画像形成装置及びプロセスカートリッジ
【課題】 本発明の目的は、クリーニングブレード長手に渡って、発生するの微小な摩擦ムラに起因するゴム先端部のビビリの発生を防止することである。
【解決手段】 像担持体表面上に当接して、クリーニングするブレード状ゴム材を有するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤と、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【解決手段】 像担持体表面上に当接して、クリーニングするブレード状ゴム材を有するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤と、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備え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、転写方式の電子写真プロセスや静電記録プロセス等によって画像形成を行う複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。また，プロセスカートリッジ及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置に関する。詳しくは、弾性ブレードを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリの受信装置などに用いられる電子写真技術は、装置の発展とともに利用者からの要求も年々厳しくなっている。近年の動向では、高画質であることはもちろんのこと、多数枚印刷が可能であること、また、市場の拡大により使用される環境条件や転写材が多様化している為、これらに適応しながらも安定した画像が得られることが強く求められるようになっている。
【０００３】
上記要求を満足させるためには、高耐久且つ高画質を達成する事が可能なトナーや感光ドラムが、従来以上に必要とされ、前記課題を解決すべく数多く改良が行われている。
以下に、画像形成装置における、トナー／クリーニング手段の技術状況を述べる。
【０００４】
●トナー
画像形成装置のコンパクト化を図る為に、廃トナー（転写残トナーをクリーニング機構にて回収したトナー）量の低減を目指して、転写効率の高い円形度の高いトナーへの移行が進んでいる。例えば、粉砕トナーの熱処理による球形化や、重合トナーへの移行が挙げられる。
【０００５】
また、トナー中に脂肪酸金属塩を含有させることで、クリーニング助剤や静電潜像担持体へのフィルミング防止剤として用いることが知られている。しかし、一方で脂肪酸金属塩がカブリや画像濃度の低下を引き起こす原因となり高画質化が得られずにいた。そこで、脂肪酸金属塩とチタン酸化合物を併用することによって、転写効率を高めてクリーニング性能を向上させ、また、静電潜像担持体へのフィルミングおよび中抜けを良化させつつカブリを改善することが開示されている。（特許文献１）
また、ある貯蔵弾性率をもったトナー粒子の粒径或いは、トナー粒子の粒度分布と脂肪酸金属塩の粒径及び分布の関係を規定することで画質、カブリ及び静電潜像担持体へのフィルミング、クリーニング性能を改善することが開示されている。（特許文献２，３）
確かにこのような方策により、クリーニング性能の悪化や、静電潜像担持体へのトナーのフィルミングの抑制をしつつ、カブリやトナー飛散、トナー漏れの低減が行えるようになり、高耐久性と高画質安定性が得られるようになった。
【０００６】
◎クリーニング手段
電子複写機、ファクシミリ、プリンタ或い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上記形式の画像形成装置は従来から周知である。この形式の画像形成装置においては、クリーニング装置のクリーニングブレードによって像担持体表面に付着する転写残トナーを効率よく除去でき、高品質なトナー像を形成することが可能である。
【０００７】
また近年、高度情報化が進展する中で、紙へ印刷するハードコピー量もますます増加する傾向にあり、より高画質・高速で印字できる画像形成装置への要求が高まっている。高画質を実現するために、従来から使用されている粉砕系トナーに代わって小粒径で形状及び粒径が均一な重合トナーが採用されるようになった。
【０００８】
重合トナーは粉砕系トナーと比較して小径で球形に近い形状をしているため、クリーニングが難しい。そのような重合トナーを使用した場合であっても高いクリーニング性を確保するため、ブレードは高い反発弾性を有した材質で作られ、像担持体に対して高荷重、高当接角度になるように配置する必要がある。
【０００９】
しかし、クリーニング部材としてクリーニングブレードを用いると、被帯電体としての像坦持体表面に当接したクリーニングブレード部分が、回転する像坦持体表面から受ける外振力によってゴム部分がビビリを引き起こす。そして、前述したようにゴムブレードが共振するブレード鳴きや、ゴムブレードのエッジ部分が像担持体に追従して反転してしまうブレードめくれ、さらにはゴム先端部のビビリ／欠けといった不具合が発生しやすくなってしまう。これらの不具合が発生するとクリーニング不良画像が発生し、正常に画像形成されなくなる。そのまま使用しつづけると、クリーニング装置、像担持体及び像担持体を駆動させる駆動部等の破損を招く恐れがある。
【００１０】
そこで、従来ではドラム状に構成された像坦持体の内部に制振材や重量物を内包させ、その像担持体の固有振動数を調整することによって像坦持体の振動を抑制し、鳴きの発生を防止する画像形成装置が提案されている。
【００１１】
また、支持部材に保持されて像担持体表面に当接されるとともに適切な当接圧をクリーニングブレードと、固形状の潤滑剤と、潤滑剤と像担持体とに接するように配置された潤滑剤塗布ローラを用いた装置が提案されている。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ニップ部での摩擦が小さく抑えられ、ブレード鳴きを防止する。（特許文献４）
ところが、これらの構成によると、像坦持体に制振材や重量物，又は固形の潤滑剤や潤滑剤塗布ローラ等を付加することになる。そのため、そのコストが増大するだけでなく、その全体の重量や形状が大きくなり、像坦持体を画像形成装置本体に対して着脱するときの作業性が低下してしまう可能性がある。
【００１２】
また、前述したように高画質化と高耐久性を満足させる為に、トナーの小径化／球形化を採用しようとすると、高いクリーニング性能が確保する必要が生じる。
【００１３】
しかし、ゴム部材の反発弾性等は、温度依存性を示す為、環境依存性が高く、特に低温環境下では、クリーニング性と確保することが、困難であった。
【００１４】
さらに、ブレード鳴きは環境依存が非常に大きく、クリーニングブレードのゴム性が弱くなり、クリーニングブレードとドラムとの摩擦係数が高くなる高温高湿環境、帯電電流量が多く流れる高湿環境等で発生することが多い傾向があった。
【００１５】
そこで、クリーニングブレードの形態としては、クリーニング装置の性能・信頼性向上の為、ゴム部材の環境温度依存性による影響を少なくするために、板状バネ部材を設けたクリーニングブレード装置の提案をしている。
【００１６】
板状バネ部材として、ゴム部材の反発弾性等は、温度依存性を示す為、温度変化に対するバネ特性がほとんど変化しないＳＵＳ鋼板等の金属板状バネ部材を用いることによって、クリーニングブレードとして必要な当接圧、バネ特性を確保している。
【００１７】
その先端部に小さなサイズのゴム形状の部材を採用する場合には、異音の発生が起こりやすくなるが、防振シート等を貼り付けることで、異音の発生を防止している。
この時の画像形成装置においては、所定のプロセススピード（周速度）１０から６０ｍｍ／ｓｅｃ程度であることを提案している。（特許文献５）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平８−２７２１３２号公報
【特許文献２】特開平９−３１１４９９号公報
【特許文献３】特開２００２−２９６８２９号公報
【特許文献４】特開平１１−２８８１９４号公報
【特許文献５】特開平４−１７２４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述のように従来例では、配設する部材の増加や取り付けの複雑さや構成装置のコストアップ、大型化につながるため、パーソナル、スモールオフィス向けの画像形成装置には、好ましくない。さらに、市場の拡大により使用される環境条件や転写材が多様化している為、これらに適応しながらも安定した画像が得られることが強く求められるようになっている。
【００２０】
特に、高画質化と高耐久性を満足させる為に、トナーの小径化／球形化を採用しようとすると、高いクリーニング性能が確保する必要が生じる。その為に、金属板状バネ部材を用いたクリーニングブレードが提案されている。
【００２１】
しかし、使用環境や構成条件の違い及び画像形成装置等のスピードアップによる像担持体の周速度アップに伴い、クリーニングブレードの構成や設定によっては、ゴム先端部にビビリを引き起こして、ブレード鳴きが発生することがあった。
【００２２】
この問題は、以下に具体的に説明する通り、像担持体とクリーニングブレードの当接部に要因を有している。
【００２３】
まず、トナーに関して、小径化／球形化を進めると、廃トナーが感光ドラムとクリーニング部材の規制部をすり抜け易くなり、クリーニング性能を維持する事が難しくなっていく事が予測される。
【００２４】
また、板状バネ部材を設けたクリーニングブレード等のクリーニング装置を用いることで、クリーニング性能を確保している。
【００２５】
しかし、像担持体表面に当接したクリーニングブレード部分が、回転する像坦持体表面から受ける外振力によってゴム部分がビビリを引き起こして、振動を発生する。さらに、この振動が板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、ブレード鳴きが起こり、異音が発生してしまうことがあった。
【００２６】
そこで、クリーニング助剤や滑材としての効果が知られている脂肪酸金属塩を含有させたトナーに関して、本発明者らが鋭意検討した結果、以下が解った。
【００２７】
特許文献１及び２に記載されているトナーにおいては、使用される脂肪酸金属塩の粒径が大き過ぎる。そのため、脂肪酸金属塩は転写材に転写された後に像担持体上に残る残トナーと共にクリーニングブレードにて、ほとんどクリーニングされ回収される。一部、像担持体と接触する転写残トナーと共にゴム先端部に存在する為、一定の効果があるものの、多数枚印字を行うとクリーニングブレード長手にわたって脂肪酸金属塩が存在する場所と存在しない場所が発生する。
【００２８】
すると、像担持体と像担持体上で当接するクリーニングブレードの当接部において、摩擦係数が変化し、長手にわたってゴム先端部に摩擦ムラが発生する。この摩擦ムラの変化が大きくなっていくと、ゴム先端部のビビリが助長され、ゴム支持部材も振動することで、像担持体と共振する。その共振によって、ブレード鳴き等の異音を発生してしまうという課題を有していることが解った。
【００２９】
特許文献３に記載されているトナーにおいては、低温低湿、高温高湿という厳しい環境では印字枚数が多くなると帯電性の低下によるカブリの発生といった現像側の課題を有していることが解った。
【００３０】
そこで、本発明は上記従来技術にする問題を解決する為、つまり、像担持体とクリーニングブレード当接部において、ゴム部のビビリを抑制し、板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによる、ブレード鳴きを防止する為になされたものである。
【００３１】
それ故に、その目的とするところは、クリーニングブレード長手に渡って、発生するの微小な摩擦ムラに起因するゴム先端部のビビリの発生を防止することである。
【００３２】
そして、それに伴って発生するブレード鳴き等による異音の発生を防止することのできる画像形成装置を提供し、長期に渡って多様な環境条件に対応させて画像形成装置による高品位な画像形成を行うことを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。すなわち、上記目的を達成する為の本発明に係る請求項１の画像形成装置の代表な構成は、像担持体表面を帯電し、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像し、前記トナー像を前記像担持体から転写材の上に転写し、像担持体の表面に当接して、クリーニングするブレード状ゴム材を有するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤を備え、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、
クリーニングブレードのゴム先端当接部での長手領域において、微小な摩擦ムラによるゴム先端部のビビリを抑制し、ビビリによる振動が板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによって発生するブレード鳴きを防止することが可能となる。故に、クリーニング装置に起因する不具合や画像形成装置からの異音の発生を防止することが可能になる。
【００３５】
すなわち、長期印字においても環境に依存せず、より安価な構成で、高画質な画像を安定して得ることの出来る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態における概略構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるゴム先端部と像担持体の当接状態断面図。
【図３】本発明の脂肪酸金属塩と従来の脂肪酸金属塩におけるトナーへの付着状態の模式図。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるゴム先端近傍のトナーと脂肪酸金属塩の長手分布状態図。
【図５】ゴムブレード先端部に働く力を示す図。
【図６】従来の画像形成装置における概略構成を示す断面図。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるとクリーニング装置図。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるゴム先端部の構成と形状断面図。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるプロセスカートリッジの側断面図。
【図１０】本発明の第２のカートリッジを装着した画像形成装置の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。画像形成装置の実施形態として、レーザービームプリンタについて説明する。
【実施例１】
【００３８】
（１）画像形成装置
本実施の形態においては、
前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤からなり、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有し、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、
前記トナーに含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下であり、
前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴としている。
【００３９】
前述の如く、ゴム先端部のビビリによるブレード鳴きは、
１）．トナー及び外添剤がクリーニングブレードと像担持体との当接部で圧縮され、回転する像坦持体表面から受ける外振力によってゴム部分がビビリを引き起こす。
２）．駆動時、クリーニングブレードのビビリが、板バネ状部材であるゴム支持部材へ振動が伝わり、像担持体とクリーニングブレードが共振する。
３）．共振した像担持体とクリーニングブレードが異音を発生させ、ブレード鳴きが発生する。さらには、ゴムブレードの先端エッジ部分が像担持体に追従して反転してしまうブレードめくれ、ゴム部材の欠けといった不具合が発生しやすくしてしまう。
【００４０】
これらメカニズムを基に本発明者らが鋭意検討したところ、特定の粒径の脂肪酸金属塩を含有し、その含有量及びトナーに含有している脂肪酸金属塩の遊離率を調整する事でゴム先端部のビビリを抑制し、異音を起こさずブレード鳴きも改善出来る事を見出した。
【００４１】
［画像形成装置の全体構成］
以下、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、図６に示す画像形成装置は電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。
【００４２】
画像形成装置本体（以下単に「装置本体」という。）のほぼ中央には、像担持体（被帯電体）としてのドラム型の像担持体１が配設されている。像担持体１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にＯＰＣ（有機光半導体）感光層を形成したものであり、軸心ｑを中心にして、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓｅｃをもって回転駆動される。
【００４３】
上述の像担持体１の表面（周面）は、後述する帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に均一（一様）に帯電処理される。帯電後の像担持体１表面は、露光手段としてのレーザビームスキャナ３から出力されたレーザビームであって、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームの走査露光を受けて、画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この形成潜像は、現像手段としての現像装置５によって現像剤中のトナー４が付着されてトナー像として現像される。
【００４４】
一方、記録材６は給紙ローラによって給紙され、像担持体１上に書き込まれたトナー像と同期をとるように像担持体１と転写ローラ８との間の転写ニップ部に送られて表面にトナー像が転写される。転写ローラ８には転写時に転写バイアス印加電源から転写用の転写バイアスが印加される。
【００４５】
トナー像の転写を受けた記録材６（転写材）は、像担持体ドラム１表面から分離されて定着手段としての定着器９に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材６に転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング手段としてのクリーニング装置７によって除去され、次の画像形成に供される。
【００４６】
前記クリーニング装置は、図６に示すように、クリーニング部材と、スクイシートと、クリーニング容器を備える。クリーニング部材は、像担持体ドラム１の表面に当接し、残留したトナーを掻き落とす。スクイシートは、前記掻き落としたトナーを掬い取るために前記クリーニング部材の下方に位置し、且つ前記像担持体ドラム１の表面に接触している。クリーニング容器は、前記掬い取った廃トナーを溜めるためのものである。
【００４７】
次に、本発明に係る画像形成装置の実施形態に関して、使用されるトナーの詳細を説明する。
【００４８】
本発明のトナーは、前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤からなり、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有し、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、
前記トナーに含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下であることを特徴とするトナーである。
【００４９】
本実施例におけるトナーは、結着樹脂、磁性体を少なくとも含有する磁性トナー粒子と、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有する磁性トナーである。トナーは、懸濁重合法で製造される。
【００５０】
上記の脂肪酸金属塩とトナー粒子に関して、各々、以下に説明する
◎脂肪酸金属塩
本発明に用いられる脂肪酸金属塩としては、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、リチウムから選ばれる金属の塩が好ましい。この中でも脂肪酸亜鉛または脂肪酸カルシウムが特に好ましく、これらを用いた場合には本発明の効果がより顕著となる。
【００５１】
また、脂肪族金属塩の脂肪酸としては、炭素数１２以上２２以下の高級脂肪酸が好ましい。炭素数１２以上の脂肪酸を用いると遊離脂肪酸の発生を抑えやすい。
【００５２】
さらに、脂肪酸の炭素数が２２以下であれば、脂肪酸金属塩の融点が高くなりすぎず、良好な定着性が得られやすい。脂肪酸としては、ステアリン酸が特に好ましい。
【００５３】
脂肪酸金属塩であるが、本発明のトナーは体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下の脂肪酸金属塩を含有する。従来の脂肪酸金属塩は粒径が大きく、トナーと一緒に挙動する事が難しかった。
【００５４】
しかし、本発明では脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）を０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下とする事で、トナーは脂肪酸金属塩と一緒に挙動する事が出来る。これは、トナーに対して脂肪酸金属塩の粒径が充分に小さいために均一にトナーに付着する事が可能となり、像担持体への現像時及び、転写時にトナーから脱離しないためである。
【００５５】
このような脂肪酸金属塩をトナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有する事により、クリーニングブレードのビビリを高度に抑制できる。
【００５６】
この理由についてであるが、像担持体上にある転写残トナーにも充分な量の脂肪酸金属塩が均一に付着しており、クリーニング部において脂肪酸金属塩を像担持体に塗りつけることが可能となるためである。
【００５７】
また、脂肪酸金属塩がトナーに対し均一に付着している事から、耐久を通じ安定してクリーニングブレードのビビリを高度に抑制できる。
【００５８】
さらに、トナーに含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下となるようにすることで、トナー粒子から脂肪酸金属塩が脱離しないようにしている。
【００５９】
これが、トナーと一緒に挙動し、トナーに均一に付着することを助け、クリーニング装置に充分な量の脂肪酸金属塩を安定して供給することができる。
【００６０】
図３は、本発明の脂肪酸金属塩と従来の脂肪酸金属塩におけるトナーへの付着状態の模式図である。現像剤となるトナー粒子４１と小粒径脂肪酸金属塩４２及び従来の脂肪酸金属塩の付着城砦を示している。
【００６１】
（ａ）は、本発明に用いる小粒径の脂肪酸金属塩４２をトナー粒子４１に外添している状態であり、（ｂ）は、従来の大粒径の脂肪酸金属塩４３をトナー粒子４１へ付着状態を模式化したものである。
【００６２】
従来よりも小粒径である為、少なくともトナー粒子１個当たりに対して、脂肪酸金属塩を確実に付着することができる。従来の脂肪酸金属塩では、トナー粒子数個の割合に一つ付着している程度であることがわかる。
【００６３】
次に、従来の脂肪酸金属塩との違いを詳細に述べる。
【００６４】
［１］従来の大粒径脂肪酸金属塩
従来例（特開平０９−３１１４９９）にて使用されている脂肪酸金属塩は、トナー粒径１２μｍに対してステアリン酸亜鉛は７μｍの粒径である。また、添加量がトナー１００部に対してステアリン酸亜鉛を０．３部である為、トナー１個当りの付着数は〜１個程度であり、非常に少ない。
【００６５】
更に、脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．６５μｍよりも大きいと、脂肪酸金属塩はトナーに均一に付着し難く、遊離して挙動するようになる。
【００６６】
このような状態では、像担持体とクリーニング部材の当接部に対して、脂肪酸金属塩が確実に付着している転写残トナーを安定して供給する事が難しい。すなわち、図３の（ｂ）に示す様に、トナー１個あたりの付着数が少ないだけでなく、滑剤として効果のある脂肪酸金属塩が脱離してしまった状態のトナーが数多く存在するのである。
【００６７】
以上のように、従来の大粒径脂肪酸金属塩を用いた場合、像担持体とクリーニング部材の当接部において、長手領域に渡って、脂肪酸金属塩が十分に付着していないトナーと付着しているトナーが存在する状態になる。故に、像担持体表面に対して、クリーニングブレードのゴム当接部において、脂肪酸金属塩が存在する箇所と少ない箇所が存在する。
【００６８】
この状態では、長手領域に渡り、部分的に摩擦ムラが発生する。この摩擦ムラによって、ゴム当接部において、ビビリが発生し、長手に不均一に振動が発生する。
【００６９】
この状態が助長されるとクリーニング部材である板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、異音が発生し、ブレード鳴きに至るのである。
【００７０】
［２］本発明に用いる小粒径脂肪酸金属塩
一方、本発明に用いている脂肪酸金属塩は、磁性トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有し、脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下である。また、トナー粒子に含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下である。
【００７１】
そうすることで、転写残トナーにも充分な量の脂肪酸金属塩が均一に付着している為、像担持体とクリーニング部材の当接における摩擦ムラを抑制する事が可能である。
【００７２】
脂肪酸金属塩の量が０．０５質量部未満であると上記効果が得られないため好ましくない。一方、脂肪酸金属塩の量が０．５０質量部よりも多いと、トナーの現像性が低下する（すなわち、濃度低下が生じる）と共に、カブリが増加するために好ましくない。
【００７３】
脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．６５μｍよりも大きいと、前述したように脂肪酸金属塩はトナーに均一に付着し難く、遊離して挙動するようになる。
【００７４】
このような状態ではクリーニングブレードエッジ部に安定して脂肪酸金属塩を供給する事が難しく、クリーニングブレード当接部のビビリを高度に抑制する事が困難であり、好ましくない。
【００７５】
また、脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍよりも小さい場合、トナーを均一に覆い易くなる反面、トナーの帯電性を阻害し現像し難くなる。このため、画像濃度の低下やカブリの増大が生じるので好ましくない。
【００７６】
また、本発明のトナーは、脂肪酸金属塩の遊離率が１．０質量％以上２５．０質量％以下である事が好ましい。脂肪酸金属塩の遊離率が１．０質量％以上２５．０質量％以下と言う事は、多くの脂肪酸金属塩粒子がトナーと一緒に挙動する事を意味し、より像担持体とクリーニングブレードの当接部における長手の摩擦ムラを抑制する事が可能となり、非常に好ましい。
【００７７】
以上のように、本発明において脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）は０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下である事が重要であり、より好ましくは０．３０μｍ以上０．６０μｍ以下である。また、脂肪酸金属塩の添加量はトナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下であり、トナー粒子に含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下である。このような、脂肪酸金属塩の添加量及び遊離率が像担持体とクリーニングブレードの当接部のビビリを高度に抑制するために重要である。
【００７８】
次に、本発明のトナーは圧縮率が３０％以下である。圧縮率が３０％以下と言う事は圧がかかってもトナーは圧縮され難い事を意味し、クリーニングブレードと静電潜像担持体との当接部においてもトナーは圧縮され難く、融着物が生じ難いと考えられる。
【００７９】
このため、像担持体の融着物の発生を阻害できれば、像担持体とクリーニングブレードとの当接部における摩擦ムラやビビリも抑制することができる。
【００８０】
一方、圧縮率が３０％よりも大きいと、当接部に存在するトナーが高密度に圧縮される事になり、融着物を生じ易いために好ましくない。像担持体上に融着物ができても、クリーニングブレードの長手に渡って、部分的に摩擦ムラが生じやすくなる為、好ましくない。
【００８１】
なお、圧縮率はトナーの表面性、形状、流動性等により任意に制御する事が出来る。
【００８２】
本発明のトナーは表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ２以下である。一般的に、表面自由エネルギーが低いと言う事は他の物質との離型性が良好である事を意味する。本発明において、トナーの表面自由エネルギーは４０．０ｍＪ／ｍ２以下であるため、たとえクリーニングブレードと像担持体との当接部において、融着物が生じにくくなると考えられる。これは、本発明のトナーと静電潜像担持体との付着力が低いためである。
【００８３】
このため、静電潜像担持体の回転阻害が生じ難い。一方、トナーの表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ２よりも大きい場合、融着物と静電潜像担持体との離型性が劣るため、融着物はクリーニングブレードでかきとられ難く、静電潜像担持体の回転阻害を起こしてしまう。そして、クリーニングブレードの長手に渡って、部分的に摩擦ムラが生じやすくなる為、好ましくない。
【００８４】
なお、トナーの表面自由エネルギーはトナー表面の組成、外添剤の付着状態等により任意に制御する事が出来る。
【００８５】
これまで述べてきたように、像担持体とクリーニングブレードとの当接部での部分的な摩擦ムラによるビビリ発生のプロセスに対し、
１）．トナーの圧縮率を３０％以下とする事で像担持体に融着を生じ難くする。
２）．トナーに特定の粒径の脂肪酸金属塩を特定量含有する事により、像担持体とクリーニングブレードの当接部において、部分的に発生する摩擦ムラを抑制する。
３）．トナーの表面自由エネルギーを４０．０ｍＪ／ｍ２以下にする事で、融着物と静電潜像担持体との付着力を低減し、クリーニングブレードの部分的に発生する摩擦ムラを起こさない。
と言う、各段階での対策を行うことでゴム当接部のビビリを高度に抑制することができる。
【００８６】
また、本発明のトナーはクリーニング性も大幅に改善できる。これは、上述のようにクリーニングブレードのビビリを高度に抑制できる事に加え、以下の２点が効果的に作用している為である。
【００８７】
まず、本発明のトナーは表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ２以下と低いため、転写残トナーと静電潜像担持体との付着力が十分に低い。このため、転写残トナーをクリーニングブレードがかきとり易くなる。
【００８８】
また、本発明のトナーは圧縮率が３０％以下と低いため、クリーニングブレードと静電潜像担持体とのクサビ状部分にトナーが入り込み難いため、トナーがすり抜け難い。これら２点の相乗効果により多様な環境において、耐久を通じ安定したクリーニングが可能となる。
【００８９】
ところで、本発明のトナーはトナー粒子と脂肪酸金属塩を混合して得られるが、脂肪酸金属塩の遊離率を上記のようにするために、混合条件を制御する事が好ましい。具体的には、トナー粒子と脂肪酸金属塩を混合する混合工程において休止工程を設けると効果がある。
【００９０】
休止工程を設けて、混合工程を数回に分けることで、通常の混合工程を行ったときに比べて、トナー粒子と脂肪酸金属塩の運動速度差が生じている時間をより長くすることができ、トナー粒子表面の脂肪酸金属塩の均一化がより進んだ状態となる。
【００９１】
さらに、このように休止工程と混合工程とを繰り返すことにより、トナー粒子表面への脂肪酸金属塩の付着も効率よく行うことができ、過剰なストレスによる脂肪酸金属塩の欠損を抑制しつつ、遊離率を上記の範囲にコントロールすることができる。
【００９２】
混合工程の撹拌翼最先端の周速は３２．０ｍ／ｓｅｃ以上７８．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲とすることが好ましい。この範囲であると撹拌翼から受けるエネルギーを急激な発熱を伴わない程度のものとすることができる。撹拌翼最先端の周速が上記の範囲内である場合には、トナー粒子や脂肪酸金属塩を劣化させることなく、脂肪酸金属塩の遊離を抑制できる。
【００９３】
混合工程中の槽内温度は、上述してきたように、脂肪酸金属塩、トナー粒子、及びトナーの劣化を抑えるために温度４２℃以下にすることが好ましい。
【００９４】
本発明に用いる脂肪酸金属塩は、下記（１）式で定義されるスパン値Ｂが１．７５以下であることが好ましく、より好ましくは１．３５以下である。
スパン値Ｂ＝（Ｄ９５ｓ−Ｄ５ｓ）／Ｄ５０ｓ （１）式
Ｄ５ｓ：脂肪酸金属塩の体積基準における５％積算径
Ｄ５０ｓ：脂肪酸金属塩の体積基準における５０％積算径
Ｄ９５ｓ：脂肪酸金属塩の体積基準における９５％積算径
スパン値Ｂとは脂肪酸金属塩の粒度分布を示す指標であり、スパン値Ｂが１．７５以下であると言う事は、脂肪酸金属塩の粒径のばらつきが小さい事を意味する。
【００９５】
上述の如く、本発明において脂肪酸金属塩はトナーに均一に付着している方が好ましいが、脂肪酸金属塩の粒径が均一な方がその効果は大きくなりより効果的である。
【００９６】
このため、スパン値Ｂが１．７５以下であると像担持体とクリーニングブレードの当接部における長手の摩擦ムラを抑制し、ゴム部のビビリが改善されると共に、カブリも良化するために好ましい。
【００９７】
◎トナー粒子
本発明のトナーはコアシェル構造を有しており、該シェル層はポリエステル樹脂を含有する事が好ましい。シェル層にポリエステル樹脂を含有させる事により、耐久を通じて濃度が安定化すると共に、耐久後半でも良好なクリーニング性を維持できる。
【００９８】
この理由についてであるが、コアシェル構造を有す事によりコアの着色剤の露出を抑制できると共に、離型剤等の染み出しを抑制できる。これにより耐久後半でも高い現像効率を維持できる。
【００９９】
また、シェル層にポリエステル樹脂を含有させる事により、本発明の必須要件である脂肪酸金属塩とのなじみ性が向上し、耐久後半でも安定して均一な付着状態を維持できる。これにより、耐久後半でも良好なクリーニング性を維持できる。
【０１００】
本発明において、上記シェル層に含まれるポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は７５℃以上９０℃以下である事が好ましい。ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）が７５℃以上であると、トナー劣化を抑制できるために耐久性が向上する。また、ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）が９０℃よりも低いと、脂肪酸金属塩の遊離率や他の外添剤の遊離率を制御し易くなり、好ましい。
【０１０１】
本発明のトナーに使用されるポリエステル樹脂は、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、あるいはその両者を適宜選択して使用することが可能である。
【０１０２】
◎測定方法
次に、本発明のトナーに係る各物性の測定方法に関して記載する。
【０１０３】
（１）トナーの平均粒径
本発明のトナーの重量平均粒径（Ｄ４）は、精密粒度分布測定装置と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフトを用いて、実効測定チャンネル数２万５千チャンネルで測定し、測定データの解析を実行して、算出した。
【０１０４】
精密粒度分布測定装置は、１００μｍのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３」（登録商標、ベックマン・コールター社製）を用いた。付属の専用ソフトは、「ベックマン・コールター Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３ Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１」（ベックマン・コールター社製）を用いた。
【０１０５】
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約１質量％となるようにしたもの、例えば、「ＩＳＯＴＯＮ ＩＩ」（ベックマン・コールター社製）が使用できる。
【０１０６】
尚、測定、解析をする前に、以下のように専用ソフトの設定を実行した。
【０１０７】
専用ソフトの「標準測定方法（ＳＯＭ）を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を５００００粒子に設定し、測定回数を１回、Ｋｄ値は「標準粒子１０．０μｍ」（ベックマン・コールター社製）を用いて得られた値を設定する。
【０１０８】
閾値／ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを１６００μＡに、ゲインを２に、電解液をＩＳＯＴＯＮ ＩＩに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
【０１０９】
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを２５６粒径ビンに、粒径範囲を２μｍから６０μｍまでに設定する。
【０１１０】
具体的な測定法は以下の通りである。
【０１１１】
１−１）．Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３専用のガラス製２５０ｍｌ丸底ビーカーに前記電解水溶液約２００ｍｌを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで２４回転／秒にて実行する。
そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
【０１１２】
１−２）．ガラス製の１００ｍｌ平底ビーカーに前記電解水溶液約３０ｍｌを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンＮ」（和光純薬工業社製）をイオン交換水で３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍｌ加える。「コンタミノンＮ」は、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液である。
【０１１３】
１−３）．発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。超音波分散器は、「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｔｏｒａ１５０」（日科機バイオス社製）を用いた。
【０１１４】
１−４）．前記１−２）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液に対して、液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
【０１１５】
１−５）．前記１−４）のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約１０ｍｇを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節する。
【０１１６】
１−６）．サンプルスタンド内に設置した前記（１）の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記１−５）の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約５％となるように調整する。そして、測定粒子数が５００００個になるまで測定をする。
【０１１７】
１−７）．測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析をして、重量平均粒径（Ｄ４を算出する。尚、専用ソフトでグラフ／体積％と設定したときの、分析／体積統計値（算術平均）画面の「平均径」が重量平均粒径（Ｄ４）である。
【０１１８】
（２）表面自由エネルギー
磁性トナー表面及びトナー担持体表面の表面自由エネルギーは、下記装置を用い、該装置の操作マニュアルに従い、表面自由エネルギー３成分が既知のプローブ液体（水、ジヨードメタン、エチレングリコール）を使用して、下記条件にて測定した。
具体的には、協和界面科学（株）製の接触角計ＣＡ−Ｘ ＲＯＬＬ型を使用し、磁性トナー及びトナー担持体の表面における上記各プローブ液体の接触角θを測定し、北崎・畑の理論の式を用い、表面自由エネルギーを求めた。
【０１１９】
（ｉ） 接触角θの詳細な測定条件は以下のとおりである。
測定 ：液滴法（真円フィッティング）
液量 ：１μｌ
着滴認識 ：自動
画像処理 ：アルゴリズム−無反射
イメージモード ：フレーム
スレッシホールドレベル ：自動
【０１２０】
また、接触角θに関しては、各プローブ液体を用いそれぞれ５回測定を行い、５回の平均値をもって該プローブ液体の接触角θとした。なお、データ解析にはＦＡＭＡＳ（協和界面科学（株）製）を用いた。
【０１２１】
（３）脂肪酸金属塩のメジアン径とスパン値Ｂの測定
本発明で用いられる脂肪酸金属塩における体積基準のメジアン径の測定は、ＪＩＳ Ｚ８８２５−１（２００１年）に準じて測定されるが、具体的には以下の通りである。
測定装置としては、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置「ＬＡ−９２０」（堀場製作所社製）を用いる。測定条件の設定および測定データの解析は、ＬＡ−９２０に付属の専用ソフト「ＨＯＲＩＢＡ ＬＡ−９２０ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＷＥＴ（ＬＡ−９２０） Ｖｅｒ．２．０２」を用いる。
また、測定溶媒としては、予め不純固形物などを除去したイオン交換水を用いる。
【０１２２】
測定手順は、以下の通りである。
（１）バッチ式セルホルダーをＬＡ−９２０に取り付ける。
（２）所定量のイオン交換水をバッチ式セルに入れ、バッチ式セルをバッチ式セルホルダーにセットする。
（３）専用のスターラーチップを用いて、バッチ式セル内を撹拌する。
（４）「表示条件設定」画面の「屈折率」ボタンを押し、ファイル「１１０Ａ０００Ｉ」（相対屈折率１．１０）を選択する。
（５）「表示条件設定」画面において、粒子径基準を体積基準とする。
（６）１時間以上の暖気運転を行った後、光軸の調整、光軸の微調整、ブランク測定を行う。
（７）ガラス製の１００ｍｌ平底ビーカーに約６０ｍｌのイオン交換水を入れる。この中に分散剤として、「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）をイオン交換水で約３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍｌ加える。
（８）発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を、位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｔｏｒａ１５０」（日科機バイオス社製）を準備する。超音波分散器の水槽内に約３．３ｌのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。
（９）前記（７）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の水溶液において、液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
（１０）前記（９）のビーカー内の水溶液に超音波を照射した状態で、約１ｍｇの脂肪酸金属塩を少量ずつ前記ビーカー内の水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。尚、この際に脂肪酸金属塩が固まりとなって液面に浮く場合があるが、その場合はビーカーを揺り動かすことで固まりを水中に沈めてから６０秒間の超音波分散を行う。また、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節する。
（１１）前記（１０）で調製した脂肪酸金属塩が分散した水溶液を、気泡が入らないように注意しながら直ちにバッチ式セルに少量ずつ添加して、タングステンランプの透過率が９０％〜９５％となるように調整する。そして、粒度分布の測定を行う。得られた体積基準の粒度分布のデータを元に、５％積算径、５０％積算径及び９５％積算径を算出する。得られた各値をＤ５ｓ、Ｄ５０ｓ、Ｄ９５ｓとし、これらよりスパン値Ｂを求める。
【０１２３】
（４）ガラス転移点（Ｔｇ）
トナー及びシェル層に用いられるポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）はＤＳＣにてＡＳＴＭ Ｄ ３４１８−９９に準じて行う。
吸熱ピークのピークトップの測定はＡＳＴＭ Ｄ ３４１７−９９に準じて行う。これらの測定には、例えばパーキンエルマー社製ＤＳＣ−７、ＴＡインストルメント社製ＤＳＣ２９２０、ＴＡ−インストルメント社製Ｑ１０００を用いることができる。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし測定する。
【０１２４】
（５）圧縮率
本発明において、圧縮率は下記式で得られる値である。
圧縮率＝｛１−（見掛け密度／タップ密度）｝×１００
本発明の見掛け密度、タップ密度は、パウダーテスター（ホソカワミクロン社製）を用いて以下の方法で測定する。
直径５．０３ｃｍ，高さ５．０３ｃｍ，容積１００ｃｍ＾３の円筒容器へ目開き６０８μｍ（２４メッシュ）の篩いを通して上方から均一に３０秒間供給し、ただちに上面をすり切って秤量することにより見掛け密度（ｇ／ｃｍ＾３）を得る。
見掛け密度測定後円筒状のキャップをはめ、この上縁まで粉体を加えてタップ高さ１．８ｃｍのタッピングを１８０回行う。終了後、キャップを外して容器の上面で粉体をすり切って秤量し、この状態の密度をタップ密度（ｇ／ｃｍ＾３）とする。
【０１２５】
次に、本発明に係る画像形成装置のクリーニング装置における第１の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、参考例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。
【０１２６】
図１は、実施例１である電子写真技術を用いた画像形成装置であるレーザービームプリンタの概略構成を示す断面図である。
【０１２７】
なお、図１において、前述の図６と同じ構成・作用の部材等については、同じ符号を付して、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。
【０１２８】
本実施例の画像形成装置であるレーザービームプリンタにおいては、所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓｅｃ程度とした。
【０１２９】
図８に本発明に係るクリーニングブレードの構成として、板状バネ部材等のゴム支持部材を備えるクリーニング装置図を示す。
【０１３０】
像担持体に当接している先端部にブレード状ゴム部材７１が成型してあり、ブレード支持部材７２である金属薄板をクリーニング容器７に固定している。
【０１３１】
本発明において、板状バネ性部材としては、例えば、リン青銅板やその他のバネ特性を有する部材が使用できる。今回は、板状バネ性部材のブレード支持部材としてはＳＵＳ鋼板を用いて、板厚は０．２ｍｍを使用した。固定部からブレード状ゴム部先端までの長さは２１．５ｍｍとした。更に、先端のブレード状ゴム材として、ＪＩＳ−Ａ硬度７０度のウレタンゴムを使用した。
【０１３２】
図７に本発明に係るクリーニングブレードの構成として、ゴム先端部の構成と形状断面図を示す。
【０１３３】
ブレード形状としては、図７に示すとおりであり、先端の変形影響を小さくするためにｋ＝３．０ｍｍ、ｌ＝２．０ｍｍ、ｍ＝１．０ｍｍ、ｎ＝１．０ｍｍ程度で評価を行った。
【０１３４】
ブレード支持部材である板状バネ性部材７２とブレード状ゴム部材７１を接着する方法としては、型による成型以外に、両面テープあるいはホットメルト接着剤等によるブレード状ゴム部材を貼り付け方法によって、作成されたものも使用される。
【０１３５】
クリーニング容器７への固定方法としては板状バネ性部材７２の一端を、保持部材等によって、着脱自在に挿入して挟持させ、その保持部材を取り付けネジによってクリーニング容器に固定し、像担持体１と当接させる。
【０１３６】
なお、保持部材は、クリーニング容器と一体的に形成されたものであっても、二分割式の構造を有していても問題ない。
【０１３７】
図５は本発明の第１の実施形態におけるクリーニング装置において、像担持体１にブレードゴム先端部分で像担持体に当接している様子である。ゴムブレードの先端部を像担持体に侵入させた時に働く力を示す図となっている。
【０１３８】
このとき設定角は３０度で、ゴム先端部材を像担持体の表面から１．２ｍｍ侵入させたところで、当接圧は像担持体回転軸方向１ｃｍあたり６０ｇｆ程度であった。
【０１３９】
効果の確認として、本発明の第１の実施形態において、検証実験として、間欠耐久を行った。本実施例の画像形成装置であるレーザービームプリンタにおいては、所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓｅｃで実施した。
【０１４０】
本実施例の現像装置を用いて、本発明の効果を立証すべく、以下の条件下のもとで検証実験を行った。
・プロセススピード（感光ドラム周速）＝２００．０ｍｍ／ｓｅｃ
・耐久枚数：４０００枚
・画像印字率：２％
上記の条件で、高温高湿環境（３２．５°，８０％Ｒｈ）で間欠耐久実験を行い、逐次通紙時に画像形成装置の異音と画像の確認を行った。
【０１４１】
本例では、ジャンピング現像方式を用いた。この方式では、不図示の現像バイアス電源から現像スリーブに対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加する。そして、現像剤層厚規制部材と現像スリーブの接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナーを感光ドラム表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【０１４２】
使用する現像材トナー４として、前記小粒径脂肪酸金属塩を０．３０質量部程度含有した磁性トナーを用いた。今回使用した脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸を採用した。
【０１４３】
比較例として、従来の脂肪酸金属塩と小径の無機微粒子を各々磁性トナーに外添して、耐久を実施した。小径の無機微粒子としては、よく現像材トナーの外添剤として知られているシリカや、研磨剤として効果が知られているチタン酸ストロンチウム等を採用した。
【０１４４】
クリーニング装置及びゴムブレードは、前述した構成を用いた。
Ａ：本発明に係る小粒径脂肪酸金属塩を含有したトナー
Ｂ：従来の脂肪酸金属塩を含有したトナー
Ｃ：従来の小径の無機微粒子を含有したトナー
という条件において、上記の条件で実験検証を行った検討結果を示す。
Ａ：ゴム先端当接部にビビリなし、ブレード鳴き発生なし。
Ｂ：ゴム先端当接部に摩擦ムラ確認、僅かにブレード鳴き発生。
Ｃ：ゴム先端当接部に摩擦ムラ確認、ブレード鳴き発生。
【０１４５】
検証後のクリーニングブレードの観察より、感光体ドラムとの当接部に以下のような違いが確認された。
【０１４６】
図４に本発明の第１の実施形態におけるゴム先端当接部のトナーと脂肪酸金属塩の長手分布状態図を示す。
【０１４７】
図４を用いて、本発明による効果のメカニズムを説明する。
【０１４８】
Ａにおいては、上述のように本発明に記されるように、従来よりも小径な脂肪酸金属塩をトナーに含有して、現像剤として用いている。これにより、転写後のトナーにおいても充分な量の脂肪酸金属塩が均一にトナー個々に脂肪酸金属塩が付着しており、トナーと一緒に挙動することで、クリーニングブレードのゴム先端当接部に供給される。
【０１４９】
図４Ａにブレ−ドゴム部材７１とゴム当接部のトナーと脂肪酸金属塩の長手分布状態を示している。これより、長手に均一に脂肪酸金属塩が供給され、感光ドラムとクリーニングブレードにおける摩擦係数μの長手ムラを抑制することができる。
【０１５０】
さらに、図２に本発明の第１の実施形態におけるゴム先端部と像担持体の当接状態断面図を示す。これは、図４Ａの状態を感光ドラムとクリーニングブレードの当接状態断面方向から観察した図である。
【０１５１】
転写残トナーと共に長手に均一に脂肪酸金属塩が供給されている。そして、感光ドラムとのゴム当接部において、転写残トナーがクリーニングされたのち、小径で微粒子である脂肪酸金属塩がクリーニングブレード当接部に介在する。
【０１５２】
転写残トナーが、クリーニング装置に回収され、脂肪酸金属塩が遊離し、ブレード当接部に介在したとしても、脂肪酸金属塩は壁解性の高い物質であるので、クリーニングブレードの当接圧により、感光体ドラムに均一に塗りつけることが可能となる。
【０１５３】
よって、脂肪酸金属塩がトナーに対し均一に付着していて、一緒に挙動する事から、耐久を通じ安定してクリーニングブレード先端部のビビリを高度に抑制できる。
【０１５４】
図４Ｂは、従来の脂肪酸金属塩のクリーニングブレードの長手分布状態を示している。
【０１５５】
従来の脂肪酸金属塩は、粒径が大きく、トナー個々にも充分に付着することができない為、長手において、脂肪酸金属塩が供給されている場所と充分に供給されていない場所が、できる。そのため、感光ドラムとクリーニングブレードにおける摩擦係数μの長手ムラが発生する。すると、長手で摩擦ムラが発生し、それが助長することで、ムラは更に大きくなり、ゴムブレード先端部がビビリ、板状バネ部材等のゴム支持部材が振動する。するとゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、異音が発生し、ブレード鳴きに至ってしまう。
【０１５６】
図４Ｃは、従来の無機微粒子のクリーニングブレードの長手分布状態を示している。
粒径は、本発明に係る脂肪酸金属塩と同様に充分に小さい。しかし、転写残トナーと共にクリーニングブレード当接部に供給されたとしても、その粒径小ささ、及び無機微粒子であるため、感光体ドラムの表層硬度より硬い。
【０１５７】
すると、感光体ドラムとクリーニングブレードの先端当接部内をころがりながら、すり抜けてしまう為、長手に分布ムラが生じる。
【０１５８】
そして、感光ドラムとクリーニングブレードにおける摩擦係数μの長手ムラが発生する。
【０１５９】
さらに、それが助長することで、ムラは更に大きくなり、ゴムブレード先端部がビビリ、板状バネ部材等のゴム支持部材が振動する。そうして、ゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、異音が発生し、ブレード鳴きに至ってしまう。
【０１６０】
以上のように、クリーニングブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、金属板バネ状のブレード支持部材を用いたクリーニング装置において、従来よりも粒径の小さな脂肪酸金属塩を含有したトナー粒子を用いる。
【０１６１】
それが、クリーニングブレードの長手に渡って均一に脂肪酸金属塩を像担持体とクリーニングブレード当接部に付着させることができる。
【０１６２】
そうすることで、環境の変化にかかわらず、温度湿度等の環境変動においても、ブレード長手に渡り、摩擦ムラのない安定したクリーニング状態にすることができる。その為、ゴム先端部のビビリを抑制し、異音によるブレード鳴きの発生を防止し、良好な画像を記録材上に形成する画像形成装置を提供することができる。
【実施例２】
【０１６３】
（２）着脱可能なプロセスカートリッジ
本実施の形態においては、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるように構成したプロセスカートリッジであることを特徴としている。プロセスカートリッジは、少なくとも、前記像担持体と前記クリーニング装置及びトナーを収容し、現像する現像装置をカートリッジ容器枠体内に一体化されている。また、プロセスカートリッジには、前記カートリッジ容器枠体に内蔵され、初期状態を記憶した記憶手段を備えている。
【０１６４】
図９に実施例２におけるプロセスカートリッジの側断面図を示す。実施例１と異なる点は、像担持体１とクリーニング装置７及びトナーを収容し、現像する現像装置５をカートリッジ容器枠体内に一体化し、メモリとなる記憶装置１１０を備え、画像形成装置に対して、着脱可能なプロセスカートリッジであることである。
【０１６５】
図１０に本発明の第２のプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の側断面図を示す。
【０１６６】
本実施の形態に係る画像形成装置では、像担持体１、帯電ローラ２、現像装置５、クリーニング装置９の４つのプロセス機器がカートリッジ容器に一体的に組み込まれて、プロセスカートリッジ（プロセスユニット）１００を構成している。プロセスカートリッジは、装置本体Ｍに対して着脱交換自在となっている。
【０１６７】
トナー量や感光ドラムの膜厚や感度は、プロセスカートリッジごとに多少の誤差を持っている。
【０１６８】
そこで、本実施例においては、プロセスカートリッジ内に記憶装置１１０を設け、この記憶装置１１０にトナー量や感光ドラムの膜厚や感度，プロセスカートリッジ１００の像担持体１の回転数と、総通紙枚数を記憶するようにしている。
【０１６９】
以上のように、クリーニングブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、金属板バネ状のブレード支持部材を用いたクリーニング装置において、従来よりも粒径の小さな脂肪酸金属塩を含有したトナー粒子を用いる。それが、クリーニングブレードの長手に渡って均一に脂肪酸金属塩を像担持体とクリーニングブレード当接部に付着させることができる。
【０１７０】
そうすることで、環境の変化にかかわらず、温度湿度等の環境変動においても、ブレード長手に渡り、摩擦ムラのない安定したクリーニング状態にすることができる。その為、ゴム先端部のビビリを抑制し、異音によるブレード鳴きの発生を防止し、良好な画像を記録材上に形成する画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１７１】
Ｍ 画像形成装置
１ 像担持体
２ 帯電部材
３ レーザスキャナ
４ 現像剤（トナー）
４１ トナー粒子
４２ 本発明の脂肪酸金属塩
４３ 従来の脂肪酸金属塩
５ 現像装置
６ 転写紙
７ クリーニング装置
７１ ブレード状ゴム部材
７２ 板状バネ性部材
８ 転写部材
９ 定着装置
１００ プロセスカートリッジ
１１０ 記憶装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写方式の電子写真プロセスや静電記録プロセス等によって画像形成を行う複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。また，プロセスカートリッジ及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置に関する。詳しくは、弾性ブレードを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリの受信装置などに用いられる電子写真技術は、装置の発展とともに利用者からの要求も年々厳しくなっている。近年の動向では、高画質であることはもちろんのこと、多数枚印刷が可能であること、また、市場の拡大により使用される環境条件や転写材が多様化している為、これらに適応しながらも安定した画像が得られることが強く求められるようになっている。
【０００３】
上記要求を満足させるためには、高耐久且つ高画質を達成する事が可能なトナーや感光ドラムが、従来以上に必要とされ、前記課題を解決すべく数多く改良が行われている。
以下に、画像形成装置における、トナー／クリーニング手段の技術状況を述べる。
【０００４】
●トナー
画像形成装置のコンパクト化を図る為に、廃トナー（転写残トナーをクリーニング機構にて回収したトナー）量の低減を目指して、転写効率の高い円形度の高いトナーへの移行が進んでいる。例えば、粉砕トナーの熱処理による球形化や、重合トナーへの移行が挙げられる。
【０００５】
また、トナー中に脂肪酸金属塩を含有させることで、クリーニング助剤や静電潜像担持体へのフィルミング防止剤として用いることが知られている。しかし、一方で脂肪酸金属塩がカブリや画像濃度の低下を引き起こす原因となり高画質化が得られずにいた。そこで、脂肪酸金属塩とチタン酸化合物を併用することによって、転写効率を高めてクリーニング性能を向上させ、また、静電潜像担持体へのフィルミングおよび中抜けを良化させつつカブリを改善することが開示されている。（特許文献１）
また、ある貯蔵弾性率をもったトナー粒子の粒径或いは、トナー粒子の粒度分布と脂肪酸金属塩の粒径及び分布の関係を規定することで画質、カブリ及び静電潜像担持体へのフィルミング、クリーニング性能を改善することが開示されている。（特許文献２，３）
確かにこのような方策により、クリーニング性能の悪化や、静電潜像担持体へのトナーのフィルミングの抑制をしつつ、カブリやトナー飛散、トナー漏れの低減が行えるようになり、高耐久性と高画質安定性が得られるようになった。
【０００６】
◎クリーニング手段
電子複写機、ファクシミリ、プリンタ或い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上記形式の画像形成装置は従来から周知である。この形式の画像形成装置においては、クリーニング装置のクリーニングブレードによって像担持体表面に付着する転写残トナーを効率よく除去でき、高品質なトナー像を形成することが可能である。
【０００７】
また近年、高度情報化が進展する中で、紙へ印刷するハードコピー量もますます増加する傾向にあり、より高画質・高速で印字できる画像形成装置への要求が高まっている。高画質を実現するために、従来から使用されている粉砕系トナーに代わって小粒径で形状及び粒径が均一な重合トナーが採用されるようになった。
【０００８】
重合トナーは粉砕系トナーと比較して小径で球形に近い形状をしているため、クリーニングが難しい。そのような重合トナーを使用した場合であっても高いクリーニング性を確保するため、ブレードは高い反発弾性を有した材質で作られ、像担持体に対して高荷重、高当接角度になるように配置する必要がある。
【０００９】
しかし、クリーニング部材としてクリーニングブレードを用いると、被帯電体としての像坦持体表面に当接したクリーニングブレード部分が、回転する像坦持体表面から受ける外振力によってゴム部分がビビリを引き起こす。そして、前述したようにゴムブレードが共振するブレード鳴きや、ゴムブレードのエッジ部分が像担持体に追従して反転してしまうブレードめくれ、さらにはゴム先端部のビビリ／欠けといった不具合が発生しやすくなってしまう。これらの不具合が発生するとクリーニング不良画像が発生し、正常に画像形成されなくなる。そのまま使用しつづけると、クリーニング装置、像担持体及び像担持体を駆動させる駆動部等の破損を招く恐れがある。
【００１０】
そこで、従来ではドラム状に構成された像坦持体の内部に制振材や重量物を内包させ、その像担持体の固有振動数を調整することによって像坦持体の振動を抑制し、鳴きの発生を防止する画像形成装置が提案されている。
【００１１】
また、支持部材に保持されて像担持体表面に当接されるとともに適切な当接圧をクリーニングブレードと、固形状の潤滑剤と、潤滑剤と像担持体とに接するように配置された潤滑剤塗布ローラを用いた装置が提案されている。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ニップ部での摩擦が小さく抑えられ、ブレード鳴きを防止する。（特許文献４）
ところが、これらの構成によると、像坦持体に制振材や重量物，又は固形の潤滑剤や潤滑剤塗布ローラ等を付加することになる。そのため、そのコストが増大するだけでなく、その全体の重量や形状が大きくなり、像坦持体を画像形成装置本体に対して着脱するときの作業性が低下してしまう可能性がある。
【００１２】
また、前述したように高画質化と高耐久性を満足させる為に、トナーの小径化／球形化を採用しようとすると、高いクリーニング性能が確保する必要が生じる。
【００１３】
しかし、ゴム部材の反発弾性等は、温度依存性を示す為、環境依存性が高く、特に低温環境下では、クリーニング性と確保することが、困難であった。
【００１４】
さらに、ブレード鳴きは環境依存が非常に大きく、クリーニングブレードのゴム性が弱くなり、クリーニングブレードとドラムとの摩擦係数が高くなる高温高湿環境、帯電電流量が多く流れる高湿環境等で発生することが多い傾向があった。
【００１５】
そこで、クリーニングブレードの形態としては、クリーニング装置の性能・信頼性向上の為、ゴム部材の環境温度依存性による影響を少なくするために、板状バネ部材を設けたクリーニングブレード装置の提案をしている。
【００１６】
板状バネ部材として、ゴム部材の反発弾性等は、温度依存性を示す為、温度変化に対するバネ特性がほとんど変化しないＳＵＳ鋼板等の金属板状バネ部材を用いることによって、クリーニングブレードとして必要な当接圧、バネ特性を確保している。
【００１７】
その先端部に小さなサイズのゴム形状の部材を採用する場合には、異音の発生が起こりやすくなるが、防振シート等を貼り付けることで、異音の発生を防止している。
この時の画像形成装置においては、所定のプロセススピード（周速度）１０から６０ｍｍ／ｓｅｃ程度であることを提案している。（特許文献５）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平８−２７２１３２号公報
【特許文献２】特開平９−３１１４９９号公報
【特許文献３】特開２００２−２９６８２９号公報
【特許文献４】特開平１１−２８８１９４号公報
【特許文献５】特開平４−１７２４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述のように従来例では、配設する部材の増加や取り付けの複雑さや構成装置のコストアップ、大型化につながるため、パーソナル、スモールオフィス向けの画像形成装置には、好ましくない。さらに、市場の拡大により使用される環境条件や転写材が多様化している為、これらに適応しながらも安定した画像が得られることが強く求められるようになっている。
【００２０】
特に、高画質化と高耐久性を満足させる為に、トナーの小径化／球形化を採用しようとすると、高いクリーニング性能が確保する必要が生じる。その為に、金属板状バネ部材を用いたクリーニングブレードが提案されている。
【００２１】
しかし、使用環境や構成条件の違い及び画像形成装置等のスピードアップによる像担持体の周速度アップに伴い、クリーニングブレードの構成や設定によっては、ゴム先端部にビビリを引き起こして、ブレード鳴きが発生することがあった。
【００２２】
この問題は、以下に具体的に説明する通り、像担持体とクリーニングブレードの当接部に要因を有している。
【００２３】
まず、トナーに関して、小径化／球形化を進めると、廃トナーが感光ドラムとクリーニング部材の規制部をすり抜け易くなり、クリーニング性能を維持する事が難しくなっていく事が予測される。
【００２４】
また、板状バネ部材を設けたクリーニングブレード等のクリーニング装置を用いることで、クリーニング性能を確保している。
【００２５】
しかし、像担持体表面に当接したクリーニングブレード部分が、回転する像坦持体表面から受ける外振力によってゴム部分がビビリを引き起こして、振動を発生する。さらに、この振動が板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、ブレード鳴きが起こり、異音が発生してしまうことがあった。
【００２６】
そこで、クリーニング助剤や滑材としての効果が知られている脂肪酸金属塩を含有させたトナーに関して、本発明者らが鋭意検討した結果、以下が解った。
【００２７】
特許文献１及び２に記載されているトナーにおいては、使用される脂肪酸金属塩の粒径が大き過ぎる。そのため、脂肪酸金属塩は転写材に転写された後に像担持体上に残る残トナーと共にクリーニングブレードにて、ほとんどクリーニングされ回収される。一部、像担持体と接触する転写残トナーと共にゴム先端部に存在する為、一定の効果があるものの、多数枚印字を行うとクリーニングブレード長手にわたって脂肪酸金属塩が存在する場所と存在しない場所が発生する。
【００２８】
すると、像担持体と像担持体上で当接するクリーニングブレードの当接部において、摩擦係数が変化し、長手にわたってゴム先端部に摩擦ムラが発生する。この摩擦ムラの変化が大きくなっていくと、ゴム先端部のビビリが助長され、ゴム支持部材も振動することで、像担持体と共振する。その共振によって、ブレード鳴き等の異音を発生してしまうという課題を有していることが解った。
【００２９】
特許文献３に記載されているトナーにおいては、低温低湿、高温高湿という厳しい環境では印字枚数が多くなると帯電性の低下によるカブリの発生といった現像側の課題を有していることが解った。
【００３０】
そこで、本発明は上記従来技術にする問題を解決する為、つまり、像担持体とクリーニングブレード当接部において、ゴム部のビビリを抑制し、板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによる、ブレード鳴きを防止する為になされたものである。
【００３１】
それ故に、その目的とするところは、クリーニングブレード長手に渡って、発生するの微小な摩擦ムラに起因するゴム先端部のビビリの発生を防止することである。
【００３２】
そして、それに伴って発生するブレード鳴き等による異音の発生を防止することのできる画像形成装置を提供し、長期に渡って多様な環境条件に対応させて画像形成装置による高品位な画像形成を行うことを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。すなわち、上記目的を達成する為の本発明に係る請求項１の画像形成装置の代表な構成は、像担持体表面を帯電し、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像し、前記トナー像を前記像担持体から転写材の上に転写し、像担持体の表面に当接して、クリーニングするブレード状ゴム材を有するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤を備え、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、
クリーニングブレードのゴム先端当接部での長手領域において、微小な摩擦ムラによるゴム先端部のビビリを抑制し、ビビリによる振動が板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによって発生するブレード鳴きを防止することが可能となる。故に、クリーニング装置に起因する不具合や画像形成装置からの異音の発生を防止することが可能になる。
【００３５】
すなわち、長期印字においても環境に依存せず、より安価な構成で、高画質な画像を安定して得ることの出来る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態における概略構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるゴム先端部と像担持体の当接状態断面図。
【図３】本発明の脂肪酸金属塩と従来の脂肪酸金属塩におけるトナーへの付着状態の模式図。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるゴム先端近傍のトナーと脂肪酸金属塩の長手分布状態図。
【図５】ゴムブレード先端部に働く力を示す図。
【図６】従来の画像形成装置における概略構成を示す断面図。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるとクリーニング装置図。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるゴム先端部の構成と形状断面図。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるプロセスカートリッジの側断面図。
【図１０】本発明の第２のカートリッジを装着した画像形成装置の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。画像形成装置の実施形態として、レーザービームプリンタについて説明する。
【実施例１】
【００３８】
（１）画像形成装置
本実施の形態においては、
前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤からなり、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有し、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、
前記トナーに含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下であり、
前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴としている。
【００３９】
前述の如く、ゴム先端部のビビリによるブレード鳴きは、
１）．トナー及び外添剤がクリーニングブレードと像担持体との当接部で圧縮され、回転する像坦持体表面から受ける外振力によってゴム部分がビビリを引き起こす。
２）．駆動時、クリーニングブレードのビビリが、板バネ状部材であるゴム支持部材へ振動が伝わり、像担持体とクリーニングブレードが共振する。
３）．共振した像担持体とクリーニングブレードが異音を発生させ、ブレード鳴きが発生する。さらには、ゴムブレードの先端エッジ部分が像担持体に追従して反転してしまうブレードめくれ、ゴム部材の欠けといった不具合が発生しやすくしてしまう。
【００４０】
これらメカニズムを基に本発明者らが鋭意検討したところ、特定の粒径の脂肪酸金属塩を含有し、その含有量及びトナーに含有している脂肪酸金属塩の遊離率を調整する事でゴム先端部のビビリを抑制し、異音を起こさずブレード鳴きも改善出来る事を見出した。
【００４１】
［画像形成装置の全体構成］
以下、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、図６に示す画像形成装置は電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。
【００４２】
画像形成装置本体（以下単に「装置本体」という。）のほぼ中央には、像担持体（被帯電体）としてのドラム型の像担持体１が配設されている。像担持体１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にＯＰＣ（有機光半導体）感光層を形成したものであり、軸心ｑを中心にして、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓｅｃをもって回転駆動される。
【００４３】
上述の像担持体１の表面（周面）は、後述する帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に均一（一様）に帯電処理される。帯電後の像担持体１表面は、露光手段としてのレーザビームスキャナ３から出力されたレーザビームであって、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームの走査露光を受けて、画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この形成潜像は、現像手段としての現像装置５によって現像剤中のトナー４が付着されてトナー像として現像される。
【００４４】
一方、記録材６は給紙ローラによって給紙され、像担持体１上に書き込まれたトナー像と同期をとるように像担持体１と転写ローラ８との間の転写ニップ部に送られて表面にトナー像が転写される。転写ローラ８には転写時に転写バイアス印加電源から転写用の転写バイアスが印加される。
【００４５】
トナー像の転写を受けた記録材６（転写材）は、像担持体ドラム１表面から分離されて定着手段としての定着器９に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材６に転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング手段としてのクリーニング装置７によって除去され、次の画像形成に供される。
【００４６】
前記クリーニング装置は、図６に示すように、クリーニング部材と、スクイシートと、クリーニング容器を備える。クリーニング部材は、像担持体ドラム１の表面に当接し、残留したトナーを掻き落とす。スクイシートは、前記掻き落としたトナーを掬い取るために前記クリーニング部材の下方に位置し、且つ前記像担持体ドラム１の表面に接触している。クリーニング容器は、前記掬い取った廃トナーを溜めるためのものである。
【００４７】
次に、本発明に係る画像形成装置の実施形態に関して、使用されるトナーの詳細を説明する。
【００４８】
本発明のトナーは、前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤からなり、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有し、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、
前記トナーに含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下であることを特徴とするトナーである。
【００４９】
本実施例におけるトナーは、結着樹脂、磁性体を少なくとも含有する磁性トナー粒子と、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有する磁性トナーである。トナーは、懸濁重合法で製造される。
【００５０】
上記の脂肪酸金属塩とトナー粒子に関して、各々、以下に説明する
◎脂肪酸金属塩
本発明に用いられる脂肪酸金属塩としては、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、リチウムから選ばれる金属の塩が好ましい。この中でも脂肪酸亜鉛または脂肪酸カルシウムが特に好ましく、これらを用いた場合には本発明の効果がより顕著となる。
【００５１】
また、脂肪族金属塩の脂肪酸としては、炭素数１２以上２２以下の高級脂肪酸が好ましい。炭素数１２以上の脂肪酸を用いると遊離脂肪酸の発生を抑えやすい。
【００５２】
さらに、脂肪酸の炭素数が２２以下であれば、脂肪酸金属塩の融点が高くなりすぎず、良好な定着性が得られやすい。脂肪酸としては、ステアリン酸が特に好ましい。
【００５３】
脂肪酸金属塩であるが、本発明のトナーは体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下の脂肪酸金属塩を含有する。従来の脂肪酸金属塩は粒径が大きく、トナーと一緒に挙動する事が難しかった。
【００５４】
しかし、本発明では脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）を０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下とする事で、トナーは脂肪酸金属塩と一緒に挙動する事が出来る。これは、トナーに対して脂肪酸金属塩の粒径が充分に小さいために均一にトナーに付着する事が可能となり、像担持体への現像時及び、転写時にトナーから脱離しないためである。
【００５５】
このような脂肪酸金属塩をトナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有する事により、クリーニングブレードのビビリを高度に抑制できる。
【００５６】
この理由についてであるが、像担持体上にある転写残トナーにも充分な量の脂肪酸金属塩が均一に付着しており、クリーニング部において脂肪酸金属塩を像担持体に塗りつけることが可能となるためである。
【００５７】
また、脂肪酸金属塩がトナーに対し均一に付着している事から、耐久を通じ安定してクリーニングブレードのビビリを高度に抑制できる。
【００５８】
さらに、トナーに含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下となるようにすることで、トナー粒子から脂肪酸金属塩が脱離しないようにしている。
【００５９】
これが、トナーと一緒に挙動し、トナーに均一に付着することを助け、クリーニング装置に充分な量の脂肪酸金属塩を安定して供給することができる。
【００６０】
図３は、本発明の脂肪酸金属塩と従来の脂肪酸金属塩におけるトナーへの付着状態の模式図である。現像剤となるトナー粒子４１と小粒径脂肪酸金属塩４２及び従来の脂肪酸金属塩の付着城砦を示している。
【００６１】
（ａ）は、本発明に用いる小粒径の脂肪酸金属塩４２をトナー粒子４１に外添している状態であり、（ｂ）は、従来の大粒径の脂肪酸金属塩４３をトナー粒子４１へ付着状態を模式化したものである。
【００６２】
従来よりも小粒径である為、少なくともトナー粒子１個当たりに対して、脂肪酸金属塩を確実に付着することができる。従来の脂肪酸金属塩では、トナー粒子数個の割合に一つ付着している程度であることがわかる。
【００６３】
次に、従来の脂肪酸金属塩との違いを詳細に述べる。
【００６４】
［１］従来の大粒径脂肪酸金属塩
従来例（特開平０９−３１１４９９）にて使用されている脂肪酸金属塩は、トナー粒径１２μｍに対してステアリン酸亜鉛は７μｍの粒径である。また、添加量がトナー１００部に対してステアリン酸亜鉛を０．３部である為、トナー１個当りの付着数は〜１個程度であり、非常に少ない。
【００６５】
更に、脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．６５μｍよりも大きいと、脂肪酸金属塩はトナーに均一に付着し難く、遊離して挙動するようになる。
【００６６】
このような状態では、像担持体とクリーニング部材の当接部に対して、脂肪酸金属塩が確実に付着している転写残トナーを安定して供給する事が難しい。すなわち、図３の（ｂ）に示す様に、トナー１個あたりの付着数が少ないだけでなく、滑剤として効果のある脂肪酸金属塩が脱離してしまった状態のトナーが数多く存在するのである。
【００６７】
以上のように、従来の大粒径脂肪酸金属塩を用いた場合、像担持体とクリーニング部材の当接部において、長手領域に渡って、脂肪酸金属塩が十分に付着していないトナーと付着しているトナーが存在する状態になる。故に、像担持体表面に対して、クリーニングブレードのゴム当接部において、脂肪酸金属塩が存在する箇所と少ない箇所が存在する。
【００６８】
この状態では、長手領域に渡り、部分的に摩擦ムラが発生する。この摩擦ムラによって、ゴム当接部において、ビビリが発生し、長手に不均一に振動が発生する。
【００６９】
この状態が助長されるとクリーニング部材である板状バネ部材等のゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、異音が発生し、ブレード鳴きに至るのである。
【００７０】
［２］本発明に用いる小粒径脂肪酸金属塩
一方、本発明に用いている脂肪酸金属塩は、磁性トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有し、脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下である。また、トナー粒子に含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下である。
【００７１】
そうすることで、転写残トナーにも充分な量の脂肪酸金属塩が均一に付着している為、像担持体とクリーニング部材の当接における摩擦ムラを抑制する事が可能である。
【００７２】
脂肪酸金属塩の量が０．０５質量部未満であると上記効果が得られないため好ましくない。一方、脂肪酸金属塩の量が０．５０質量部よりも多いと、トナーの現像性が低下する（すなわち、濃度低下が生じる）と共に、カブリが増加するために好ましくない。
【００７３】
脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．６５μｍよりも大きいと、前述したように脂肪酸金属塩はトナーに均一に付着し難く、遊離して挙動するようになる。
【００７４】
このような状態ではクリーニングブレードエッジ部に安定して脂肪酸金属塩を供給する事が難しく、クリーニングブレード当接部のビビリを高度に抑制する事が困難であり、好ましくない。
【００７５】
また、脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍよりも小さい場合、トナーを均一に覆い易くなる反面、トナーの帯電性を阻害し現像し難くなる。このため、画像濃度の低下やカブリの増大が生じるので好ましくない。
【００７６】
また、本発明のトナーは、脂肪酸金属塩の遊離率が１．０質量％以上２５．０質量％以下である事が好ましい。脂肪酸金属塩の遊離率が１．０質量％以上２５．０質量％以下と言う事は、多くの脂肪酸金属塩粒子がトナーと一緒に挙動する事を意味し、より像担持体とクリーニングブレードの当接部における長手の摩擦ムラを抑制する事が可能となり、非常に好ましい。
【００７７】
以上のように、本発明において脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）は０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下である事が重要であり、より好ましくは０．３０μｍ以上０．６０μｍ以下である。また、脂肪酸金属塩の添加量はトナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下であり、トナー粒子に含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下である。このような、脂肪酸金属塩の添加量及び遊離率が像担持体とクリーニングブレードの当接部のビビリを高度に抑制するために重要である。
【００７８】
次に、本発明のトナーは圧縮率が３０％以下である。圧縮率が３０％以下と言う事は圧がかかってもトナーは圧縮され難い事を意味し、クリーニングブレードと静電潜像担持体との当接部においてもトナーは圧縮され難く、融着物が生じ難いと考えられる。
【００７９】
このため、像担持体の融着物の発生を阻害できれば、像担持体とクリーニングブレードとの当接部における摩擦ムラやビビリも抑制することができる。
【００８０】
一方、圧縮率が３０％よりも大きいと、当接部に存在するトナーが高密度に圧縮される事になり、融着物を生じ易いために好ましくない。像担持体上に融着物ができても、クリーニングブレードの長手に渡って、部分的に摩擦ムラが生じやすくなる為、好ましくない。
【００８１】
なお、圧縮率はトナーの表面性、形状、流動性等により任意に制御する事が出来る。
【００８２】
本発明のトナーは表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ２以下である。一般的に、表面自由エネルギーが低いと言う事は他の物質との離型性が良好である事を意味する。本発明において、トナーの表面自由エネルギーは４０．０ｍＪ／ｍ２以下であるため、たとえクリーニングブレードと像担持体との当接部において、融着物が生じにくくなると考えられる。これは、本発明のトナーと静電潜像担持体との付着力が低いためである。
【００８３】
このため、静電潜像担持体の回転阻害が生じ難い。一方、トナーの表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ２よりも大きい場合、融着物と静電潜像担持体との離型性が劣るため、融着物はクリーニングブレードでかきとられ難く、静電潜像担持体の回転阻害を起こしてしまう。そして、クリーニングブレードの長手に渡って、部分的に摩擦ムラが生じやすくなる為、好ましくない。
【００８４】
なお、トナーの表面自由エネルギーはトナー表面の組成、外添剤の付着状態等により任意に制御する事が出来る。
【００８５】
これまで述べてきたように、像担持体とクリーニングブレードとの当接部での部分的な摩擦ムラによるビビリ発生のプロセスに対し、
１）．トナーの圧縮率を３０％以下とする事で像担持体に融着を生じ難くする。
２）．トナーに特定の粒径の脂肪酸金属塩を特定量含有する事により、像担持体とクリーニングブレードの当接部において、部分的に発生する摩擦ムラを抑制する。
３）．トナーの表面自由エネルギーを４０．０ｍＪ／ｍ２以下にする事で、融着物と静電潜像担持体との付着力を低減し、クリーニングブレードの部分的に発生する摩擦ムラを起こさない。
と言う、各段階での対策を行うことでゴム当接部のビビリを高度に抑制することができる。
【００８６】
また、本発明のトナーはクリーニング性も大幅に改善できる。これは、上述のようにクリーニングブレードのビビリを高度に抑制できる事に加え、以下の２点が効果的に作用している為である。
【００８７】
まず、本発明のトナーは表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ２以下と低いため、転写残トナーと静電潜像担持体との付着力が十分に低い。このため、転写残トナーをクリーニングブレードがかきとり易くなる。
【００８８】
また、本発明のトナーは圧縮率が３０％以下と低いため、クリーニングブレードと静電潜像担持体とのクサビ状部分にトナーが入り込み難いため、トナーがすり抜け難い。これら２点の相乗効果により多様な環境において、耐久を通じ安定したクリーニングが可能となる。
【００８９】
ところで、本発明のトナーはトナー粒子と脂肪酸金属塩を混合して得られるが、脂肪酸金属塩の遊離率を上記のようにするために、混合条件を制御する事が好ましい。具体的には、トナー粒子と脂肪酸金属塩を混合する混合工程において休止工程を設けると効果がある。
【００９０】
休止工程を設けて、混合工程を数回に分けることで、通常の混合工程を行ったときに比べて、トナー粒子と脂肪酸金属塩の運動速度差が生じている時間をより長くすることができ、トナー粒子表面の脂肪酸金属塩の均一化がより進んだ状態となる。
【００９１】
さらに、このように休止工程と混合工程とを繰り返すことにより、トナー粒子表面への脂肪酸金属塩の付着も効率よく行うことができ、過剰なストレスによる脂肪酸金属塩の欠損を抑制しつつ、遊離率を上記の範囲にコントロールすることができる。
【００９２】
混合工程の撹拌翼最先端の周速は３２．０ｍ／ｓｅｃ以上７８．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲とすることが好ましい。この範囲であると撹拌翼から受けるエネルギーを急激な発熱を伴わない程度のものとすることができる。撹拌翼最先端の周速が上記の範囲内である場合には、トナー粒子や脂肪酸金属塩を劣化させることなく、脂肪酸金属塩の遊離を抑制できる。
【００９３】
混合工程中の槽内温度は、上述してきたように、脂肪酸金属塩、トナー粒子、及びトナーの劣化を抑えるために温度４２℃以下にすることが好ましい。
【００９４】
本発明に用いる脂肪酸金属塩は、下記（１）式で定義されるスパン値Ｂが１．７５以下であることが好ましく、より好ましくは１．３５以下である。
スパン値Ｂ＝（Ｄ９５ｓ−Ｄ５ｓ）／Ｄ５０ｓ （１）式
Ｄ５ｓ：脂肪酸金属塩の体積基準における５％積算径
Ｄ５０ｓ：脂肪酸金属塩の体積基準における５０％積算径
Ｄ９５ｓ：脂肪酸金属塩の体積基準における９５％積算径
スパン値Ｂとは脂肪酸金属塩の粒度分布を示す指標であり、スパン値Ｂが１．７５以下であると言う事は、脂肪酸金属塩の粒径のばらつきが小さい事を意味する。
【００９５】
上述の如く、本発明において脂肪酸金属塩はトナーに均一に付着している方が好ましいが、脂肪酸金属塩の粒径が均一な方がその効果は大きくなりより効果的である。
【００９６】
このため、スパン値Ｂが１．７５以下であると像担持体とクリーニングブレードの当接部における長手の摩擦ムラを抑制し、ゴム部のビビリが改善されると共に、カブリも良化するために好ましい。
【００９７】
◎トナー粒子
本発明のトナーはコアシェル構造を有しており、該シェル層はポリエステル樹脂を含有する事が好ましい。シェル層にポリエステル樹脂を含有させる事により、耐久を通じて濃度が安定化すると共に、耐久後半でも良好なクリーニング性を維持できる。
【００９８】
この理由についてであるが、コアシェル構造を有す事によりコアの着色剤の露出を抑制できると共に、離型剤等の染み出しを抑制できる。これにより耐久後半でも高い現像効率を維持できる。
【００９９】
また、シェル層にポリエステル樹脂を含有させる事により、本発明の必須要件である脂肪酸金属塩とのなじみ性が向上し、耐久後半でも安定して均一な付着状態を維持できる。これにより、耐久後半でも良好なクリーニング性を維持できる。
【０１００】
本発明において、上記シェル層に含まれるポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は７５℃以上９０℃以下である事が好ましい。ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）が７５℃以上であると、トナー劣化を抑制できるために耐久性が向上する。また、ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）が９０℃よりも低いと、脂肪酸金属塩の遊離率や他の外添剤の遊離率を制御し易くなり、好ましい。
【０１０１】
本発明のトナーに使用されるポリエステル樹脂は、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、あるいはその両者を適宜選択して使用することが可能である。
【０１０２】
◎測定方法
次に、本発明のトナーに係る各物性の測定方法に関して記載する。
【０１０３】
（１）トナーの平均粒径
本発明のトナーの重量平均粒径（Ｄ４）は、精密粒度分布測定装置と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフトを用いて、実効測定チャンネル数２万５千チャンネルで測定し、測定データの解析を実行して、算出した。
【０１０４】
精密粒度分布測定装置は、１００μｍのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３」（登録商標、ベックマン・コールター社製）を用いた。付属の専用ソフトは、「ベックマン・コールター Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３ Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１」（ベックマン・コールター社製）を用いた。
【０１０５】
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約１質量％となるようにしたもの、例えば、「ＩＳＯＴＯＮ ＩＩ」（ベックマン・コールター社製）が使用できる。
【０１０６】
尚、測定、解析をする前に、以下のように専用ソフトの設定を実行した。
【０１０７】
専用ソフトの「標準測定方法（ＳＯＭ）を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を５００００粒子に設定し、測定回数を１回、Ｋｄ値は「標準粒子１０．０μｍ」（ベックマン・コールター社製）を用いて得られた値を設定する。
【０１０８】
閾値／ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを１６００μＡに、ゲインを２に、電解液をＩＳＯＴＯＮ ＩＩに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
【０１０９】
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを２５６粒径ビンに、粒径範囲を２μｍから６０μｍまでに設定する。
【０１１０】
具体的な測定法は以下の通りである。
【０１１１】
１−１）．Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３専用のガラス製２５０ｍｌ丸底ビーカーに前記電解水溶液約２００ｍｌを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで２４回転／秒にて実行する。
そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
【０１１２】
１−２）．ガラス製の１００ｍｌ平底ビーカーに前記電解水溶液約３０ｍｌを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンＮ」（和光純薬工業社製）をイオン交換水で３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍｌ加える。「コンタミノンＮ」は、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液である。
【０１１３】
１−３）．発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。超音波分散器は、「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｔｏｒａ１５０」（日科機バイオス社製）を用いた。
【０１１４】
１−４）．前記１−２）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液に対して、液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
【０１１５】
１−５）．前記１−４）のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約１０ｍｇを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節する。
【０１１６】
１−６）．サンプルスタンド内に設置した前記（１）の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記１−５）の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約５％となるように調整する。そして、測定粒子数が５００００個になるまで測定をする。
【０１１７】
１−７）．測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析をして、重量平均粒径（Ｄ４を算出する。尚、専用ソフトでグラフ／体積％と設定したときの、分析／体積統計値（算術平均）画面の「平均径」が重量平均粒径（Ｄ４）である。
【０１１８】
（２）表面自由エネルギー
磁性トナー表面及びトナー担持体表面の表面自由エネルギーは、下記装置を用い、該装置の操作マニュアルに従い、表面自由エネルギー３成分が既知のプローブ液体（水、ジヨードメタン、エチレングリコール）を使用して、下記条件にて測定した。
具体的には、協和界面科学（株）製の接触角計ＣＡ−Ｘ ＲＯＬＬ型を使用し、磁性トナー及びトナー担持体の表面における上記各プローブ液体の接触角θを測定し、北崎・畑の理論の式を用い、表面自由エネルギーを求めた。
【０１１９】
（ｉ） 接触角θの詳細な測定条件は以下のとおりである。
測定 ：液滴法（真円フィッティング）
液量 ：１μｌ
着滴認識 ：自動
画像処理 ：アルゴリズム−無反射
イメージモード ：フレーム
スレッシホールドレベル ：自動
【０１２０】
また、接触角θに関しては、各プローブ液体を用いそれぞれ５回測定を行い、５回の平均値をもって該プローブ液体の接触角θとした。なお、データ解析にはＦＡＭＡＳ（協和界面科学（株）製）を用いた。
【０１２１】
（３）脂肪酸金属塩のメジアン径とスパン値Ｂの測定
本発明で用いられる脂肪酸金属塩における体積基準のメジアン径の測定は、ＪＩＳ Ｚ８８２５−１（２００１年）に準じて測定されるが、具体的には以下の通りである。
測定装置としては、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置「ＬＡ−９２０」（堀場製作所社製）を用いる。測定条件の設定および測定データの解析は、ＬＡ−９２０に付属の専用ソフト「ＨＯＲＩＢＡ ＬＡ−９２０ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＷＥＴ（ＬＡ−９２０） Ｖｅｒ．２．０２」を用いる。
また、測定溶媒としては、予め不純固形物などを除去したイオン交換水を用いる。
【０１２２】
測定手順は、以下の通りである。
（１）バッチ式セルホルダーをＬＡ−９２０に取り付ける。
（２）所定量のイオン交換水をバッチ式セルに入れ、バッチ式セルをバッチ式セルホルダーにセットする。
（３）専用のスターラーチップを用いて、バッチ式セル内を撹拌する。
（４）「表示条件設定」画面の「屈折率」ボタンを押し、ファイル「１１０Ａ０００Ｉ」（相対屈折率１．１０）を選択する。
（５）「表示条件設定」画面において、粒子径基準を体積基準とする。
（６）１時間以上の暖気運転を行った後、光軸の調整、光軸の微調整、ブランク測定を行う。
（７）ガラス製の１００ｍｌ平底ビーカーに約６０ｍｌのイオン交換水を入れる。この中に分散剤として、「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）をイオン交換水で約３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍｌ加える。
（８）発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を、位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｔｏｒａ１５０」（日科機バイオス社製）を準備する。超音波分散器の水槽内に約３．３ｌのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。
（９）前記（７）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の水溶液において、液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
（１０）前記（９）のビーカー内の水溶液に超音波を照射した状態で、約１ｍｇの脂肪酸金属塩を少量ずつ前記ビーカー内の水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。尚、この際に脂肪酸金属塩が固まりとなって液面に浮く場合があるが、その場合はビーカーを揺り動かすことで固まりを水中に沈めてから６０秒間の超音波分散を行う。また、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節する。
（１１）前記（１０）で調製した脂肪酸金属塩が分散した水溶液を、気泡が入らないように注意しながら直ちにバッチ式セルに少量ずつ添加して、タングステンランプの透過率が９０％〜９５％となるように調整する。そして、粒度分布の測定を行う。得られた体積基準の粒度分布のデータを元に、５％積算径、５０％積算径及び９５％積算径を算出する。得られた各値をＤ５ｓ、Ｄ５０ｓ、Ｄ９５ｓとし、これらよりスパン値Ｂを求める。
【０１２３】
（４）ガラス転移点（Ｔｇ）
トナー及びシェル層に用いられるポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）はＤＳＣにてＡＳＴＭ Ｄ ３４１８−９９に準じて行う。
吸熱ピークのピークトップの測定はＡＳＴＭ Ｄ ３４１７−９９に準じて行う。これらの測定には、例えばパーキンエルマー社製ＤＳＣ−７、ＴＡインストルメント社製ＤＳＣ２９２０、ＴＡ−インストルメント社製Ｑ１０００を用いることができる。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし測定する。
【０１２４】
（５）圧縮率
本発明において、圧縮率は下記式で得られる値である。
圧縮率＝｛１−（見掛け密度／タップ密度）｝×１００
本発明の見掛け密度、タップ密度は、パウダーテスター（ホソカワミクロン社製）を用いて以下の方法で測定する。
直径５．０３ｃｍ，高さ５．０３ｃｍ，容積１００ｃｍ＾３の円筒容器へ目開き６０８μｍ（２４メッシュ）の篩いを通して上方から均一に３０秒間供給し、ただちに上面をすり切って秤量することにより見掛け密度（ｇ／ｃｍ＾３）を得る。
見掛け密度測定後円筒状のキャップをはめ、この上縁まで粉体を加えてタップ高さ１．８ｃｍのタッピングを１８０回行う。終了後、キャップを外して容器の上面で粉体をすり切って秤量し、この状態の密度をタップ密度（ｇ／ｃｍ＾３）とする。
【０１２５】
次に、本発明に係る画像形成装置のクリーニング装置における第１の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、参考例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。
【０１２６】
図１は、実施例１である電子写真技術を用いた画像形成装置であるレーザービームプリンタの概略構成を示す断面図である。
【０１２７】
なお、図１において、前述の図６と同じ構成・作用の部材等については、同じ符号を付して、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。
【０１２８】
本実施例の画像形成装置であるレーザービームプリンタにおいては、所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓｅｃ程度とした。
【０１２９】
図８に本発明に係るクリーニングブレードの構成として、板状バネ部材等のゴム支持部材を備えるクリーニング装置図を示す。
【０１３０】
像担持体に当接している先端部にブレード状ゴム部材７１が成型してあり、ブレード支持部材７２である金属薄板をクリーニング容器７に固定している。
【０１３１】
本発明において、板状バネ性部材としては、例えば、リン青銅板やその他のバネ特性を有する部材が使用できる。今回は、板状バネ性部材のブレード支持部材としてはＳＵＳ鋼板を用いて、板厚は０．２ｍｍを使用した。固定部からブレード状ゴム部先端までの長さは２１．５ｍｍとした。更に、先端のブレード状ゴム材として、ＪＩＳ−Ａ硬度７０度のウレタンゴムを使用した。
【０１３２】
図７に本発明に係るクリーニングブレードの構成として、ゴム先端部の構成と形状断面図を示す。
【０１３３】
ブレード形状としては、図７に示すとおりであり、先端の変形影響を小さくするためにｋ＝３．０ｍｍ、ｌ＝２．０ｍｍ、ｍ＝１．０ｍｍ、ｎ＝１．０ｍｍ程度で評価を行った。
【０１３４】
ブレード支持部材である板状バネ性部材７２とブレード状ゴム部材７１を接着する方法としては、型による成型以外に、両面テープあるいはホットメルト接着剤等によるブレード状ゴム部材を貼り付け方法によって、作成されたものも使用される。
【０１３５】
クリーニング容器７への固定方法としては板状バネ性部材７２の一端を、保持部材等によって、着脱自在に挿入して挟持させ、その保持部材を取り付けネジによってクリーニング容器に固定し、像担持体１と当接させる。
【０１３６】
なお、保持部材は、クリーニング容器と一体的に形成されたものであっても、二分割式の構造を有していても問題ない。
【０１３７】
図５は本発明の第１の実施形態におけるクリーニング装置において、像担持体１にブレードゴム先端部分で像担持体に当接している様子である。ゴムブレードの先端部を像担持体に侵入させた時に働く力を示す図となっている。
【０１３８】
このとき設定角は３０度で、ゴム先端部材を像担持体の表面から１．２ｍｍ侵入させたところで、当接圧は像担持体回転軸方向１ｃｍあたり６０ｇｆ程度であった。
【０１３９】
効果の確認として、本発明の第１の実施形態において、検証実験として、間欠耐久を行った。本実施例の画像形成装置であるレーザービームプリンタにおいては、所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓｅｃで実施した。
【０１４０】
本実施例の現像装置を用いて、本発明の効果を立証すべく、以下の条件下のもとで検証実験を行った。
・プロセススピード（感光ドラム周速）＝２００．０ｍｍ／ｓｅｃ
・耐久枚数：４０００枚
・画像印字率：２％
上記の条件で、高温高湿環境（３２．５°，８０％Ｒｈ）で間欠耐久実験を行い、逐次通紙時に画像形成装置の異音と画像の確認を行った。
【０１４１】
本例では、ジャンピング現像方式を用いた。この方式では、不図示の現像バイアス電源から現像スリーブに対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加する。そして、現像剤層厚規制部材と現像スリーブの接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナーを感光ドラム表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【０１４２】
使用する現像材トナー４として、前記小粒径脂肪酸金属塩を０．３０質量部程度含有した磁性トナーを用いた。今回使用した脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸を採用した。
【０１４３】
比較例として、従来の脂肪酸金属塩と小径の無機微粒子を各々磁性トナーに外添して、耐久を実施した。小径の無機微粒子としては、よく現像材トナーの外添剤として知られているシリカや、研磨剤として効果が知られているチタン酸ストロンチウム等を採用した。
【０１４４】
クリーニング装置及びゴムブレードは、前述した構成を用いた。
Ａ：本発明に係る小粒径脂肪酸金属塩を含有したトナー
Ｂ：従来の脂肪酸金属塩を含有したトナー
Ｃ：従来の小径の無機微粒子を含有したトナー
という条件において、上記の条件で実験検証を行った検討結果を示す。
Ａ：ゴム先端当接部にビビリなし、ブレード鳴き発生なし。
Ｂ：ゴム先端当接部に摩擦ムラ確認、僅かにブレード鳴き発生。
Ｃ：ゴム先端当接部に摩擦ムラ確認、ブレード鳴き発生。
【０１４５】
検証後のクリーニングブレードの観察より、感光体ドラムとの当接部に以下のような違いが確認された。
【０１４６】
図４に本発明の第１の実施形態におけるゴム先端当接部のトナーと脂肪酸金属塩の長手分布状態図を示す。
【０１４７】
図４を用いて、本発明による効果のメカニズムを説明する。
【０１４８】
Ａにおいては、上述のように本発明に記されるように、従来よりも小径な脂肪酸金属塩をトナーに含有して、現像剤として用いている。これにより、転写後のトナーにおいても充分な量の脂肪酸金属塩が均一にトナー個々に脂肪酸金属塩が付着しており、トナーと一緒に挙動することで、クリーニングブレードのゴム先端当接部に供給される。
【０１４９】
図４Ａにブレ−ドゴム部材７１とゴム当接部のトナーと脂肪酸金属塩の長手分布状態を示している。これより、長手に均一に脂肪酸金属塩が供給され、感光ドラムとクリーニングブレードにおける摩擦係数μの長手ムラを抑制することができる。
【０１５０】
さらに、図２に本発明の第１の実施形態におけるゴム先端部と像担持体の当接状態断面図を示す。これは、図４Ａの状態を感光ドラムとクリーニングブレードの当接状態断面方向から観察した図である。
【０１５１】
転写残トナーと共に長手に均一に脂肪酸金属塩が供給されている。そして、感光ドラムとのゴム当接部において、転写残トナーがクリーニングされたのち、小径で微粒子である脂肪酸金属塩がクリーニングブレード当接部に介在する。
【０１５２】
転写残トナーが、クリーニング装置に回収され、脂肪酸金属塩が遊離し、ブレード当接部に介在したとしても、脂肪酸金属塩は壁解性の高い物質であるので、クリーニングブレードの当接圧により、感光体ドラムに均一に塗りつけることが可能となる。
【０１５３】
よって、脂肪酸金属塩がトナーに対し均一に付着していて、一緒に挙動する事から、耐久を通じ安定してクリーニングブレード先端部のビビリを高度に抑制できる。
【０１５４】
図４Ｂは、従来の脂肪酸金属塩のクリーニングブレードの長手分布状態を示している。
【０１５５】
従来の脂肪酸金属塩は、粒径が大きく、トナー個々にも充分に付着することができない為、長手において、脂肪酸金属塩が供給されている場所と充分に供給されていない場所が、できる。そのため、感光ドラムとクリーニングブレードにおける摩擦係数μの長手ムラが発生する。すると、長手で摩擦ムラが発生し、それが助長することで、ムラは更に大きくなり、ゴムブレード先端部がビビリ、板状バネ部材等のゴム支持部材が振動する。するとゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、異音が発生し、ブレード鳴きに至ってしまう。
【０１５６】
図４Ｃは、従来の無機微粒子のクリーニングブレードの長手分布状態を示している。
粒径は、本発明に係る脂肪酸金属塩と同様に充分に小さい。しかし、転写残トナーと共にクリーニングブレード当接部に供給されたとしても、その粒径小ささ、及び無機微粒子であるため、感光体ドラムの表層硬度より硬い。
【０１５７】
すると、感光体ドラムとクリーニングブレードの先端当接部内をころがりながら、すり抜けてしまう為、長手に分布ムラが生じる。
【０１５８】
そして、感光ドラムとクリーニングブレードにおける摩擦係数μの長手ムラが発生する。
【０１５９】
さらに、それが助長することで、ムラは更に大きくなり、ゴムブレード先端部がビビリ、板状バネ部材等のゴム支持部材が振動する。そうして、ゴム支持部材と像担持体とが共振することによって、異音が発生し、ブレード鳴きに至ってしまう。
【０１６０】
以上のように、クリーニングブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、金属板バネ状のブレード支持部材を用いたクリーニング装置において、従来よりも粒径の小さな脂肪酸金属塩を含有したトナー粒子を用いる。
【０１６１】
それが、クリーニングブレードの長手に渡って均一に脂肪酸金属塩を像担持体とクリーニングブレード当接部に付着させることができる。
【０１６２】
そうすることで、環境の変化にかかわらず、温度湿度等の環境変動においても、ブレード長手に渡り、摩擦ムラのない安定したクリーニング状態にすることができる。その為、ゴム先端部のビビリを抑制し、異音によるブレード鳴きの発生を防止し、良好な画像を記録材上に形成する画像形成装置を提供することができる。
【実施例２】
【０１６３】
（２）着脱可能なプロセスカートリッジ
本実施の形態においては、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるように構成したプロセスカートリッジであることを特徴としている。プロセスカートリッジは、少なくとも、前記像担持体と前記クリーニング装置及びトナーを収容し、現像する現像装置をカートリッジ容器枠体内に一体化されている。また、プロセスカートリッジには、前記カートリッジ容器枠体に内蔵され、初期状態を記憶した記憶手段を備えている。
【０１６４】
図９に実施例２におけるプロセスカートリッジの側断面図を示す。実施例１と異なる点は、像担持体１とクリーニング装置７及びトナーを収容し、現像する現像装置５をカートリッジ容器枠体内に一体化し、メモリとなる記憶装置１１０を備え、画像形成装置に対して、着脱可能なプロセスカートリッジであることである。
【０１６５】
図１０に本発明の第２のプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の側断面図を示す。
【０１６６】
本実施の形態に係る画像形成装置では、像担持体１、帯電ローラ２、現像装置５、クリーニング装置９の４つのプロセス機器がカートリッジ容器に一体的に組み込まれて、プロセスカートリッジ（プロセスユニット）１００を構成している。プロセスカートリッジは、装置本体Ｍに対して着脱交換自在となっている。
【０１６７】
トナー量や感光ドラムの膜厚や感度は、プロセスカートリッジごとに多少の誤差を持っている。
【０１６８】
そこで、本実施例においては、プロセスカートリッジ内に記憶装置１１０を設け、この記憶装置１１０にトナー量や感光ドラムの膜厚や感度，プロセスカートリッジ１００の像担持体１の回転数と、総通紙枚数を記憶するようにしている。
【０１６９】
以上のように、クリーニングブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、金属板バネ状のブレード支持部材を用いたクリーニング装置において、従来よりも粒径の小さな脂肪酸金属塩を含有したトナー粒子を用いる。それが、クリーニングブレードの長手に渡って均一に脂肪酸金属塩を像担持体とクリーニングブレード当接部に付着させることができる。
【０１７０】
そうすることで、環境の変化にかかわらず、温度湿度等の環境変動においても、ブレード長手に渡り、摩擦ムラのない安定したクリーニング状態にすることができる。その為、ゴム先端部のビビリを抑制し、異音によるブレード鳴きの発生を防止し、良好な画像を記録材上に形成する画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１７１】
Ｍ 画像形成装置
１ 像担持体
２ 帯電部材
３ レーザスキャナ
４ 現像剤（トナー）
４１ トナー粒子
４２ 本発明の脂肪酸金属塩
４３ 従来の脂肪酸金属塩
５ 現像装置
６ 転写紙
７ クリーニング装置
７１ ブレード状ゴム部材
７２ 板状バネ性部材
８ 転写部材
９ 定着装置
１００ プロセスカートリッジ
１１０ 記憶装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面を帯電し、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像し、前記トナー像を前記像担持体から転写材の上に転写し、像担持体の表面に当接して、クリーニングするブレード状ゴム材を有するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤を備え、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、
前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーは、前記脂肪酸金属塩を、トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナーは、トナー粒子に含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナーは、結着樹脂、磁性体を少なくとも含有する磁性トナー粒子と、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有する磁性トナーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーの圧縮率が３０％以下であり、
前記トナーの表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ＾２以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーはコアシェル構造を有しており、シェル層は少なくともポリエステル樹脂を含有する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトナーを備えた画像形成装置。
【請求項７】
前記トナー粒子が、懸濁重合法で製造されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
少なくとも、前記像担持体と前記クリーニング装置、及びトナーを収容し現像する現像装置をカートリッジ容器枠体内に一体化され、前記カートリッジ容器枠体に内蔵され、初期状態を記憶した記憶手段を備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるように構成したプロセスカートリッジであり、
前記トナー、及び前記クリーニング装置は請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトナー及びクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１】
像担持体表面を帯電し、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像し、前記トナー像を前記像担持体から転写材の上に転写し、像担持体の表面に当接して、クリーニングするブレード状ゴム材を有するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
前記トナーは、現像剤となるトナー粒子と外添剤を備え、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有するトナーであって、
前記脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が０．１５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、
前記クリーニング装置において、ブレード状ゴム材の一面に、可撓性のあるブレード支持部材として、板バネ状部材設けたクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーは、前記脂肪酸金属塩を、トナー粒子１００質量部あたり０．０５質量部以上０．５０質量部以下含有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナーは、トナー粒子に含有している前記脂肪酸金属塩の遊離率が、１．０質量％以上２５．０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナーは、結着樹脂、磁性体を少なくとも含有する磁性トナー粒子と、少なくとも脂肪酸金属塩とを含有する磁性トナーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーの圧縮率が３０％以下であり、
前記トナーの表面自由エネルギーが４０．０ｍＪ／ｍ＾２以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーはコアシェル構造を有しており、シェル層は少なくともポリエステル樹脂を含有する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトナーを備えた画像形成装置。
【請求項７】
前記トナー粒子が、懸濁重合法で製造されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
少なくとも、前記像担持体と前記クリーニング装置、及びトナーを収容し現像する現像装置をカートリッジ容器枠体内に一体化され、前記カートリッジ容器枠体に内蔵され、初期状態を記憶した記憶手段を備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるように構成したプロセスカートリッジであり、
前記トナー、及び前記クリーニング装置は請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトナー及びクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２４２７３２（Ｐ２０１１−２４２７３２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１７４６１（Ｐ２０１０−１１７４６１）
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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