(57)【要約】【課題】ビビリ振動や異音の発生を抑制し、像担持体およびクリーニングブレードの寿命が向上し、経時にわたり良好なクリーニング性を維持し、かつ、良好な画像を得ることができる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】クリーニングブレード６２は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダー６２１と、短冊形状の弾性体ブレード６２２とで構成し、クリーニングブレード６２の先端面６２ａ全体および下面６２ｂの先端稜線部６２ｃ近傍に先端稜線部６２ｃを覆うように、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層を形成する。また、潤滑剤塗布装置１０をクリーニングブレード６２の感光体と当接する当接位置よりも感光体表面移動方向下流側、かつ、現像装置の現像領域よりも感光体表面移動方向上流側に配置する。【選択図】図１
2009300750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、
前記像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、
前記像担持体表面に当接して、前記像担持体表面に付着した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を有するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、短冊形状の弾性体ブレードと、
前記弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、前記弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層とを有し、
前記クリーニングブレードの前記像担持体と当接する当接位置よりも前記像担持体表面移動方向下流側、かつ、前記現像手段の現像領域よりも前記像担持体表面移動方向上流側に前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記表面層の鉛筆硬度が、７［Ｈ］以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
前記弾性体ブレードとして、ウレタン基を含むゴムを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、
前記潤滑剤塗布手段は、前記像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、前記潤滑剤供給手段により前記像担持体表面に供給された潤滑剤を均す潤滑剤均し手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記潤滑剤均し手段として、ブレード部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４または５の画像形成装置において、
前記潤滑剤は、固形潤滑剤であって、
前記潤滑剤供給手段として、回転しながら前記固形潤滑剤を掻き取り前記像担持体に供給するローラ状ブラシを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、
前記潤滑剤は、金属石鹸であって、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムおよびステアリン酸カルシウムから選択される少なくとも１種以上の金属石鹸であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体と、少なくとも前記クリーニング手段と、前記潤滑剤塗布手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
像担持体と少なくとも前記像担持体表面に付着した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を有するクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニングブレードは、短冊形状の弾性体ブレードと、
前記弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、前記弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層とを有するものであり、
前記クリーニングブレードの前記像担持体と当接する当接位置よりも前記像担持体表面移動方向下流側、かつ、前記現像手段の現像領域よりも前記像担持体表面移動方向上流側に前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の画像形成装置では、感光体などの像担持体について、転写紙や中間転写体へトナー像を転写した後の表面に付着した不必要な転写残トナーはクリーニング手段たるクリーニング装置によって除去している。このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムなどの弾性体で構成されている。そして、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持して先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。
【０００３】
また、近年の高画質化の要求に応えるべく、重合法等により形成された小粒径で球形に近いトナー（以下、重合トナー）を用いた画像形成装置が知られている。この重合トナーは、従来の粉砕トナーに比べて転写効率が高いなどの特徴があり、上記要求に応えることが可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて像担持体表面から除去しようとしても十分に除去することが困難であり、クリーニング不良が発生してしまうという問題を有している。これは、小粒径で且つ球形度に優れた重合トナーが、ブレードと像担持体との間に形成される僅かな隙間をすり抜けるからである。
【０００４】
かかるすり抜けを抑えるには、像担持体とクリーニングブレードとの当接圧力を高めてクリーニング能力を高める必要がある。しかし、クリーニングブレードの当接圧を高めると、図７（ａ）に示すように、像担持体３とクリーニングブレード６２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード６２が像担持体３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード６２が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。また、このめくれと復元とを繰り返すことでビビリ振動が生じてしまう。さらに、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図７（ｂ）に示すように、クリーニングブレード６２の先端面６２ｂの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた場所に局所的な磨耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な磨耗が大きくなり、最終的には、図７（ｃ）に示すように、先端稜線部６２ｃが欠落してしまう。先端稜線部６２ｃが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。
【０００５】
特許文献１には、ポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレードの少なくとも当接部に、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮膜硬度を有する樹脂からなる表面層を設けたものが記載されている。樹脂の鉛筆硬度をＢ以上とすることにより、クリーニングブレード当接部の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードの耐磨耗性を高めることができるとともに、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを抑制することができる。
【０００６】
【特許文献１】特許第３６０２８９８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、特許文献１のゴム部材よりも硬い樹脂からなる表面層は、ゴム部材のように柔軟に変形できないため、クリーニングブレードの先端稜線部を感光体表面に当接させたときに、表面層の先端稜線部付近に応力が集中してしまう。その結果、経時の使用でその部分に細かい割れが生じてしまう。このような細かい割れが生じると、良好なクリーニング性を維持することができなくなってしまう。
また、ゴム部材よりも硬い表面層が、高い当接圧で像担持体表面に当接するので、ゴムブレードを当接させた場合に比べて、像担持体表面が早期に磨耗してしまい、像担持体の機能が低下し、地肌汚れなどの画質の低下が早期に生じてしまうという不具合もあった。
【０００８】
本出願人は、特願２００８−６８６６５号に記載されているように、クリーニングブレード当接位置よりも感光体移動方向上流側、かつ、転写位置よりも下流側に潤滑剤塗布装置を設け、感光体表面に潤滑剤を塗布してクリーニングブレードと感光体表面との当接位置に潤滑剤を供給することで、表面層に細かな割れが生じても、クリーニング性能を維持することができることを見出した。また、感光体表面に潤滑剤を塗布することで、感光体の摩擦係数を下げることができ、感光体の磨耗やフィルミングを抑制することもできる。
【０００９】
しかしながら、特願２００８−６８６６５号に記載の画像形成装置のように、クリーニングブレード当接位置よりも感光体移動方向上流側、かつ、転写位置よりも下流側に潤滑剤塗布装置を設けると、次のような不具合が生じることがわかった。すなわち、クリーニングブレード当接位置よりも感光体移動方向上流側、かつ、転写位置よりも下流側に潤滑剤塗布装置を設けた場合、感光体表面に付着した転写トナー上に潤滑剤を塗布することとなる。その結果、クリーニングブレードで転写残トナーが除去される際に潤滑剤も除去されてしまい、転写残トナーが多く付着していたところに対応するクリーニングブレード通過後の感光体表面における潤滑剤の量が、転写残トナーがあまり付着していないところに対応するクリーニングブレード通過後の感光体表面の潤滑剤量よりも少なくなり、クリーニングブレード通過後の感光体表面の潤滑剤量に偏りが生じてしまう。これにより、現像手段によって感光体表面の潤滑剤の多い部分に付着したトナーと感光体表面との付着力と、現像手段によって感光体表面の潤滑剤の少ない部分に付着したトナーと感光体表面との付着力とが異なってしまい、転写ムラ、文字中抜け、虫喰い、画像ボケ、ボソツキなど、種々の異常画像となる不具合である。
【００１０】
さらに、潤滑剤塗布装置の感光体表面に潤滑剤を塗布する塗布ブラシに転写残トナーが付着し、塗布ブラシが汚れて経時にわたり感光体表面に軸方向均一に潤滑剤を塗布することができなくなってしまう。その結果、クリーニングブレードと感光体表面との当接部の軸方向の一部分に十分な潤滑剤を供給することができなくなり、その部分でトナーのすり抜けが起こりクリーニング不良となってしまう。
【００１１】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ビビリ振動や異音の発生を抑制し、像担持体およびクリーニングブレードの寿命が向上し、経時にわたり良好なクリーニング性を維持し、かつ、良好な画像を得ることができる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、前記像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、前記像担持体表面に当接して、前記像担持体表面に付着した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を有するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、短冊形状の弾性体ブレードと、前記弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、前記弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層とを有し、前記クリーニングブレードの前記像担持体と当接する当接位置よりも前記像担持体表面移動方向下流側、かつ、前記現像手段の現像領域よりも前記像担持体表面移動方向上流側に前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を配置した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の画像形成装置において、前記表面層の鉛筆硬度が、７［Ｈ］以上であ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の画像形成装置において、前記弾性体ブレードとして、ウレタン基を含むゴムを用いた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乃至３いずれかの画像形成装置において、前記潤滑剤塗布手段は、前記像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、前記潤滑剤供給手段により前記像担持体表面に供給された潤滑剤を均す潤滑剤均し手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、前記潤滑剤均し手段として、ブレード部材を用いた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４または５の画像形成装置において、前記潤滑剤は、固形潤滑剤であって、前記潤滑剤供給手段として、回転しながら前記固形潤滑剤を掻き取り前記像担持体に供給するローラ状ブラシを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、前記潤滑剤は、金属石鹸であって、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムおよびステアリン酸カルシウムから選択される少なくとも１種以上の金属石鹸であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、前記像担持体と、少なくとも前記クリーニング手段と、前記潤滑剤塗布手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとしたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、像担持体と少なくとも前記像担持体表面に付着した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を有するクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレードは、短冊形状の弾性体ブレードと、前記弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、前記弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層とを有するものであり、前記クリーニングブレードの前記像担持体と当接する当接位置よりも前記像担持体表面移動方向下流側、かつ、前記現像手段の現像領域よりも前記像担持体表面移動方向上流側に前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至９の発明によれば、後述する実験結果に示すように、クリーニングブレードの先端稜線部を弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層で覆うことで、先端稜線部が表面層で覆われておらず、弾性体ブレードのみからなるクリーニングブレードに比べて、クリーニングブレードの耐摩耗性を向上させることができる。よって、クリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。また、クリーニングブレードの先端稜線部の変形が抑制され、先端稜線部のめくれを抑制することができる。よって、ビビリ振動や異音の発生を抑制することができるとともに、クリーニングブレード先端面の局所的な磨耗を抑制することができる。
また、潤滑剤塗布手段によって像担持体表面に潤滑剤を塗布することで、クリーニングブレードと像担持体表面との当接位置に潤滑剤を供給することができる。これにより、表面層に細かな割れが生じても、良好なクリーニング性を維持することができる。また、感光体表面に潤滑剤を塗布することで、感光体の摩擦係数を下げることができ、感光体の磨耗やフィルミングを抑制することもできる。
さらに、クリーニングブレードの像担持体と当接する当接位置よりも像担持体表面移動方向下流側、かつ、現像手段の現像領域よりも像担持体表面移動方向上流側に潤滑剤塗布手段を設けることで、潤滑剤塗布装置で塗布された潤滑剤が、現像手段の現像領域を通過する前に、クリーニングブレードで転写残トナーとともに除去されることがない。よって、現像手段の現像領域を通過する像担持体表面における潤滑剤量が均一にでき、現像手段によって感光体表面に付着したトナーと像担持体との付着力を均一にすることができる。その結果、良好な転写性を得ることができ、良好な画像を得ることができる。
また、クリーニングブレードの像担持体と当接する当接位置から現像手段の現像領域までは、像担持体表面にほとんどトナーが付着していない。よって、この領域で潤滑剤を塗布することで、潤滑剤塗布手段にトナーが付着するのを抑制することができ、経時で軸方向に均一に潤滑剤を塗布することができる。これにより、経時にわたり、良好なクリーニング性、良好な画像を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。プリンタは、単一色の複写を行うものであり、図示しない画像読み取り部で読み取った画像データに基づいてモノクロ画像形成を行う。
【００１５】
図１に示すように、プリンタは、像担持体としてのドラム状の感光体３を備えている。感光体３はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
【００１６】
感光体３の周囲には帯電手段としての帯電チャージャ４、潜像をトナー像化する現像手段である現像装置５、トナー像を記録媒体としての転写紙に転写する転写手段としての転写装置７、転写紙を感光体３から分離するための分離爪８、転写後の感光体３上に残留するトナーの帯電極性を揃えるためのクリーニング前チャージャ９、転写後の感光体３上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０、感光体３を除電する除電ランプ１１等が配置されている。
【００１７】
帯電チャージャ４は、感光体３に所定の距離を持って非接触で配置され、感光体３を所定の極性、所定の電位に帯電するものである。帯電チャージャ４によって一様帯電された感光体３は、図示しない潜像形成手段たる露光装置から画像データに基づいて光Ｌが照射され静電潜像が形成される。
【００１８】
現像装置５は、現像剤担持体としての現像ローラ５１を有している。この現像ローラ５１には、図示しない電源から現像バイアスが印加されるようになっている。現像装置５のケーシング内には、ケーシング内に収容された現像剤を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する供給スクリュ５２及び攪拌スクリュ５３が設けられている。また、現像ローラ５１に担持された現像剤を規制するためのドクタ５４も設けられている。供給スクリュ５２及び攪拌スクリュ５３の２本スクリュによって撹拌・搬送された現像剤中のトナーは、所定の極性に帯電される。そして、現像剤は、現像ローラ５１に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、ドクタ５４により規制され、感光体３と対向する現像領域でトナーが感光体３上の潜像に付着する。
【００１９】
転写装置７は、転写前チャージャ７１、転写チャージャ７２、分離チャージャ７３を備えている。転写前チャージャ７１で負のコロナ放電を行って、トナーの極性を揃えた後、転写チャージャ７２によるコロナ放電下で転写紙にトナー像を転写する。この転写紙を分離チャージャ７３のコロナ放電と分離爪８とによって感光体３表面から分離する。
【００２０】
クリーニング装置６は、クリーニングブレード６２、潤滑剤塗布装置１０などを有している。クリーニングブレード６２は、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を短冊形状に形成した弾性ブレードでありホルダー６２１に支持され、その先端稜線部が感光体３の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体３に当接している。クリーニングブレード６２は、感光体上の転写残トナーを除去する。なお、クリーニングブレード６２の詳細については後述する。
【００２１】
潤滑剤塗布装置１０は、クリーニングブレード６２よりも感光体表面移動方向下流側に配置され、潤滑剤供給手段たる塗布ブラシ１０１、固形潤滑剤１０３、ブラケット１０５、潤滑剤加圧スプリング１０４、潤滑剤均し手段たる均しブレード１１０などを備えている。固形潤滑剤１０３は、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶解した後冷却固化させたものであり、バー状に成型されている。固形潤滑剤１０３は、ブラケット１０５に保持され、クリーニング装置６のケースに取り付けられた潤滑剤加圧スプリング１０４により塗布ブラシ１０１側に加圧されている。塗布ブラシ１０１は感光体３に当接して設けられており、塗布ブラシ１０１の感光体３の回転方向に対して連れまわり方向の回転により固形潤滑剤１０３が削られてクリーニングブレード６２により残留トナーが除去されてクリーンな状態の感光体３の表面に潤滑剤が塗布される。塗布ブラシ１０１によって感光体表面に塗布された潤滑剤は、感光体表面と摺擦する均しブレードによって引き延ばされる。これにより、感光体表面に潤滑剤の薄層が形成される。なお、図１においては、均しブレードは、感光体３の表面移動方向に対してトレール方向で感光体３に当接しているが、カウンタ方向に当接させてもよい。また、潤滑剤の感光体３への供給量は、固形潤滑剤１０３の塗布ブラシ１０１へ押し当てる潤滑剤加圧スプリング１０４の加圧力によりコントロール可能である。
【００２２】
上記固形潤滑剤１０３としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムおよびステアリン酸カルシウムから選択される少なくとも１種以上の金属石鹸を好適に用いることができる。また、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることも可能であり、上記の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
【００２３】
転写前チャージャ７１、分離爪８、クリーニング前チャージャ９は、必要に応じて配置されるものである。
【００２４】
帯電チャージャ４、転写前チャージャ７１、転写チャージャ７２、分離チャージャ７３、クリーニング前チャージャ９には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）を始めとする公知の手段が用いられる。
これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式がより望ましく、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化が可能である等のメリットを有する。
【００２５】
また、不図示の露光装置、除電ランプ１１等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、また６００〜８００ｎｍの長波長光を有するため、良好に使用される。
【００２６】
次に、プリンタにおける画像形成動作を説明する。
図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信したら、帯電チャージャ４、現像ローラ５１、転写前チャージャ７１、転写チャージャ７２、分離チャージャ７３、クリーニング前チャージャ９にそれぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加される。同様に、露光装置及び除電ランプ１１などにもそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加される。また、これと同期して、駆動手段としての感光体駆動モータ（不図示）により感光体３が図中矢印方向に回転駆動される。
【００２７】
感光体３が図中矢印方向に回転すると、まず感光体表面が、帯電チャージャ４によって所定の電位に帯電される。そして、図示しない露光装置から画像信号に対応した光Ｌが感光体３上に照射され、光Ｌが照射された部分の感光体３上が除電され静電潜像が形成される。
【００２８】
静電潜像の形成された感光体３は、現像装置５との対向部で現像ローラ５１上に形成された現像剤の磁気ブラシで感光体３表面を摺擦される。このとき、現像ローラ５１上の負帯電トナーは、現像ローラ５１に印加された所定の現像バイアスによって、静電潜像側に移動し、トナー像化（現像）される。このように、本実施形態では、感光体３上に形成された静電潜像は、現像装置５によって、負極性に帯電されたトナーにより反転現像される。本実施形態では、Ｎ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の非接触帯電ローラ方式を用いた例について説明したが、これに限るものではない。
【００２９】
感光体３上に形成されたトナー像は、図示しない給紙部から上レジストローラ１１と下レジストローラ１２との対向部を経て、感光体１と転写チャージャとの間に形成される転写領域に給紙される転写紙に転写される。このとき、転写紙は上レジストローラ１２と下レジストローラ１３との対向部で画像先端と同期を取り供給される。また、転写紙への転写時には、所定の転写バイアスが印加される。トナー像が転写された転写紙は、分離爪８と分離チャージャ７３によって感光体３から分離され、図示しない定着手段としての定着装置へ搬送される。そして、定着装置を通過する事により、熱と圧力の作用でトナー像が転写紙上に定着されて、転写紙は機外に排出される。
一方、転写後の感光体３の表面は、クリーニング装置６で転写後の残留トナーが除去された後、潤滑剤塗布装置１０によって潤滑剤が塗布され、除電ランプ１１で除電される。
【００３０】
また、本プリンタにおいては、感光体３と、プロセス手段として帯電チャージャ４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０などが枠体２に収められており、プロセスカートリッジ１として装置本体から一体的に着脱可能となっている。なお、本実施形態では、プロセスカートリッジ１としての感光体３とプロセス手段とを一体的に交換するようになっているが、感光体３、帯電チャージャ４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
【００３１】
次に、本プリンタに好適なトナーについて説明する。
本プリンタに用いるトナーとしては、画質向上のために、高円形化、小粒径化がし易い懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いるのが好ましい。
特に、円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５［μｍ］以下の重合トナーを用いるのが好ましい。平均円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５［μｍ］のものを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。
【００３２】
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、図２（ａ）に示す実際のトナー投影形状の外周長をＣ１、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ図２（ｂ）に示す真円の外周長をＣ２としたときのＣ２／Ｃ１を求め、その平均値を円形度とした。
【００３３】
体積平均粒径については、コールターカウンター法によって求めることが可能である。具体的には、コールターマルチサイザー２ｅ型（コールター社製）によって測定したトナーの個数分布や体積分布のデータを、インターフェイス（日科機社製）を介してパーソナルコンピューターに送って解析するのである。より詳しくは、１級塩化ナトリウムを用いた１％ＮａＣｌ水溶液を電解液として用意する。そして、この電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５［ｍｌ］加える。更に、これに被検試料としてのトナーを２〜２０［ｍｇ］加え、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。そして、別のビーカーに電解水溶液１００〜２００［ｍｌ］を入れ、その中に分散処理後の溶液を所定濃度になるように加えて、上記コールターマルチサイザー２ｅ型にかける。アパーチャーとしては、１００［μｍ］のものを用い、５０，０００個のトナー粒子の粒径を測定する。チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上３２．０［μｍ］以下のトナー粒子を対象とする。そして、「体積平均粒径＝ΣＸｆＶ／ΣｆＶ」という関係式に基づいて、体積平均粒径を算出する。但し、Ｘは各チャンネルにおける代表径、Ｖは各チャンネルの代表径における相当体積、ｆは各チャンネルにおける粒子個数である。
【００３４】
このような重合トナーにおいては、上述したように、粉砕トナーを感光体３表面から除去するときと同じようにしてクリーニングブレード６２で除去しようとしても、その重合トナーを感光体３表面から十分に除去しきれず、クリーニング不良が発生する。そこで、クリーニングブレード６２の感光体３への当接圧を高めて、クリーニング性をアップしようとすると、クリーニングブレード６２が早期に磨耗してしまうという問題があった。また、クリーニングブレード６２と感光体３との摩擦力が高まって、クリーニングブレード６２の感光体３と当接している先端稜線部が感光体３の移動方向に引っ張られて、先端稜線部がめくれてしまう。クリーニングブレード６２の先端稜線部がめくれると、異音や振動、先端稜線部の欠落などの様々な問題が生じてしまう。
【００３５】
そこで、本実施形態においては、クリーニングブレード６２の先端稜線部を覆うように、クリーニングブレード６２よりも硬度の高い表面層を設けている。
【００３６】
図３は、クリーニングブレード６２の斜視図であり、図４は、クリーニングブレード６２の拡大構成図である。
クリーニングブレード６２は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダー６２１と、短冊形状の弾性体ブレード６２２とで構成されており、クリーニングブレード６２の先端面６２ａ全体および下面６２ｂの先端稜線部６２ｃ近傍に先端稜線部６２ｃを覆うように表面層６２３が形成されている。
弾性体ブレード６２２は、ホルダー６２１の一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダー６２１の他端側は、クリーニング装置６のケースに方持ち支持されている。
【００３７】
弾性体ブレードと６２２しては、感光体３の偏心や感光体表面の微小なうねりなどに追随できるように、高反発性の弾性体が好ましく、ウレタン基を含むゴムであるウレタンゴムなどが好適である。特に、２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が３０〜６８［％］のウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムの硬度が７５度を超えると、柔軟性に乏しくなり、例えば、ホルダー６２１が微小に傾いて取り付けるなどしたときに、クリーニングブレード６２の軸方向一端側と他端側とで当接圧が異なる所謂偏当りしやすくなり、軸方向で均一な当接圧が得にくくなる。その結果、クリーニング性が低下するおそれがある。一方、硬度が７０度未満の場合は、重合トナーでもクリーニングできるよう当接圧を高く設定したときに、クリーニングブレード６２が反ってしまって、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃが浮きあがって、クリーニングブレード６２のブレード下面６２ｂが感光体３と当接する所謂腹当たり現象が生じてしまう。腹当たり現象が生じると、クリーニングブレード６２と感光体表面との当接面積が急激に増大するため、クリーニングブレード６２を大きな力で押しつけても逆に当接圧は小さくなり、クリーニング性が低下してしまう。
また、反発弾性率が６８［％］を超えるようなウレタンゴムはほとんど存在しないのが実情であり、汎用品でないので、コスト高につながるおそれがある。また、反発弾性率が６８［％］を超えると、クリーニングブレード６２にめくれが発生したときに、高音のブレード鳴きという異音が発生しやすくなる。一方、反発弾性率が３０［％］未満であると、感光体３の偏心や感光体表面の微小なうねりなどに対する追随性が悪くなり、クリーニング性が低下するおそれがある。
【００３８】
このように、ウレタンゴムとして、２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が３０〜６８［％］のウレタンゴムを用いることによって、良好なクリーニング性を得ることができる。
【００３９】
表面層６２３は、スプレー塗工、ディップ塗工によってクリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃを皮膜する。表面層６２３としては、弾性体ブレード６２２よりも硬度の高い部材を皮膜するのが好ましい。弾性体ブレード６２２よりも硬度が高い部材とすることで、弾性体ブレード６２２よりも感光体３によって削られにくくなり、弾性体ブレード６２２を感光体表面に当接させるものに比べて、クリーニングブレード６２の耐摩耗性を向上させることができる。また、表面層６２３の材質として、摩擦係数が０．１〜０．６となる材質が好ましい。摩擦係数が０．６を超えると、感光体３と表面層６２３との摩擦力が高くなり、クリーニングブレード６２のめくれが生じてしまう。一方、摩擦係数が０．１未満だと、表面層６２３の耐摩耗性が低下してしまう。これは、摩擦係数を０．１未満とするための低摩擦添加剤の量が多くなるからである。
【００４０】
また、表面層６２３の皮膜硬度は、鉛筆硬度７Ｈ以上が好ましい。鉛筆硬度７Ｈ以上とすることで、表面層６２３が感光体３によって削られにくくなり、クリーニングブレード６２の耐摩耗性を著しく向上させることができ、経時にわたりクリーニング性能を維持することができる。また、鉛筆硬度を７Ｈ以上とすることで、表面層６２３が比較的剛直となり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのめくれをより一層抑制することができる。
【００４１】
また、感光体３と当接する可能性のある先端稜線部６２ｃから５０［μｍ］離れた位置まで、先端面６２ａとブレード下面６２ｂとに表面層を形成するのが好ましい。これにより、先端稜線部６２ｃの表面が削れ、弾性体ブレード６２２と感光体３とが直接接触し、先端稜線部６２ｃがめくれて先端面６２ａの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた場所が感光体３と当接しても、そこにも表面層６２３が形成してあるので、先端面６２ａの局所的な磨耗が抑制される。よって、先端面６２ａの局所的な磨耗によってクリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの欠落を抑制することができる。また、感光体３の取り付け誤差やクリーニングブレードの取り付け誤差などによって、クリーニングブレード６２の当接圧が必要以上に高くなり、クリーニングブレード６２が必要以上に撓んで、ブレード下面６２ｂの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた箇所が感光体３に接触しても、そこにも、表面層６２３が形成してあるので、ブレード下面の局所的な磨耗を抑制することができる。
【００４２】
また、表面層６２３の層厚は、５〜２０［μｍ］が好ましい。層厚が、５［μｍ］以下だと、表面層の剛性が弱くなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれやすくなってしまう。また、層厚が２０［μｍ］を超えると、トナーのすり抜けが増大してクリーニング不良が発生しやすくなる。これは、スプレー塗工やディップ塗工のように、液体の材料を付着させて表面層６２３を形成しているため、先端稜線部６２ｃは表面張力の関係で、皮膜が形成されにくい。このため、先端稜線部６２ｃから離れるにつれて表面層６２３の層厚は、増加する。層厚が２０［μｍ］を超えると、先端稜線部６２ｃの層厚と先端稜線部６２ｃから離れた位置における層厚との差が大きくなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの角度が鈍角となってしまう。先端稜線部６２ｃの角度が鈍角となると、先端稜線部６２ｃを直角とした場合に比べて、ブレード先端面６２ａと感光体１とがなす当接部の上流側の空隙Ｘ（図４参照）が狭くなる。そのため、長期に渡るクリーニング動作によって空隙にトナーが堆積したとき、塞き止められた空隙Ｘ内のトナーに逃げ場がないので、空隙Ｘ内のトナーが徐々に感光体３の下流側に押し出され、クリーニング不良が発生する。
【００４３】
表面層６２３の材質としては、樹脂が好ましく、紫外線硬化樹脂がより好ましい。紫外線硬化樹脂を用いることで、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、所望の硬度を有する表面層６２３を得ることができ、クリーニングブレード６２を安価に製造することができる。
【００４４】
次に、本出願人らが行った検証実験について説明する。
弾性体ブレード６２２の材質、表面層６２３の材質、潤滑剤塗布装置の配置位置をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
【００４５】
［弾性体ブレード］
弾性体ブレード６２２としては、２５［℃］における物性が以下の物性となっている５つのウレタンゴムを用意した。
ウレタンゴム１：硬度７０度、反発弾性５０％（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム２：硬度７２度、反発弾性３１％（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム３：硬度７１度、反発弾性１８％（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム４：硬度７７度、反発弾性２７％（シンジーテック製）
ウレタンゴム５：硬度７０度、反発弾性６８％（シンジーテック製）
【００４６】
ウレタンゴムの硬度は、島津製作所製デュロメーターを用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準じて測定した。試料は厚さ６［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５５に準じて測定した。試料は厚さ４［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００４７】
［表面層］
表面層としては、以下のものを用いた。
（表面層１）
アクリレートモノマー：日本化薬  ＫＡＹＡＲＡＤ  ＴＭＰＴＡ  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
低摩擦係数添加剤：信越化学工業  （Ｘ−２２−１７４ＤＸ）  １部
溶媒：２−ブタノン  ７８部
塗膜硬度：鉛筆硬度８Ｈ
摩擦係数：０．１
（表面層２）
ウレタンアクリレートオリゴマー：根上工業  ＵＮ−３３２０ＨＡ  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
低摩擦係数添加剤：ＤＩＣ  （ディフェンザＥｘｐ．ＴＦ−３０２６）  ０．６部
溶媒：２−ブタノン  ７８．４部
塗膜硬度：鉛筆硬度７Ｈ
摩擦係数：０．３
（表面層３）
アクリレートモノマー：日本化薬  ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−１２０  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度５Ｈ
摩擦係数：０．８
（表面層４）
ウレタンアクリレートオリゴマー：根上工業  ＵＮ−９０４  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．６
（表面層５）
ウレタンアクリレートオリゴマー：根上工業  ＵＮ−９０４  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
低摩擦係数添加剤：ＤＩＣ  （Ｅｘｐ．ＴＦ−３０２６）  ０．６部
溶媒：２−ブタノン  ７８．４部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．３
（表面層６）
アクリレートモノマー：日本化薬  ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−１２０  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
低摩擦係数添加剤：信越化学工業  （Ｘ−２２−１７４ＤＸ）  １部
溶媒：２−ブタノン  ７８部
塗膜硬度：鉛筆硬度５Ｈ
摩擦係数：０．３
【００４８】
表面層の鉛筆硬度は、コーテック株式会社製鉛筆引っかき試験機ＫＴＶＦ−２３８０を用い、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に準じて測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上に表面層の材料を約１０［μｍ］スプレー塗工したものとした。
表面層の摩擦係数は、新東科学製トライボギアミューズ９４ｉを用い、最大静止摩擦係数を測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上にコーティング材料を約１０［μｍ］スプレー塗工したものとした。
【００４９】
次に、検証実験を行った画像形成装置の構成について説明する。
上記ウレタンゴム１〜５のいずれかを用いて厚さ２［ｍｍ］の短冊形状の弾性体ブレードを作成し、この弾性体ブレードにスプレー塗工を行って上記１〜６いずれかの表面層を形成する。具体的には、各々のウレタンゴムからなる弾性体ブレードに対し、ブレード面及び先端面の２方向から１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて２度塗りを行い、３分間指触乾燥後紫外線露光（１４０［Ｗ／ｃｍ］×３［ｍ／ｍｉｎ］×５パス）を行った。ただし、ブレード下面はマスキングテープにより先端３［ｍｍ］幅に表面層が形成されるように規制した。
【００５０】
この表面層が形成された弾性体ブレードをリコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  Ｎｅｏ  Ｃ４５５に搭載できる板金ホルダーに接着剤により固定し、試作のクリーニングブレードを作成する。この作成した試作クリーニングブレードをリコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  Ｎｅｏ  Ｃ４５５（図１と同様の構成）に取り付けるとともに、潤滑剤塗布の位置などを変更した実施例１〜９、比較例１〜４の画像形成装置を作成した。なお、クリーニングブレードは、線圧：２０［ｇ／ｃｍ］、クリーニング角：７９度となるように取り付けた。また、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛を用い、潤滑剤加圧スプリングによる加圧を、５０００［ｍＮ］から２０００［ｍＮ］に変更して検証実験を行った。
【００５１】
なお、比較例２の画像形成装置は、図５に示すような構成のものであり、クリーニングブレードの上流側に潤滑剤塗布装置を設け、均しブレードをなくした構成のものである。
【００５２】
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９［μｍ］
外添剤    ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
【００５３】
検証実験は、評価環境：２０［℃］・６５［％ＲＨ］、通紙条件：画像面積率５［％］チャートを連続通紙で、３００，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。
［評価項目］
クリーニング不良発生：有無（画像面積比率５％チャート出力目視観察）
ブレードエッジ摩耗幅：ブレード下面側からみた摩耗幅
感光体摩耗量：摩耗量の大きさ
【００５４】
感光体摩耗量は、渦電流式膜厚計フィッシャースコープＭＭＳ（フィッシャー製）を用いて、検証実験前と検証実験後の感光体膜厚を測定し、その差分を算出することで求めた。
【００５５】
以下に実施例１〜９、比較例１〜４で用いたウレタンゴムの材質、表面層の材質、潤滑剤塗布方式、検証実験の結果を示す。なお、表面層の層厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレードの断面により測定した。試料は日進ＥＭ製ＳＥＭ試料作製用トリミングカミソリを用い断面を切断したものとした。
【００５６】
【表１】
2009300750.tif 000003
【００５７】
上記表１は、実施例１〜９、比較例１〜４の検証実験の結果をまとめたものである。
表１に示すように、実施例1〜９は、クリーニング不良などが発生せず、経時にわたり良好な画像を得ることができた。
【００５８】
一方、比較例１は、ビビリ振動が発生した。これは、表面層の摩擦係数が、０．８と大きいため、感光体との摩擦力が大きい。このため、表面層が経時で磨耗して、経時強度が低下していき、ついには、摩擦力が勝り、クリーニングブレードのめくれが生じて、ビビリ振動が発生したと考えられる。
【００５９】
また、比較例２は、帯状のクリーニング不良が４箇所発生した。また、検証実験後の感光体表面を観察したところ、フィルミングが確認された。また、感光体表面の磨耗量も、実施例１〜９に比べて多くなった。これは、潤滑剤塗布の位置がクリーニングブレードよりも感光体移動方向上流側であるため、塗布ブラシが汚れて経時にわたり感光体表面に軸方向均一に潤滑剤を塗布することができなくなってしまったためだと考えられる。また、画像を確認したところ、使用初期において、転写ムラ、文字中抜け、虫喰い、画像ボケ、ボソツキなど、種々の異常画像が確認された。これは、潤滑剤塗布の位置がクリーニングブレードよりも感光体移動方向上流側であるため、クリーニングブレードで塗布された潤滑剤が転写残トナーとともに除去されてしまい、感光体表面の潤滑剤塗布量に偏りが生じたためと考えられる。
【００６０】
また、比較例３においては、帯状のクリーニング不良が５箇所発生した。感光体表面に潤滑剤を塗布していないので、感光体表面との摩擦によって早期にクリーニングブレード表面が磨耗したため、クリーニング不良が発生したと考えられる。また、検証実験後の感光体表面を観察したところ、フィルミングが確認された。感光体表面に潤滑剤を塗布していないため、感光体とトナーとの付着力が強くなり、フィルミングが発生したと考えられる。また、感光体表面の磨耗量も、２．０［μｍ］も磨耗していた。これは、感光体表面に潤滑剤を塗布していないので、感光体表面の摩擦係数が高くなり、鉛筆硬度が８Ｈと硬い表面層の摺擦によって削られてしまったためと考えられる。
【００６１】
また、比較例４は、スジ状のクリーニング不良が発生した。また、クリーニング不良後のクリーニングブレードの先端面を観察したところ、えぐれが発生していた。これは、表面層を形成していないので、感光体との摩擦力が大きく、また、先端稜線部の強度も十分でないため、クリーニングブレードの先端稜線部にめくれが発生し、先端面の一部が局所的に磨耗したため、先端面のえぐれが生じたものと考えられる。
【００６２】
一方、実施例１〜９においては、摩擦係数が０．１〜０．６と低いため、感光体との摩擦力が低く抑えられ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれの発生が抑えられ、ビビリ振動、異音、先端面のえぐれがなく、長期にわたり良好なクリーニング性を維持することができた。また、クリーニングブレードよりも感光体表面移動方向下流側で潤滑剤を塗布しているので、残留トナーが除去されてクリーンな状態の感光体３の表面に潤滑剤を塗布することができる。よって、経時にわたり塗布ブラシが汚れることなく、経時に亘り一定量の潤滑剤を感光体表面に塗布することができる。このため、経時にわたり均しブレードによって感光体表面に均一な潤滑剤を塗布することができるため、クリーニング不良、感光体表面のフィルミング、感光体表面の磨耗を経時にわたり抑制することができた。
【００６３】
さらに、表面層の鉛筆硬度が５Ｈの実施例５は、鉛筆硬度７Ｈ以上のその他の実施例よりもブレード磨耗幅が広かった。これは、鉛筆硬度が７Ｈ以上の実施例１〜４、実施例６〜９は、表面層の鉛筆硬度が５Ｈの実施例５に比べて、表面層の耐久性が向上しているため、ブレード磨耗が抑えられたと考えられる。
【００６４】
また、実施例１〜９について、検証実験後のクリーニングブレードの表面層を観察したところ、細かい割れが発生していたが、クリーニング不良などの異常画像発生につながる事象は、確認されなかった。この理由については定かではないが、実施例１乃至９画像形成装置には、潤滑剤塗布装置を備えており、潤滑剤塗布装置で感光体表面に潤滑剤を塗布しているからだと考えられる。
【００６５】
本実施形態においては、いわゆるモノクロの画像形成装置の例であるが、カラーの画像形成装置であってもよい。以下、カラー画像形成装置に本実施形態の特徴点を適用した場合の具体例を説明する。
【００６６】
図７は、いわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに本発明を適用した例を示す図である。
図７において、符号（３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ）はドラム状の感光体であり、この感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋは図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋ、現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ、クリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋが配置されている。
【００６７】
この帯電装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋと現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋの間の感光体裏面側より、図示しない露光装置からのレーザー光ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＫが照射され、感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋに静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋを中心とした４つのプロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋが、転写材搬送手段である転写搬送ベルト１４に沿って並置されている。転写搬送ベルト１４は各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋの現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋとクリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋの間で感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋに当接しており、転写搬送ベルト１４の感光体側の裏側に当たる面（裏面）には転写バイアスを印加するための転写ブラシ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋが配置されている。各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋは現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。
【００６８】
図７に示す構成のカラー電子写真画像形成装置において、画像形成動作は次のようにして行なわれる。まず、各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋにおいて、感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋが矢印方向（感光体と連れ周り方向）に回転する帯電装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋにより帯電され、次に感光体の内側に配置された露光装置（図示しない）でレーザー光ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＫにより、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。
【００６９】
次に現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋは、それぞれＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーで現像を行なう現像装置で、４つの感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。
転写紙Ｐは給紙コロ１５によりトレイから送り出され、上レジストローラ１２と下レジストローラ１３で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト１４に送られる。転写搬送ベルト１４上に保持された転写紙Ｐは搬送されて、各感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋとの当接位置（転写部）で各色トナー像の転写が行なわれる。
感光体上のトナー像は、転写ブラシ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋに印加された転写バイアスと感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋとの電位差から形成される電界により、転写紙Ｐ上に転写される。そして４つの転写部を通過して４色のトナー像が重ねられた記録紙Ｐは定着装置１６に搬送され、トナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。また、転写部で転写されずに各感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ上に残った残留トナーは、クリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋで回収される。なお、図７の例では画像形成要素は、転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の色の順で並んでいるが、この順番に限るものではなく、色順は任意に設定されるものである。
また、図７において帯電装置は感光体と当接しているが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けることにより、両者の摩耗量が低減できると共に、帯電部材へのトナーフィルミングが少なくて済み良好に使用できる。
【００７０】
このカラー電子写真画像形成装置においても、各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋのクリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋは、クリーニングブレードを備えており、クリーニングブレードの先端稜線部は、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層で覆われている。また、各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋは、クリーニングブレードの感光体と当接する当接位置よりも感光体表面移動方向下流側、かつ、現像装置の現像領域よりも感光体表面移動方向上流側に感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を設けている。
このカラー電子写真画像形成装置は、上述のような構成を備えているので、重合トナーをクリーニングできるようクリーニングブレードの線圧を上げても、クリーニングブレードの先端稜線部にめくれが生じることがなく、良好なクリーニング性を経時にわたり維持することができる。また、感光体の磨耗の進行が抑制され、長期にわたりに良好な画像を維持することができる。
【００７１】
以上、本実施形態の画像形成装置においては、像担持体たる感光体と、感光体表面を帯電する帯電手段たる帯電チャージャーと、帯電した感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段たる露光装置と、感光体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段たる現像装置と、感光体表面のトナー像を転写体たる転写紙に転写する転写手段たる転写装置と、感光体に当接して感光体表面に付着した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を有するクリーニング手段たるクリーニング装置とを備えている。クリーニングブレードは、短冊形状の弾性体ブレードであって、この弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層を有している。クリーニングブレードの先端稜線部を弾性体ブレードよりも硬い表面層で覆うことで、クリーニングブレードの耐摩耗性が向上し、クリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。また、表面層の摩擦係数を０．１以上０．６以下とすることで、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減することができるとともに、表面層の耐摩耗性の低下を抑制することができる。さらに、表面層は弾性体ブレードよりも硬く変形しにくいので、クリーニングブレードの先端稜線部の変形が抑制され、先端稜線部のめくれを抑制することができる。よって、ビビリ振動や異音の発生を抑制することができるとともに、クリーニングブレード先端面の局所的な磨耗を抑制することができる。
【００７２】
また、本実施形態の画像形成装置は、潤滑剤塗布装置をクリーニングブレードの感光体と当接する当接位置よりも感光体表面移動方向下流側、かつ、現像装置の現像領域よりも感光体表面移動方向上流側に配置した。これにより、潤滑剤塗布装置で塗布された潤滑剤が、現像領域を通過する前に、クリーニングブレードで転写残トナーとともに除去されることがない。よって、現像領域を通過する感光体表面における潤滑剤量を均一にでき、現像装置によって感光体表面に付着したトナーと感光体との付着力を均一にすることができる。その結果、良好な転写性を得ることができ、良好な画像を得ることができる。
また、クリーニングブレードの感光体と当接する当接位置から現像領域までは、感光体表面にほとんどトナーが付着していない。よって、この領域で潤滑剤を塗布することで、塗布ブラシにトナーが付着するのを抑制することができ、経時で軸方向に均一に潤滑剤を塗布することができる。これにより、経時にわたり、良好なクリーニング性、良好な画像を維持することができる。
【００７３】
また、表面層の鉛筆硬度を７［Ｈ］以上とすることで、耐摩耗性が向上し、クリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。
【００７４】
また、弾性体ブレードとして、ウレタン基を含むゴムを用いたことで、感光体に偏心などあっても、柔軟にクリーニングブレードが変形して、所定の当接圧を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。
【００７５】
また、潤滑剤塗布装置は、感光体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段たる塗布ブラシと、塗布ブラシにより感光体表面に供給された潤滑剤を均す潤滑剤均し手段たる均しブレードとを備えている。これにより、感光体表面に均一に潤滑剤を塗布することができる。
【００７６】
前記潤滑剤均し手段として、ブレード部材を用いることで、安価な構成で感光体表面に供給された潤滑剤を均すことができる。
【００７７】
また、感光体と少なくともクリーニング装置とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとすることで、感光体およびクリーニング装置の交換を容易に行うことができる。
【００７８】
また、感光体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体と、弾性体ブレードからなり、弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層を有するクリーニングブレードとを備えているので、高寿命で、クリーニング性が良好なプロセスカートリッジを提供することができる。
【００７９】
また、潤滑剤は、固形潤滑剤であって、ローラ状ブラシである塗布ブラシで回転しながら固形潤滑剤を摺擦して掻き取り感光体に供給するよう構成したので、簡単な構成で感光体表面に潤滑剤を供給することができる。
【００８０】
また、潤滑剤は、金属石鹸であって、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムおよびステアリン酸カルシウムから選択される少なくとも１種以上の金属石鹸であるので、感光体表面の摩擦係数を下げることができ、感光体の磨耗良好に抑制することができる。
【００８１】
また、感光体と少なくともクリーニング装置および潤滑剤塗布装置とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとすることで、感光体、クリーニング装置および潤滑剤塗布装置の交換を容易に行うことができる。
【００８２】
また、感光体と、弾性体ブレードからなり、弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層を有するクリーニングブレードと、クリーニングブレードよりも感光体移動方向下流側に潤滑剤塗布装置とを備えているので、高寿命で、クリーニング性が良好なプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、円形度の測定方法を説明するための説明図。
【図３】クリーニングブレードの斜視図。
【図４】クリーニングブレードの拡大構成図。
【図５】比較例２の画像形成装置の概略構成図。
【図６】タンデム型フルカラー画像形成装置の要部構成図。
【図７】（ａ）は、クリーニングブレード先端稜線部がめくれた状態を示す図。（ｂ）は、クリーニングブレードの先端面の局所的な磨耗について説明する図。（ｃ）は、クリーニングブレードの先端稜線部が欠落した状態を示す図。
【符号の説明】
【００８４】
１：プロセスカートリッジ
３：感光体
５：現像装置
６：クリーニング装置
１０：潤滑剤塗布装置
６２：クリーニングブレード
６２２：弾性体ブレード
６２３：表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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