することができ、結果として画像プロセス装置全体の寿命を最適化することが出来る。
【００１９】
また、本発明の画像プロセス装置は、当接圧を、クリーニングブレードの像担持体への食い込み量で規定する構成を有している。
【００２０】
この構成により、クリーニングブレードを同一としながらも、取り付け位置を調整することで当接圧を規定することができる。
【００２１】
また、本発明の画像プロセス装置は、当接圧を、クリーニングブレードのヤング率で規定する構成を有している。
【００２２】
この構成により、取り付け位置を同一としながら、弾性体のヤング率が異なるクリーニングブレードを用いることで当接圧を規定することができる。
【００２３】
また、本発明の画像プロセス装置は、当接圧を、クリーニングブレードの厚さで規定すること構成を有している。この構成により、取り付け位置を同一としながら、弾性体の厚さが異なるクリーニングブレードを用いることで当接圧を規定することができる。
【００２４】
また、本発明の画像プロセス装置は、当接圧を、クリーニングブレードの自由長で規定する構成を有している。
【００２５】
この構成により、弾性体の組成を同一としながら、自由長が異なるクリーニングブレードを用いることで当接圧を規定することができる。
【００２６】
また、本発明の画像形成装置は、上記いずれかに記載の画像プロセス装置を用いる構成を有している。
【００２７】
この構成により、画像プロセスユニットの寿命を効果的に延長した画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、トナー像を担持する像担持体及び像担持体に当接され像担持体上のトナーを清掃するクリーニングブレードを有する複数の画像プロセスユニットと、画像プロセスユニットで形成されたトナー像が順次転写される中間転写体とを備え、中間転写体へのトナー像転写順での下流側に位置する画像プロセスユニットの少なくとも１つのクリーニングブレードの当接圧が、上流側に位置する画像プロセスユニットのクリーニングブレードの当接圧よりも小さい構成とすることにより、長期に渡り安定した画像を提供できる画像プロセス装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の画像形成装置について説明する。
【００３０】
（実施の形態）
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した概略構成図であり、いわゆるタンデム構造のデジタルカラープリンタを示している。
【００３１】
図１において、本実施の形態にかかわる画像形成装置１００は、各色のトナー像を形成する画像プロセスユニット１１０Ｙ（イエロー）、１１０Ｍ（マゼンタ）、１１０Ｃ(シアン)、１１０Ｋ(黒)、各画像プロセスユニットの感光体ドラム（１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋ）、レーザ光を照射し、潜像を形成するレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）１２０、上記各色のトナー像を重ね合わせる中間転写ユニット１３０、用紙１８０を供給する給紙ユニット１５０、用紙１８０に転写されたトナーを定着する定着ユニット１４０等を備えている。
【００３２】
例えば、画像プロセスユニット１１０Ｙは、ドラム状の回転体であり像担持体としての感光体ドラム１１１Ｙ、感光体ドラム１１１Ｙを一様に帯電させる装置としての帯電ローラ１１２Ｙ、トナー供給装置としての現像装置１１３Ｙ、中間転写体へのトナー転写装置としての一次転写ローラ１１４Ｙ、クリーニングブレードを有し感光体ドラム表面に残留するトナーを掻き取る装置としての感光体クリーナ１１５Ｙを備えており、現像装置１１３Ｙからのトナー供給を受けてイエロー(Ｙ)のトナー像を感光体ドラム１１１Ｙに形成する。
【００３３】
現像装置１１３Ｙは、トナーとキャリアからなる二成分現像剤が充填されており、現像ローラ１１６および攪拌スクリュー１１７を備えている。他の色の画像プロセスユニット１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋも画像プロセスユニット１１０Ｙと同様に構成されており、感光体クリーナ１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋ等を備えている。各現像装置１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋには各色（イエロー（Ｙ） 、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ））のトナーが充填されている。
【００３４】
レーザスキャンユニット１２０は、４色に色分解された各レーザ光（図中の白三角矢印）を、図示しないポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー、結像レンズなどを通して、各画像プロセスユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋに照射する。
【００３５】
中間転写ユニット１３０は、中間転写体としての中間転写ベルト１３１、駆動ローラ１３２、従動ローラ１３３を備えている。中間転写ベルト１３１は、駆動ローラ１３２及び従動ローラ１３３により回転自在に懸架され、駆動ローラ１３２により駆動されて矢印方向に回転する。
【００３６】
定着ユニット１４０は、定着ローラ１４１、加圧ローラ１４２の他に、図示していない熱源などを備えており、定着ローラ１４１の表面を所定の温度に加熱している。定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２は、互いに圧接回転し、このローラー間に搬送された用紙１８０上の未定着トナーを熱と圧力で溶融定着する。
【００３７】
給紙ユニット１５０は、装置本体１０１の下部に配設されており、用紙１８０は、図示していないピックローラおよび分離ローラにより用紙カセット１５１から１枚ずつ分離して給紙される。
【００３８】
図１において、各画像プロセスユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋは、図示しない駆動系により所定のタイミングにより所定方向に回転され、帯電ローラ１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋにより表面が所定の電位に順次帯電される。
【００３９】
帯電された感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの表面は、レーザスキャンユニット１２０から照射される各レーザ光により順次露光される。これにより、各感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの表面に、各色の静電潜像が形成される。
【００４０】
各感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの表面に形成された各色の静電潜像は、各現像装置１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋの攪拌スクリュー１１７により攪拌されて現像ローラ１１６により供給される薄層状のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のトナーによって順次現像され、４色のトナー像としてそれぞれ顕像化される。
【００４１】
各感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの表面に形成された４色のトナー像は、回転する中間転写ベルト１３１の画像転写面(外周面)上に、それぞれ一次転写ローラ１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋにより順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１３１の画像転写面上にフルカラー画像が形成される。
【００４２】
トナー像転写後の各感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋには、未転写のトナーやトナー外添剤が残存している。これらは感光体クリーナ１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋにより掻き取られる。
【００４３】
給紙ユニット１５０から給紙された用紙１８０は、搬送するタイミングを制御するレジストローラ１５２による制御下で、二次転写ローラ１０２へ搬送される。中間転写ベルト１３１上に一次転写されたフルカラー画像は、二次転写ローラ１０２により、用紙１８０上に二次転写される。二次転写されるフルカラー画像は、レジストローラ１５２による用紙１８０の搬送制御により、常に用紙１８０の所定位置から転写されることになる。
【００４４】
フルカラー画像が二次転写された用紙１８０は、定着ユニット１４０でフルカラー画像が定着された後、排紙ローラ１０３により装置本体１０１の上部に設けられた排紙トレイ上に排紙される。
【００４５】
ところが、多色の画像を形成する場合、中間転写ベルト１３１から感光体ドラム（例えば、１１１Ｋ）へと逆方向にトナーが転写される現象、いわゆる再転写トナーが生じる。
【００４６】
このことを、図１と、図２に示す中間転写ベルト１３１上のトナー像と各色の感光体ドラムの関係を示す配置図を用いて説明する。
【００４７】
すなわち、多色の画像を形成する場合、中間転写ユニット１３０の下流側に位置する感光体ドラム（例えば１１１Ｋ）からトナー像の転写を行なう際には、中間転写ベルト１３１上には、上流側において転写されたトナー像（例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））が既に担持されているため、さらに重ねて、例えば、黒（Ｋ）のトナー像を転写する必要がある。
【００４８】
しかし、この際に中間転写ベルト１３１から感光体ドラム（例えば、１１１Ｋ）へと逆方向にトナーが転写され、再転写トナーの現象が生じる。
【００４９】
再転写トナー量は中間転写ベルト１３１上に担持されていたトナー量に比例するため、同一の中間転写体に接する感光体ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋは、中間転写ベルト１３１の進行方向下流側に配置することで上流側に配置される場合と比べ、再転写トナーの量を増加させることができる。
【００５０】
したがって、特にトナー像を形成する頻度の高い画像プロセスユニット（例えば、１１１Ｋ）を最下流側に配置することにより、この位置の画像プロセスユニットの再転写トナーを増加させることができ、従来のようなトナー不足によるクリーニングブレードの損傷に起因するクリーニング不良をなくせる。すなわち、この位置の画像プロセスユニットのクリーニングブレード１６５Ｋの当接圧を、他のクリーニングブレード１６５Ｙ、１６５Ｍ、１６５Ｃの当接圧より小さく設定しても、再転写トナーが増加するので、クリーニングブレードが損傷を受けず、クリーニング不良を抑制でき、これと同時に当接圧を小さくできるため感光体ドラム（例えば、１１１Ｋ）の磨耗量を効果的に減少せしめ、長期に亘り安定した画像を提供することができる。さらに、クリーニングブレードや感光体ドラムなどの消耗品の交換頻度の減少によるメンテナンスコストの削減を達成する事が出来る。
【００５１】
図３は、本発明の画像プロセス装置に用いるプロセスユニットの側面概略構成図であり、図４は、本発明の画像プロセス装置に用いるプロセスユニットの感光体ドラム１１１Ｙと背板１６３Ｙとクリーニングブレード１６５Ｙとの関係を示す要部斜視図である。
【００５２】
図３、図４はイエローのプロセスユニットを示しているが、他の色も同様の構成である。
【００５３】
感光体クリーナ１１５Ｙは、クリーニング容器１６２Ｙと、このクリーニング容器１６２Ｙに固定ビス１６４Ｙで固定された背板１６３Ｙと、この背板１６３Ｙに保持されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード１６５Ｙとを有している。背板１６３Ｙの両端部には、図４に示すように、固定ビス１６４Ｙが貫挿される長孔１６６Ｙ、１６７Ｙが形成されており、背板１６３Ｙのクリーニング容器１６２Ｙに対する固定位置を、図３において上下方向に調整できるようになっている。なお、感光体ドラム１１１Ｙには、レーザスキャンユニット１２０からのレーザ光１９０Ｙで照射されている。
【００５４】
クリーニングブレード１６５Ｙは、弾性体として、例えばウレタンを用いた弾性ブレードで、感光体ドラム１１１Ｙに圧力を持って当接された状態で保持されている。背板１６３Ｙは、厚さ１ｍｍのステンレス製の板金部材である。
【００５５】
他の感光体クリーナ１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋも基本的には感光体クリーナ１１５Ｙと同様に構成されている。
【００５６】
図５は感光体ドラム１１１Ｙとクリーニングブレード１６５Ｙとの関係を示す図である。
【００５７】
図５において、食い込み量δは感光体ドラム１１１Ｙを取り付けることによるクリーニングブレード１６５Ｙの先端エッジの変移量である。厚さｔは、クリーニングブレード１６５Ｙの感光体ドラム１１１Ｙへの当接方向の厚みである。自由長Ｌは、クリーニングブレード１６５Ｙの背板１６３Ｙからの突き出し量である。
【００５８】
クリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧は、一般に以下の式を用いて算出する事が可能である。
Ｆ=δ×３Ｅ×ｔ３／（１２×Ｌ３）
Ｆ:当接圧（ｇｆ／ｃｍ）
δ：食い込み量（ｃｍ）
Ｅ：ヤング率（ｋｇ／ｃｍ２）
ｔ：厚さ（ｃｍ）
Ｌ：自由端長（ｃｍ）
上記の式に示すように、クリーニングブレード１６５Ｙの食い込み量δ、ヤング率Ｅ、厚さｔが大きくなると当接圧は大きくなり、自由長Ｌが大きくなると当接圧は小さくなる関係にある。
【００５９】
クリーニングブレード１６５Ｙの食い込み量δは、背板１６３Ｙのクリーニング容器１６２Ｙへの取り付け位置を長孔１６６Ｙ、１６７Ｙの範囲で、図３上で上下方向に調節して、固定ビス１６４Ｙで固定することにより、変化させることができる。この食い込み量δは、通常０．６〜１.５ｍｍである。
【００６０】
食い込み量δが１.５ｍｍより大きいと、感光体ドラム１１１Ｙに非常に高い摩擦力を与えるため、クリーニングブレード１６５Ｙのエッジ欠けや鳴きが発生し易く、感光体ドラム１１１Ｙの磨耗も大きくなる。
【００６１】
また、食い込み量δが０.６ｍｍより小さいと、クリーニングブレード１６５Ｙの動作が不安定になるばかりではなく、感光体ドラム１１１Ｙとクリーニングブレード１６５Ｙとの密着性が失われ、トナーがすり抜け易くなるため画像不良の原因となる。
【００６２】
クリーニングブレード１６５Ｙのヤング率Ｅは通常３０〜１００ｋｇ／ｃｍ２であり、１００ｋｇ／ｃｍ２より大きいと感光体ドラム１１１Ｙの磨耗が大きくなり、３０ｋｇ／ｃｍ２より小さいと感光体ドラム１１１Ｙ表面への密着性が弱くなりトナーがすり抜けやすくなるため画像不良の原因となる。
【００６３】
クリーニングブレード１６５Ｙの厚さｔは通常１.５ｍｍ〜２.５ｍｍであり、１.５ｍｍよりも薄いと強度不足からクリーニングブレード１６５Ｙのめくれやトナーがすり抜けやすくなるため画像不良の原因となる。また、２.５ｍｍよりも厚くなると長手方向で当接圧が不均一になりやすく、感光体ドラム１１１Ｙの偏磨耗が大きくなりやすい。
【００６４】
クリーニングブレード１６５Ｙの背板１６３Ｙから突出されている部分の長さ、いわゆる自由長Ｌは、通常５〜１０ｍｍである。５ｍｍよりも小さいと長手方向で当接圧が不均一になりやすく、感光体ドラム１１１Ｙの偏磨耗が起き易い。１０ｍｍよりも大きいとめくれやクリーニングブレード１６５Ｙの永久歪の原因となる。
【００６５】
本実施の形態で用いるカラー用のトナーとしては、乳化重合凝集法により作製した重合トナーと、磁性キャリアとの混合物を二成分現像剤として使用した。得られた現像剤の全重量に対するトナーの重量（Ｔ／Ｄ比）は８％であった。
【００６６】
本発明で用いられる重合トナーとしては、トナー粒子の最大周囲長をＭ、粒子の投影面積をＡとした場合に、ＳＦ＝（Ｍ２π／４Ａ）×１００で表せる形状係数ＳＦが１００〜１４０の範囲内である略球形トナーが高転写効率を維持するためには好ましい。また、トナーの粒径としては、画質の観点から、重量平均粒径が５〜１０μｍの範囲のものが良好な画像が得られ好ましい。
【００６７】
感光ドラム１１１Ｙは直径３０ｍｍのアルミニウム管の外周面に２０μｍ程度の有機感光層を塗布して得られるもので、矢印方向に所定の周速度Ｖ＝１０５ｍｍ／ｓで回転駆動されている。
【００６８】
帯電ローラ１１２Ｙは直径８ｍｍの金属シャフトを軸芯として所定の抵抗値となるように抵抗調整されたエピクロルヒドリンを主成分とするゴムを巻きつけ円筒状に研削加工することにより製作される直径１４ｍｍのローラである。
【００６９】
図１〜図５に示す構造の本実施の形態の画像形成装置による以下の具体的な実施例及び比較例の実験結果を図６に示す。
【００７０】
（比較例１）
中間転写ベルト１３１の上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に画像プロセスユニットを配置するような、タンデム構成の前記画像形成装置において、各画像プロセスユニットの感光体クリーナを同一とし、クリーニングブレードの設定を、食い込み量δ＝１．３ｍｍ、ヤング率Ｅ＝８０ｋｇｆ／ｃｍ２、厚さｔ＝２．０ｍｍ、自由長Ｌ＝８ｍｍとした。
【００７１】
この画像形成装置を用い、用紙全領域に対する画像形成領域の割合である画像被覆率５％にてＡ４普通紙の４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに印刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００７２】
図６の評価結果からわかるように、比較例１では、クリーニング不良による画像不良は発生しなかった。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数は各色とも約３０，０００枚であった。
【００７３】
（実施例１）
上述の比較例１と同様の構成とした前記画像形成装置において、中間転写ベルト１３１の最下流側に位置する黒（Ｋ）の画像プロセスユニットのクリーニングブレードにおける食い込み量δのみを０．８ｍｍに設定した。これにより本実施例では、比較例１（食い込み量δ＝１．３ｍｍ）よりもクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を下げた。
【００７４】
この画像形成装置を用い、画像被覆率５％にてＡ４普通紙の４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに耐刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００７５】
実施例１では、クリーニング不良による画像不良は発生しなかった。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）では約３０，０００枚であったが、黒（Ｋ）では約３６，０００枚であり、クリーニングブレードの食い込み量δを小さくした事で有効に感光体ドラムの磨耗を抑制することができた。
【００７６】
（実施例２）
上述の比較例１と同様の構成とした前記画像形成装置において、中間転写ベルト１３１の最下流側に位置する黒（Ｋ）の画像プロセスユニットにおけるクリーニングブレードのヤング率Ｅのみを５０ｋｇｆ／ｃｍ２に設定した。これにより本実施例では、比較例１（ヤング率Ｅ＝８０ｋｇｆ／ｃｍ２）よりもクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を下げた。
【００７７】
この画像形成装置を用い、画像被覆率５％にてＡ４普通紙の４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに耐刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００７８】
実施例２では、クリーニング不良による画像不良は発生しなかった。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）シアン（Ｃ）では約３０，０００枚であったが、黒（Ｋ）では約３７，０００枚であり、クリーニングブレードのヤング率Ｅを小さくした事で有効に感光体ドラムの磨耗を抑制することができた。
【００７９】
（実施例３）
上述の比較例１と同様の構成とした前記画像形成装置において、中間転写ベルト１３１の最下流側に位置する黒（Ｋ）の画像プロセスユニットにおけるクリーニングブレードの厚さｔのみを１．８ｍｍに設定した。これにより本実施例では、比較例１（厚さｔ＝２．０ｍｍ）よりもクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を下げた。
【００８０】
この画像形成装置を用い、画像被覆率５％にてＡ４普通紙の４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに耐刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００８１】
実施例３では、クリーニング不良による画像不良は発生しなかった。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）では約３０，０００枚であったが、黒（Ｋ）では約３５，０００枚であり、クリーニングブレードの厚ｔさを小さくした事で有効に感光体ドラムの磨耗を抑制することができた。
【００８２】
（実施例４）
上述の比較例１と同様の構成とした前記画像形成装置において、中間転写ベルト１３１の最下流側に位置する黒（Ｋ）の画像プロセスユニットにおけるクリーニングブレードの自由長Ｌのみを９ｍｍに設定した。これにより本実施例では、比較例１（自由長Ｌ＝８ｍｍ）よりもクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を下げた。
【００８３】
この画像形成装置を用い、画像被覆率５％にてＡ４普通紙の４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに耐刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００８４】
実施例４では、クリーニング不良による画像不良は発生しなかった。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）では約３０，０００枚であったが、黒（Ｋ）では約３５，０００枚であり、クリーニングブレードの自由長Ｌを小さくした事で有効に感光体ドラムの磨耗を抑制することができた。
【００８５】
（実施例５）
上述の比較例１と同様の構成とした前記画像形成装置において、各色の画像プロセスユニットにおけるクリーニングブレードの食い込み量δをイエロー（Ｙ）は１．３ｍｍ、マゼンタ（Ｍ）は１．２ｍｍ 、シアン（Ｃ）は１．１ｍｍ、黒（Ｋ）は０．８ｍｍに設定した。これにより本実施例では、比較例１（食い込み量δ＝１．３ｍｍ）と比較してクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧は、イエロー（Ｙ）では同等、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）と下流に配置されるプロセスユニットになるにしたがって、順次小さくなるように構成した。
【００８６】
この画像形成装置を用い、画像被覆率５％にてＡ４普通紙の４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに耐刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００８７】
実施例５では、クリーニング不良による画像不良は発生しなかった。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数はイエロー（Ｙ）で約３０，０００枚、マゼンタ（Ｍ）で約３１，０００枚 、シアン（Ｃ）で約３３，０００枚、黒（Ｋ）では３６，０００枚程度であり、クリーニングブレードの食い込み量δを小さくした事で有効に感光体ドラムの磨耗を抑制することができた。
【００８８】
（比較例２）
上述の比較例１と同様の構成とした前記画像形成装置において、イエロー（ Ｙ ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）画像プロセスユニットのクリーニングブレードの食い込み量δ＝０．８ｍｍ、黒（Ｋ）の画像プロセスユニットのクリーニングブレードについては食い込み量δ＝１．３ｍｍに設定した。これにより本比較例２では、比較例１（食い込み量δ＝１．３ｍｍ）と比較してクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）では小さく、黒（Ｋ）では同等となるよう構成した。
【００８９】
この画像形成装置を用い、画像被覆率５％にてＡ４普通紙を４枚間欠コピーのテストを行い、クリーニング不良による画像不良の発生の有無、および感光体ドラムの磨耗による画像不良が発生するまでに耐刷可能なコピー枚数の測定を行なった。その結果を図６に示す。
【００９０】
比較例２では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像プロセスユニットで、クリーニング不良による画像不良が発生した。また、感光体ドラムの耐刷可能枚数はシアン（Ｃ）で約３３，０００枚、黒（Ｋ）では３０，０００枚程度であったが、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）では画像不良が激しいため測定不能であり、画像プロセスユニットの寿命を著しく短縮する結果となった。
【００９１】
以上の実施例からわかるように、中間転写体の下流側に位置するプロセスユニットでは再転写トナーが多くなり、クリーニングブレードへのトナー供給量が増加し、同様にしてトナー外添剤も増加するために潤滑性を高く維持することができる。このためクリーニングブレードの感光体ドラムへの当接圧を下げても安定したクリーニングができ、また、当接圧の低下に伴いクリーニングブレードと、感光体ドラム双方の磨耗を低減し、寿命を延ばすことができる。また、使用頻度の高い黒（Ｋ）を最下流に配置することによって、黒のプロセスユニットのクリーニングブレードや感光体ドラムのような消耗品の交換頻度が減少し、メンテナンスのサイクルを伸ばすことができる。
【００９２】
上記実施例においては、非磁性の重合トナーを用いた例を示したが、本発明においては、これに限定されるものではなく、例えば粉砕トナーを用いてもよい。
【００９３】
上記実施例においては、中間転写体として中間転写ベルトを用いた例を示したが、本発明においては、これに限定されるものではなく、例えばベルトに用紙を吸着搬送し、この用紙に各色のプロセスユニットから直接転写する構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明によれば、特に使用頻度の高い感光体ドラムにおけるクリーニングブレードの損傷やクリーニング不良の発生を防止しつつ、感光体ドラムの磨耗を減少させ、画像プロセスユニットの寿命を延長する効果的を有し、電子写真方式を採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な画像プロセス装置及びこれを備えた画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る中間転写ベルト上のトナー像と各色の感光体ドラムの関係を示す配置図
【図３】本発明の実施の形態に係る画像プロセスユニットの側面概略構成図
【図４】本発明の実施の形態に係る画像プロセスユニットの要部斜視図
【図５】本発明の実施の形態に係る画像プロセスユニットの感光体ドラムとクリーニングブレードとの関係を示す図
【図６】本発明の実施例の形態の画像評価結果を示す図
【符号の説明】
【００９６】
１００    画像形成装置
１０１    装置本体
１０２    二次転写ローラ
１０３    排紙ローラ
１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ    画像プロセスユニット
１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ    感光体ドラム
１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ    帯電ローラ
１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，１１３Ｋ    現像装置
１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ    一次転写ローラ
１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋ    感光体クリーナ
１１６    現像ローラ
１１７    攪拌スクリュー
１２０    レーザスキャンユニット
１３０    中間転写ユニット
１３１    中間転写ベルト
１３２    駆動ローラ
１３３    従動ローラ
１４０    定着ユニット
１４１    定着ローラ
１４２    加圧ローラ
１５０    給紙ユニット
１５１    用紙カセット
１５２    レジストローラ
１６２Ｙ    クリーニング容器
１６３Ｙ    背板
１６４Ｙ    固定ビス
１６５Ｙ    クリーニングブレード
１６６Ｙ，１６７Ｙ    長孔
１８０    用紙
１９０Ｙ    レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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