画像形成装置
【課題】帯電器からの汚れの除去が容易であるとともにクリーニングブレードの反転現象を抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、感光体ドラム３１Ａ、クリーニングブレード５１Ａ、帯電装置３２Ａ及びクリーニングローラ３７Ａを備える。クリーニングブレード５１Ａは、周面に感光体ドラム３１Ａの回転方向に対してカウンター方向に当接する。帯電装置３２Ａは、周面に接触するように配置される。クリーニングローラ３７Ａは、帯電装置３２Ａに付着した除去対象物を除去する。初期駆動時にクリーニングブレード５１Ａと周面との当接箇所に塗布されるクリーニングブレード５１Ａの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いる。
【解決手段】画像形成装置１００は、感光体ドラム３１Ａ、クリーニングブレード５１Ａ、帯電装置３２Ａ及びクリーニングローラ３７Ａを備える。クリーニングブレード５１Ａは、周面に感光体ドラム３１Ａの回転方向に対してカウンター方向に当接する。帯電装置３２Ａは、周面に接触するように配置される。クリーニングローラ３７Ａは、帯電装置３２Ａに付着した除去対象物を除去する。初期駆動時にクリーニングブレード５１Ａと周面との当接箇所に塗布されるクリーニングブレード５１Ａの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリーニングブレードが像担持体の周面に像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接し、接触式の帯電器及びこの帯電器の汚れを除去するクリーニング部材を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の画像形成装置では、環境保護の観点からオゾン発生量が少ない接触式ローラ型の帯電器が用いられることが多い。接触式ローラ型の帯電器には、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間を通り抜けたトナーが付着しやすい。トナーの粒径が小さい方がクリーニングブレードと感光体ドラムとの間を通り抜けやすいので、帯電器へのトナーの付着を防ぐためには、トナーの粒径は大きい方が好ましい。帯電器にトナーが付着する等して帯電器が汚れると、帯電性能が低下する。そこで、帯電器を清掃するクリーニング部材を備える画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。従来の画像形成装置では、帯電器からトナーを除去するためにはトナーの粒径が大きい方が好ましい。従来の画像形成装置では、粒径７．０μｍ程度のトナーが用いられている。
【０００３】
ところで、従来の画像形成装置の中には、クリーニングブレードが感光体ドラムの周面に対してカウンター方向に当接しているものがある。このような画像形成装置では、新品装置の初期駆動時や、クリーニングブレード又は感光体ドラムの少なくともいずれか一方の部品交換後の初期駆動時といった、部品組み立て後の初期駆動時に、クリーニングブレードと感光体ドラムの周面との摩擦力が大きいために、クリーニングブレードの先端部が反り返る反転現象が発生することがあった。そこで、反転現象を抑制する反転抑制剤として、上述のような初期駆動時にクリーニングブレードと感光体ドラムの周面との当接箇所に、通称カイナーと呼ばれるポリフッ化ビニリデン粉体が塗布されている。
【特許文献１】特開平５−２９７６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、カイナーの体積平均粒径は２．０μｍと小さいので、帯電器に付着しやすい上に、帯電器からカイナーを除去することが困難であり、除去に手間がかかる。一般的に、カイナーはトナーの３倍以上高価である。さらに、従来から、２回目以降の画像形成動作では、主に感光体ドラムの周面の残留トナーが、反転抑制剤の役割を果たすことが知られている。そこで、初期駆動時に用いられる反転抑制剤としても、カイナーに代えてトナーを用いることが考えられる。
【０００５】
ところが、反転抑制剤としてカイナーに代えてトナーを用いた場合、トナーの粒径が従来のように７．０μｍと大きい場合、トナー同士の凝集力が小さく、トナーがクリーニングブレードに馴染みにくい。このため、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦力がカイナーを用いた場合より大きくなり、反転現象を抑制できない。
【０００６】
一般的に、トナーには、トナーの流動性を高めるための外添剤が添加されているが、トナーの外添剤の割合を一般的な２．０ｗｔ％から例えば９．０ｗｔ％へ増やした場合でも、トナーの粒径が７．０μｍと大きいので、反転現象は抑制されない。
【０００７】
この発明の目的は、帯電器からの汚れの除去が容易であるとともにクリーニングブレードの反転現象を抑制できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の画像形成装置は、像担持体、クリーニングブレード、帯電器、及びクリーニング部材を備える。像担持体は、周面にトナー像を担持する。クリーニングブレードは、周面に像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接し、周面に残留するトナーを含む除去対象物を周面から除去する。帯電器は、周面に接触するように配置され、周面を所定の電位に帯電させる。クリーニング部材は、帯電器に付着した除去対象物を帯電器から除去する。初期駆動時にクリーニングブレードと周面との当接箇所に塗布されるクリーニングブレードの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いる。
【０００９】
この構成では、粉状物の粒径が一般的なトナーの粒径７．０μｍより小さい上に、３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が粉状物に添加されているので、パウダの流動性が向上し、パウダがクリーニングブレードに馴染みやすくなる。このため、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦力が小さくなり、反転現象が抑制される。また、粉状物の粒径がカイナーの体積平均粒径２．０μｍより大きいので、パウダが帯電器に付着した場合でも、帯電器からのパウダの除去が容易である。
【００１０】
外添剤は、シリカ、アルミナ、又はチタニアのうちのいずれかであることが好ましい。外添剤は、一般的に用いられるシリカに限定されず、アルミナやチタニアであっても、パウダの流動性を適度に高めることができるので、クリーニングブレードの反転現象を抑制することができる。
【００１１】
クリーニングブレードは、ソリッドゴム製であることが好ましい。クリーニングブレードをソリッドゴム製にすることで、クリーニングブレードが適度な弾力性を有し、像担持体の周面に残留したトナーの除去効率が向上する。したがって、帯電器の汚れを抑制することができる。
【００１２】
クリーニング部材は、ローラ型であることが好ましい。クリーニング部材をローラ型にすることで、パウダが帯電器に付着した場合でも、パウダを帯電器から容易に除去することができる。
【００１３】
クリーニング部材は、樹脂発泡体からなることが好ましい。クリーニング部材が樹脂発泡体で構成されていれば、パウダが帯電器に付着した場合でも、パウダを帯電器からより容易に除去することができる。
【００１４】
粉状物は、画像形成用トナーの製造時に、画像形成用トナーとの分級によって製造されるものであってもよい。トナーの製造時に行われる分級工程によって画像形成用トナーと分級された、一般的には廃棄されるトナーが、粉状物として用いられる。これによって、低コスト化、及び環境保護を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、クリーニングブレードの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いることで、粉状物の粒径が一般的なトナーの粒径より小さく、カイナーの粒径より大きい上、外添剤によって流動性を高められるので、帯電器からの汚れの除去が容易であるとともにクリーニングブレードの反転現象を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１００の概略の正面断面図である。
【００１７】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を用いて画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、スキャナ等の原稿読取装置によって読み取られた画像データ、又は、図示しないネットワークを介して通信自在に接続されたＰＣ（Personal Computer）等の端末装置から送信される画像データに基づいて、記録媒体である用紙Ｐに、カラー画像又はモノクロ画像を形成する。
【００１８】
画像形成装置１００は、給紙トレイ１１０、搬送装置１２０、画像形成ユニット１３０、及び定着装置１４０を備えている。
【００１９】
給紙トレイ１１０は、画像を形成すべき多数の用紙Ｐを収容する。
【００２０】
搬送装置１２０は、駆動ローラ１２１、従動ローラ１２２、及び搬送ベルト１２３を備えている。搬送ベルト１２３は、無端ベルトであって、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２との間に張架されている。搬送ベルト１２３は、回転することで、給紙トレイ１１０から供給された用紙Ｐを、定着装置１４０へ向けて搬送する。
【００２１】
画像形成ユニット１３０は、感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄ、帯電装置３２Ａ〜３２Ｄ、露光ユニット３３Ａ〜３３Ｄ、現像装置３４Ａ〜３４Ｄ、転写ローラ３５Ａ〜３５Ｄ、及びクリーニングユニット３６Ａ〜３６Ｄを備えている。感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄは、この発明の像担持体に相当する。
【００２２】
画像形成ユニット１３０は、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ、及びイエローの４色の各色相に対応した画像データを用いて画像を形成する４個の画像形成部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄから構成されている。
【００２３】
ブラック用の画像形成部３０Ａ、シアン用の画像形成部３０Ｂ、マゼンタ用の画像形成部３０Ｃ、及びイエロー用の画像形成部３０Ｄは、搬送ベルト１２３に沿って、用紙搬送方向の下流側からこの順に、一列に並設されている。
【００２４】
以下では、主としてブラック用の画像形成部３０Ａについて説明する。他の色相用の画像形成部３０Ｂ〜３０Ｄは、画像形成部３０Ａと同様に構成されている。
【００２５】
画像形成部３０Ａは、図１において時計方向に回転する感光体ドラム３１Ａを備えている。感光体ドラム３１Ａの周囲には、感光体ドラム３１Ａの回転方向に沿って、帯電装置３２Ａ、露光ユニット３３Ａ、現像装置３４Ａ、転写ローラ３５Ａ、及びクリーニングユニット３６Ａが、この順に配置されている。転写ローラ３５Ａは、搬送ベルト１２３及び用紙Ｐを挟んで感光体ドラム３１Ａに対向する位置に配置されている。
【００２６】
帯電装置３２Ａは、この発明の帯電器に相当し、感光体ドラム３１Ａの周面を、所定の電位に均一に帯電させる。帯電装置３２Ａとして、接触式のローラ型の帯電装置が用いられている。なお、帯電装置３２Ａは、接触式であればよく、特にローラ型に限定されるものではない。
【００２７】
露光ユニット３３Ａは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー、第１ｆθレンズ、及び第２ｆθレンズを備えている。露光ユニット３３Ａは、ブラックの色相の画像データによって変調されたレーザビームを感光体ドラム３１Ａに照射する。感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。露光ユニット３３Ａとして、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）、又は、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置を用いることができる。
【００２８】
現像装置３４Ａは、ブラックのトナーを収容しており、現像ローラ４１Ａを有している。現像ローラ４１Ａは、トナーが感光体ドラム３１Ａの周面へ移動し得る現像領域へ現像剤を搬送する。現像装置３４Ａは、感光体ドラム３１Ａの周面に形成された静電潜像にトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に可視像化する。
【００２９】
この実施形態では、画像形成用のトナーとして、体積平均粒径７．０μｍ、外添剤の添加量２．０ｗｔ％のトナーを用いている。
【００３０】
現像装置３４Ｂ〜３４Ｄのそれぞれは、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを収容しており、感光体ドラム３１Ｂ〜３１Ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をシアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像に可視像化する。
【００３１】
この実施形態では、トナーは、感光体ドラム３１Ａの周面の電位と同極性に帯電している。感光体ドラム３１Ａの周面の電位の極性及びトナーの帯電極性は、ともにマイナスである。
【００３２】
クリーニングユニット３６Ａは、現像及び画像転写後における感光体ドラム３１Ａの周面に残留したトナーを回収する。
【００３３】
転写ローラ３５Ａには、感光体ドラム３１Ａの周面に担持されたトナー像を用紙Ｐに転写するために、トナーの帯電極性と逆極性（この実施形態では、プラス）の転写バイアス電圧が印加される。これによって、感光体ドラム３１Ａに形成されたブラックの色相のトナー像は、用紙Ｐ上で他の色相のトナー像と重なるように、用紙Ｐに転写される。各画像形成部３０Ａ〜３０Ｄで、各色相のトナー像が用紙Ｐに重ねて転写されることで、用紙Ｐにフルカラーのトナー像が形成される。
【００３４】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、４個の感光体ドラム３０Ａ〜３０Ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ印刷モード時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム３１Ａのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、用紙Ｐにはブラックのトナー像のみが転写される。
【００３５】
定着装置１４０は、加熱ローラ１４１及び加圧ローラ１４２を有している。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１４０へ導かれ、加熱ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間を通過して加熱及び加圧される。これによって、トナー像が、用紙Ｐの表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは、図示しない排紙トレイ上へ排出される。
【００３６】
図２は、画像形成部３０Ａの正面断面図である。
【００３７】
帯電装置３２Ａは、感光体ドラム３１Ａの軸方向の長さと同程度の長さを有し、感光体ドラム３１Ａの周面に接触するように感光体ドラム３１Ａと互いの軸が平行になるように配置されている。帯電装置３２Ａは、高圧電源６１からＤＣ電圧を給電されることによって、感光体ドラム３１Ａの周面を均一に帯電させる。帯電装置３２Ａは感光体ドラム３１Ａに従動回転する。
【００３８】
帯電装置３２Ａは、導電性支持体である基体と、基体の外周面上に形成された弾性層と、弾性層上に形成された抵抗層と、を有している。この実施形態では、帯電装置３２Ａの外径は１４ｍｍである。基体としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属材料の丸棒が用いられる。なお、防錆や耐傷性付与のために、これらの金属表面にメッキ処理を施してもよい。ただし、導電性を損なわないことが必要である
弾性層は、被帯電体としての感光体ドラム３１Ａに対する給電や、帯電装置３２Ａの感光体ドラム３１Ａに対する良好な均一密着性を確保するために、適切な導電性と弾性とを有している。具体的には、弾性層として、例えば、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴム、又はポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の弾性材料中に、カーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物等の電子電導機構を有する導電剤、若しくはアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン電導機構を有する導電剤等を適宜添加したものを用いることができる。なお、帯電装置３２Ａと感光体ドラム３１Ａとの均一密着性を確保するためには、弾性層を研磨して、軸方向の中央部が一番太く、中央部から両端部に行くにつれて細くなる形状（所謂クラウン形状）に弾性層を形成することが好ましい。
【００３９】
抵抗層は、弾性層に接して形成され、弾性層中に含有される軟化油や可塑剤等の帯電装置３２Ａ表面へのブリードアウトを防止するとともに、帯電装置３２Ａ全体の電気抵抗を調整する。抵抗層として、導電性または半導電性を有する材料が用いられる。
【００４０】
抵抗層として、例えば、エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等、若しくはこれらの混合材料、又は共重合体からなる材料に、電子電導機構を有する導電剤（例えば、導電性カーボン、グラファイト、導電性金属酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉等）、イオン電導機構を有する導電剤（例えば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩等）を適宜添加したものが用いられる。この場合、所望の電気抵抗を得るために、上述の各種導電剤を２種以上併用してもよい。但し、環境変動や感光体ドラム３１Ａの汚染を考慮すると、電子電導機構を有する導電剤を用いることが好ましい。
【００４１】
画像形成部３０Ａは、さらにクリーニングローラ３７Ａを備えている。クリーニングローラ３７Ａは、この発明のクリーニング部材に相当する。クリーニングローラ３７Ａは、帯電装置３２Ａの周面に接触するように配置され、帯電装置３２Ａの周面に付着したトナー、紙粉等の除去対象物を除去する。この実施形態では、クリーニングローラ３７Ａは、樹脂発砲体で形成されている。クリーニングローラ３７Ａが帯電装置３２Ａから除去対処物を除去することで、帯電不良や帯電ムラが抑制される。
【００４２】
なお、クリーニングローラ３７Ａは、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ等の樹脂、又はＩＲ，ＮＢＲ，ＦＰＤＭ，ポリウレタン等の有機ゴムで形成することができる。クリーニングローラ３７Ａは、発泡体で形成される。この実施形態では、クリーニングローラ３７Ａは、外径１２ｍｍ、軸径８ｍｍのＳＵＳ３０４製のシャフト、及び、シャフトの周囲に設けられたウレタンフォーム製のローラ部を有する。ローラ部として、密度３０（Ｋｇ／ｍ３）、アスカＣ硬度１０度、セル径５０μｍのものを用いた。
【００４３】
画像形成部３０Ａは、さらに離接機構３８Ａを有する。離接機構３８Ａは、クリーニングローラ３７Ａの位置を、必要に応じて、帯電装置３２Ａに当接する当接位置と、帯電装置３２Ａから離間する離間位置と、に切り替える。帯電装置３２Ａが回転する帯電動作中は離接機構３８Ａがクリーニングローラ３７Ａを当接位置へ配置することで、帯電装置３２Ａの周面に付着した除去対象物が除去される。また、帯電装置３２Ａが回転しない帯電休止中には離接機構３８Ａがクリーニングローラ３７Ａを離間位置へ配置することで、長時間圧縮されることによるクリーニングローラ３７Ａの歪みの発生が抑制され、クリーニングローラ３７Ａの長寿命化が図られる。
【００４４】
クリーニングユニット３６Ａは、クリーニングブレード５１Ａ及びケース５２Ａを有する。ケース５２Ａは、感光体ドラム３１Ａの周面に対向する開口部を有する。クリーニングブレード５１Ａは、感光体ドラム３１Ａの軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材で形成されている。この実施形態では、クリーニングブレード５１Ａは、ソリッドゴム製である。クリーニングブレード５１Ａは、ウレタンゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、又はブタジエンゴム等のゴム部材で形成されていてもよい。
【００４５】
クリーニングブレード５１Ａは、一方の長辺側の端部がケース５２Ａの開口部における感光体ドラム３１Ａの回転方向の下流側縁部に取り付けられ、他方の長辺側の端部のエッジが感光体ドラム３１Ａの周面に当接するように配置されている。クリーニングブレード５１Ａは、図３に示すように、感光体ドラム３１Ａの回転方向において感光体ドラム３１Ａの周面との当接箇所より下流側の感光体ドラム３１Ａの周面に接する面との間でなす角度Ｋが鋭角となる方向、即ち感光体ドラム３１Ａの回転方向に対してカウンター方向、に当接している。
【００４６】
クリーニングブレード５１Ａは、トナー像の転写処理後に感光体ドラム３１Ａの周面に残留するトナーを、感光体ドラム３１Ａの周面との当接箇所で堰き止め、掻き落として除去する。
【００４７】
新品装置の初期駆動時や、クリーニングブレード５１Ａ又は感光体ドラム３１Ａの少なくともいずれか一方の部品交換後の初期駆動時といった、部品組み立て後の初期駆動時に、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａの周面との当接箇所に、パウダが塗布される。パウダは、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａの周面との摩擦力を低減し、クリーニングブレード５１Ａの先端部が反り返る反転現象の発生を抑制する反転抑制剤として用いられる。
【００４８】
パウダは、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して、３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなる。
【００４９】
この実施形態では、クリーニングブレード５１Ａの反転抑制剤としてのパウダは、次のようにして製造される。ポリエステル樹脂１００ｗｔ％に対して、シアン、マゼンタ、イエローの各色顔料を５％、ブラックについてはカーボンブラックを５％、さらに帯電制御剤１％、ワックス６％を配合、混練、及び粉砕し、分級により体積平均粒径６．５μｍ以上８．５μｍ以下の画像形成用のトナーが製造される。この際に、分級工程で微粉としてカットされ、従来は廃棄されていた体積平均粒径３.０μｍ以上５.０μｍ以下のトナーに対して、外添剤として個数平均粒径１０ｎｍのシリカ（日本アエロジル（株）製：製品名Ｒ８２００）が３．０ｗｔ％〜９．０ｗｔ％外添される。
【００５０】
画像形成用トナーの製造時に行われる分級工程によって画像形成用トナーと分級された、一般的には廃棄されるトナーを、粉状物として用ることによって、低コスト化、及び環境保護を図ることができる。
【００５１】
バインダー樹脂として、ポリエステルの他に、スチレンアクリルブタジエン共重合体ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることもできる。また、外添剤用のシリカとして、Ｒ８２００以外に、Ｒ９７２、Ｒ９７４、ＲＸ２００、Ｘ２４等を用いてもよい。
【００５２】
トナーへの外添剤として、シリカに代えて、アルミナ（酸化アルミニウム：Ａ１２Ｏ３）や、チタニア（酸化チタン：ＴｉＯ２）を添加してもよい。外添剤の添加量が３．０ｗｔ％〜９．０ｗｔ％の範囲内であれは、使用する画像形成装置の構成やプロセス速度に応じて、外添剤を、単一使用又は混合使用することもできる。
【００５３】
初期駆動時に、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａとの当接箇所に、パウダを塗布しておくことで、カイナーを塗布しておいた場合と同様に、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａとの摩擦力が低減され、高温高湿を含めた種々の画像形成装置１００の使用環境において、クリーニングブレード５１Ａの反転現象が抑制される。
【００５４】
また、パウダが帯電装置３２Ａに付着した場合でも、通常の画像形成用のトナーと同様に、クリーニングローラ３７Ａによって容易にパウダを除去することができる。このため、帯電不良や帯電ムラが抑制される。
【００５５】
次に、実際の画像形成装置（シャープ製フルカラー複写機ＭＸ４５００）を用いて以下の実験を実施した。
【００５６】
この実験では、反転抑制剤としてのパウダを、幅３３７ｍｍのクリーニングブレード５１Ａの先端部に約３０ｍｇ付着させてクリーニングブレード５１Ａを感光体ドラム３１Ａに当接させた。また、パウダを、幅３４０ｍｍの帯電装置３２Ａに約１０ｍｇ付着させて、幅３４０ｍｍのクリーニングローラ３７Ａを帯電装置３２Ａに当接させた。そして、画像形成を行わずに１０秒間、感光体ドラム３１Ａを回転させた。帯電装置３２Ａは感光体ドラムに従動回転し、クリーニングローラ３７Ａは帯電装置３２Ａに従動回転するので、結局のところ、帯電装置３２Ａ及びクリーニングローラ３７Ａのそれぞれは、感光体ドラム３１Ａの回転に伴って従動回転する。
【００５７】
パウダによる反転現象の抑制効果を、１０秒間の回転におけるクリーニングブレード５１Ａの反転現象の有無で評価した。また、帯電装置３２Ａからの除去対象物（汚れ）の除去の容易性を、１０秒間の回転後のハーフトーン画像の印刷における画像ムラで評価した。
【００５８】
実施例１では、反転抑制剤であるパウダとして、体積平均粒径３．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００５９】
実施例２では、パウダとして、体積平均粒径３．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６０】
実施例３では、パウダとして、体積平均粒径５．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６１】
実施例４では、パウダとして、体積平均粒径５．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６２】
比較例１では、パウダとして、体積平均粒径２．０μｍのカイナーを用いた。
【００６３】
比較例２では、体積平均粒径２．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６４】
比較例３では、体積平均粒径２．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６５】
比較例４では、体積平均粒径５．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、２．５ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６６】
比較例５では、体積平均粒径６．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６７】
比較例６では、体積平均粒径６．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６８】
図４（Ａ）は実施例１〜４の実験結果を表す図であり、図４（Ｂ）は比較例１〜６の実験結果を表す図である。結果が良好であったものは○で表わし、不良であったものは×で表わしている。
【００６９】
実施例１〜４では、反転現象の抑制効果、及び、帯電装置３２Ａからの汚れ除去の容易性ともに、良好であった。
【００７０】
実施例１，２、及び比較例１〜３から、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下であっても、粉状物の体積平均粒径が３．０μｍ未満であれば帯電装置３２Ａからの汚れ除去が困難となり、粉状物の体積平均粒径が３．０μｍ以上である場合に、帯電装置３２Ａからの汚れ除去が容易となることが分かる。
【００７１】
実施例３，４、及び比較例５，６から、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下であっても、粉状物の体積平均粒径が５．０μｍを超えた場合は反転現象の抑制効果が不良となり、粉状物の体積平均粒径が５．０μｍ以下である場合は反転現象の抑制効果が良好となることが分かる。
【００７２】
実施例１，３、及び比較例４から、粉状物の体積平均粒径が３．０μｍ以上５．０μｍ以下であっても、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％未満であれば反転現象の抑制効果が不良となり、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％以上である場合に、反転現象の抑制効果が良好となることが分かる。
【００７３】
また、外添剤の添加量が９．０ｗｔ％を超えると、外添処理に要する時間が長期化することやコストアップといった不具合が生じる。外添剤の添加量は９．０ｗｔ％以下であれば、反転現象の抑制効果が良好であるとともに、外添処理に要する時間が短く、コストも抑制できる。
【００７４】
これらの結果から、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いることで、帯電装置３２Ａからの汚れの除去が容易となるとともにクリーニングブレード５１Ａの反転現象を抑制できることが分かる。
【００７５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の正面断面図である。
【図２】画像形成部の正面断面図である。
【図３】感光体ドラムの回転方向に対するクリーニングブレードの当接方向を示す図である。
【図４】（Ａ）は実施例の実験結果を表す図であり、（Ｂ）は比較例の実験結果を表す図である。
【符号の説明】
【００７７】
３０Ａ〜３０Ｄ 画像形成部
３１Ａ〜３１Ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３２Ａ〜３２Ｄ 帯電装置（帯電器）
３６Ａ〜３６Ｄ クリーニングユニット
３７Ａ クリーニングローラ（クリーニング部材）
５１Ａ クリーニングブレード
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリーニングブレードが像担持体の周面に像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接し、接触式の帯電器及びこの帯電器の汚れを除去するクリーニング部材を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の画像形成装置では、環境保護の観点からオゾン発生量が少ない接触式ローラ型の帯電器が用いられることが多い。接触式ローラ型の帯電器には、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間を通り抜けたトナーが付着しやすい。トナーの粒径が小さい方がクリーニングブレードと感光体ドラムとの間を通り抜けやすいので、帯電器へのトナーの付着を防ぐためには、トナーの粒径は大きい方が好ましい。帯電器にトナーが付着する等して帯電器が汚れると、帯電性能が低下する。そこで、帯電器を清掃するクリーニング部材を備える画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。従来の画像形成装置では、帯電器からトナーを除去するためにはトナーの粒径が大きい方が好ましい。従来の画像形成装置では、粒径７．０μｍ程度のトナーが用いられている。
【０００３】
ところで、従来の画像形成装置の中には、クリーニングブレードが感光体ドラムの周面に対してカウンター方向に当接しているものがある。このような画像形成装置では、新品装置の初期駆動時や、クリーニングブレード又は感光体ドラムの少なくともいずれか一方の部品交換後の初期駆動時といった、部品組み立て後の初期駆動時に、クリーニングブレードと感光体ドラムの周面との摩擦力が大きいために、クリーニングブレードの先端部が反り返る反転現象が発生することがあった。そこで、反転現象を抑制する反転抑制剤として、上述のような初期駆動時にクリーニングブレードと感光体ドラムの周面との当接箇所に、通称カイナーと呼ばれるポリフッ化ビニリデン粉体が塗布されている。
【特許文献１】特開平５−２９７６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、カイナーの体積平均粒径は２．０μｍと小さいので、帯電器に付着しやすい上に、帯電器からカイナーを除去することが困難であり、除去に手間がかかる。一般的に、カイナーはトナーの３倍以上高価である。さらに、従来から、２回目以降の画像形成動作では、主に感光体ドラムの周面の残留トナーが、反転抑制剤の役割を果たすことが知られている。そこで、初期駆動時に用いられる反転抑制剤としても、カイナーに代えてトナーを用いることが考えられる。
【０００５】
ところが、反転抑制剤としてカイナーに代えてトナーを用いた場合、トナーの粒径が従来のように７．０μｍと大きい場合、トナー同士の凝集力が小さく、トナーがクリーニングブレードに馴染みにくい。このため、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦力がカイナーを用いた場合より大きくなり、反転現象を抑制できない。
【０００６】
一般的に、トナーには、トナーの流動性を高めるための外添剤が添加されているが、トナーの外添剤の割合を一般的な２．０ｗｔ％から例えば９．０ｗｔ％へ増やした場合でも、トナーの粒径が７．０μｍと大きいので、反転現象は抑制されない。
【０００７】
この発明の目的は、帯電器からの汚れの除去が容易であるとともにクリーニングブレードの反転現象を抑制できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の画像形成装置は、像担持体、クリーニングブレード、帯電器、及びクリーニング部材を備える。像担持体は、周面にトナー像を担持する。クリーニングブレードは、周面に像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接し、周面に残留するトナーを含む除去対象物を周面から除去する。帯電器は、周面に接触するように配置され、周面を所定の電位に帯電させる。クリーニング部材は、帯電器に付着した除去対象物を帯電器から除去する。初期駆動時にクリーニングブレードと周面との当接箇所に塗布されるクリーニングブレードの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いる。
【０００９】
この構成では、粉状物の粒径が一般的なトナーの粒径７．０μｍより小さい上に、３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が粉状物に添加されているので、パウダの流動性が向上し、パウダがクリーニングブレードに馴染みやすくなる。このため、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦力が小さくなり、反転現象が抑制される。また、粉状物の粒径がカイナーの体積平均粒径２．０μｍより大きいので、パウダが帯電器に付着した場合でも、帯電器からのパウダの除去が容易である。
【００１０】
外添剤は、シリカ、アルミナ、又はチタニアのうちのいずれかであることが好ましい。外添剤は、一般的に用いられるシリカに限定されず、アルミナやチタニアであっても、パウダの流動性を適度に高めることができるので、クリーニングブレードの反転現象を抑制することができる。
【００１１】
クリーニングブレードは、ソリッドゴム製であることが好ましい。クリーニングブレードをソリッドゴム製にすることで、クリーニングブレードが適度な弾力性を有し、像担持体の周面に残留したトナーの除去効率が向上する。したがって、帯電器の汚れを抑制することができる。
【００１２】
クリーニング部材は、ローラ型であることが好ましい。クリーニング部材をローラ型にすることで、パウダが帯電器に付着した場合でも、パウダを帯電器から容易に除去することができる。
【００１３】
クリーニング部材は、樹脂発泡体からなることが好ましい。クリーニング部材が樹脂発泡体で構成されていれば、パウダが帯電器に付着した場合でも、パウダを帯電器からより容易に除去することができる。
【００１４】
粉状物は、画像形成用トナーの製造時に、画像形成用トナーとの分級によって製造されるものであってもよい。トナーの製造時に行われる分級工程によって画像形成用トナーと分級された、一般的には廃棄されるトナーが、粉状物として用いられる。これによって、低コスト化、及び環境保護を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、クリーニングブレードの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いることで、粉状物の粒径が一般的なトナーの粒径より小さく、カイナーの粒径より大きい上、外添剤によって流動性を高められるので、帯電器からの汚れの除去が容易であるとともにクリーニングブレードの反転現象を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１００の概略の正面断面図である。
【００１７】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を用いて画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、スキャナ等の原稿読取装置によって読み取られた画像データ、又は、図示しないネットワークを介して通信自在に接続されたＰＣ（Personal Computer）等の端末装置から送信される画像データに基づいて、記録媒体である用紙Ｐに、カラー画像又はモノクロ画像を形成する。
【００１８】
画像形成装置１００は、給紙トレイ１１０、搬送装置１２０、画像形成ユニット１３０、及び定着装置１４０を備えている。
【００１９】
給紙トレイ１１０は、画像を形成すべき多数の用紙Ｐを収容する。
【００２０】
搬送装置１２０は、駆動ローラ１２１、従動ローラ１２２、及び搬送ベルト１２３を備えている。搬送ベルト１２３は、無端ベルトであって、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２との間に張架されている。搬送ベルト１２３は、回転することで、給紙トレイ１１０から供給された用紙Ｐを、定着装置１４０へ向けて搬送する。
【００２１】
画像形成ユニット１３０は、感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄ、帯電装置３２Ａ〜３２Ｄ、露光ユニット３３Ａ〜３３Ｄ、現像装置３４Ａ〜３４Ｄ、転写ローラ３５Ａ〜３５Ｄ、及びクリーニングユニット３６Ａ〜３６Ｄを備えている。感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄは、この発明の像担持体に相当する。
【００２２】
画像形成ユニット１３０は、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ、及びイエローの４色の各色相に対応した画像データを用いて画像を形成する４個の画像形成部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄから構成されている。
【００２３】
ブラック用の画像形成部３０Ａ、シアン用の画像形成部３０Ｂ、マゼンタ用の画像形成部３０Ｃ、及びイエロー用の画像形成部３０Ｄは、搬送ベルト１２３に沿って、用紙搬送方向の下流側からこの順に、一列に並設されている。
【００２４】
以下では、主としてブラック用の画像形成部３０Ａについて説明する。他の色相用の画像形成部３０Ｂ〜３０Ｄは、画像形成部３０Ａと同様に構成されている。
【００２５】
画像形成部３０Ａは、図１において時計方向に回転する感光体ドラム３１Ａを備えている。感光体ドラム３１Ａの周囲には、感光体ドラム３１Ａの回転方向に沿って、帯電装置３２Ａ、露光ユニット３３Ａ、現像装置３４Ａ、転写ローラ３５Ａ、及びクリーニングユニット３６Ａが、この順に配置されている。転写ローラ３５Ａは、搬送ベルト１２３及び用紙Ｐを挟んで感光体ドラム３１Ａに対向する位置に配置されている。
【００２６】
帯電装置３２Ａは、この発明の帯電器に相当し、感光体ドラム３１Ａの周面を、所定の電位に均一に帯電させる。帯電装置３２Ａとして、接触式のローラ型の帯電装置が用いられている。なお、帯電装置３２Ａは、接触式であればよく、特にローラ型に限定されるものではない。
【００２７】
露光ユニット３３Ａは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー、第１ｆθレンズ、及び第２ｆθレンズを備えている。露光ユニット３３Ａは、ブラックの色相の画像データによって変調されたレーザビームを感光体ドラム３１Ａに照射する。感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。露光ユニット３３Ａとして、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）、又は、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置を用いることができる。
【００２８】
現像装置３４Ａは、ブラックのトナーを収容しており、現像ローラ４１Ａを有している。現像ローラ４１Ａは、トナーが感光体ドラム３１Ａの周面へ移動し得る現像領域へ現像剤を搬送する。現像装置３４Ａは、感光体ドラム３１Ａの周面に形成された静電潜像にトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に可視像化する。
【００２９】
この実施形態では、画像形成用のトナーとして、体積平均粒径７．０μｍ、外添剤の添加量２．０ｗｔ％のトナーを用いている。
【００３０】
現像装置３４Ｂ〜３４Ｄのそれぞれは、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを収容しており、感光体ドラム３１Ｂ〜３１Ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をシアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像に可視像化する。
【００３１】
この実施形態では、トナーは、感光体ドラム３１Ａの周面の電位と同極性に帯電している。感光体ドラム３１Ａの周面の電位の極性及びトナーの帯電極性は、ともにマイナスである。
【００３２】
クリーニングユニット３６Ａは、現像及び画像転写後における感光体ドラム３１Ａの周面に残留したトナーを回収する。
【００３３】
転写ローラ３５Ａには、感光体ドラム３１Ａの周面に担持されたトナー像を用紙Ｐに転写するために、トナーの帯電極性と逆極性（この実施形態では、プラス）の転写バイアス電圧が印加される。これによって、感光体ドラム３１Ａに形成されたブラックの色相のトナー像は、用紙Ｐ上で他の色相のトナー像と重なるように、用紙Ｐに転写される。各画像形成部３０Ａ〜３０Ｄで、各色相のトナー像が用紙Ｐに重ねて転写されることで、用紙Ｐにフルカラーのトナー像が形成される。
【００３４】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、４個の感光体ドラム３０Ａ〜３０Ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ印刷モード時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム３１Ａのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、用紙Ｐにはブラックのトナー像のみが転写される。
【００３５】
定着装置１４０は、加熱ローラ１４１及び加圧ローラ１４２を有している。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１４０へ導かれ、加熱ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間を通過して加熱及び加圧される。これによって、トナー像が、用紙Ｐの表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは、図示しない排紙トレイ上へ排出される。
【００３６】
図２は、画像形成部３０Ａの正面断面図である。
【００３７】
帯電装置３２Ａは、感光体ドラム３１Ａの軸方向の長さと同程度の長さを有し、感光体ドラム３１Ａの周面に接触するように感光体ドラム３１Ａと互いの軸が平行になるように配置されている。帯電装置３２Ａは、高圧電源６１からＤＣ電圧を給電されることによって、感光体ドラム３１Ａの周面を均一に帯電させる。帯電装置３２Ａは感光体ドラム３１Ａに従動回転する。
【００３８】
帯電装置３２Ａは、導電性支持体である基体と、基体の外周面上に形成された弾性層と、弾性層上に形成された抵抗層と、を有している。この実施形態では、帯電装置３２Ａの外径は１４ｍｍである。基体としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属材料の丸棒が用いられる。なお、防錆や耐傷性付与のために、これらの金属表面にメッキ処理を施してもよい。ただし、導電性を損なわないことが必要である
弾性層は、被帯電体としての感光体ドラム３１Ａに対する給電や、帯電装置３２Ａの感光体ドラム３１Ａに対する良好な均一密着性を確保するために、適切な導電性と弾性とを有している。具体的には、弾性層として、例えば、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴム、又はポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の弾性材料中に、カーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物等の電子電導機構を有する導電剤、若しくはアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン電導機構を有する導電剤等を適宜添加したものを用いることができる。なお、帯電装置３２Ａと感光体ドラム３１Ａとの均一密着性を確保するためには、弾性層を研磨して、軸方向の中央部が一番太く、中央部から両端部に行くにつれて細くなる形状（所謂クラウン形状）に弾性層を形成することが好ましい。
【００３９】
抵抗層は、弾性層に接して形成され、弾性層中に含有される軟化油や可塑剤等の帯電装置３２Ａ表面へのブリードアウトを防止するとともに、帯電装置３２Ａ全体の電気抵抗を調整する。抵抗層として、導電性または半導電性を有する材料が用いられる。
【００４０】
抵抗層として、例えば、エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等、若しくはこれらの混合材料、又は共重合体からなる材料に、電子電導機構を有する導電剤（例えば、導電性カーボン、グラファイト、導電性金属酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉等）、イオン電導機構を有する導電剤（例えば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩等）を適宜添加したものが用いられる。この場合、所望の電気抵抗を得るために、上述の各種導電剤を２種以上併用してもよい。但し、環境変動や感光体ドラム３１Ａの汚染を考慮すると、電子電導機構を有する導電剤を用いることが好ましい。
【００４１】
画像形成部３０Ａは、さらにクリーニングローラ３７Ａを備えている。クリーニングローラ３７Ａは、この発明のクリーニング部材に相当する。クリーニングローラ３７Ａは、帯電装置３２Ａの周面に接触するように配置され、帯電装置３２Ａの周面に付着したトナー、紙粉等の除去対象物を除去する。この実施形態では、クリーニングローラ３７Ａは、樹脂発砲体で形成されている。クリーニングローラ３７Ａが帯電装置３２Ａから除去対処物を除去することで、帯電不良や帯電ムラが抑制される。
【００４２】
なお、クリーニングローラ３７Ａは、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ等の樹脂、又はＩＲ，ＮＢＲ，ＦＰＤＭ，ポリウレタン等の有機ゴムで形成することができる。クリーニングローラ３７Ａは、発泡体で形成される。この実施形態では、クリーニングローラ３７Ａは、外径１２ｍｍ、軸径８ｍｍのＳＵＳ３０４製のシャフト、及び、シャフトの周囲に設けられたウレタンフォーム製のローラ部を有する。ローラ部として、密度３０（Ｋｇ／ｍ３）、アスカＣ硬度１０度、セル径５０μｍのものを用いた。
【００４３】
画像形成部３０Ａは、さらに離接機構３８Ａを有する。離接機構３８Ａは、クリーニングローラ３７Ａの位置を、必要に応じて、帯電装置３２Ａに当接する当接位置と、帯電装置３２Ａから離間する離間位置と、に切り替える。帯電装置３２Ａが回転する帯電動作中は離接機構３８Ａがクリーニングローラ３７Ａを当接位置へ配置することで、帯電装置３２Ａの周面に付着した除去対象物が除去される。また、帯電装置３２Ａが回転しない帯電休止中には離接機構３８Ａがクリーニングローラ３７Ａを離間位置へ配置することで、長時間圧縮されることによるクリーニングローラ３７Ａの歪みの発生が抑制され、クリーニングローラ３７Ａの長寿命化が図られる。
【００４４】
クリーニングユニット３６Ａは、クリーニングブレード５１Ａ及びケース５２Ａを有する。ケース５２Ａは、感光体ドラム３１Ａの周面に対向する開口部を有する。クリーニングブレード５１Ａは、感光体ドラム３１Ａの軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材で形成されている。この実施形態では、クリーニングブレード５１Ａは、ソリッドゴム製である。クリーニングブレード５１Ａは、ウレタンゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、又はブタジエンゴム等のゴム部材で形成されていてもよい。
【００４５】
クリーニングブレード５１Ａは、一方の長辺側の端部がケース５２Ａの開口部における感光体ドラム３１Ａの回転方向の下流側縁部に取り付けられ、他方の長辺側の端部のエッジが感光体ドラム３１Ａの周面に当接するように配置されている。クリーニングブレード５１Ａは、図３に示すように、感光体ドラム３１Ａの回転方向において感光体ドラム３１Ａの周面との当接箇所より下流側の感光体ドラム３１Ａの周面に接する面との間でなす角度Ｋが鋭角となる方向、即ち感光体ドラム３１Ａの回転方向に対してカウンター方向、に当接している。
【００４６】
クリーニングブレード５１Ａは、トナー像の転写処理後に感光体ドラム３１Ａの周面に残留するトナーを、感光体ドラム３１Ａの周面との当接箇所で堰き止め、掻き落として除去する。
【００４７】
新品装置の初期駆動時や、クリーニングブレード５１Ａ又は感光体ドラム３１Ａの少なくともいずれか一方の部品交換後の初期駆動時といった、部品組み立て後の初期駆動時に、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａの周面との当接箇所に、パウダが塗布される。パウダは、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａの周面との摩擦力を低減し、クリーニングブレード５１Ａの先端部が反り返る反転現象の発生を抑制する反転抑制剤として用いられる。
【００４８】
パウダは、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して、３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなる。
【００４９】
この実施形態では、クリーニングブレード５１Ａの反転抑制剤としてのパウダは、次のようにして製造される。ポリエステル樹脂１００ｗｔ％に対して、シアン、マゼンタ、イエローの各色顔料を５％、ブラックについてはカーボンブラックを５％、さらに帯電制御剤１％、ワックス６％を配合、混練、及び粉砕し、分級により体積平均粒径６．５μｍ以上８．５μｍ以下の画像形成用のトナーが製造される。この際に、分級工程で微粉としてカットされ、従来は廃棄されていた体積平均粒径３.０μｍ以上５.０μｍ以下のトナーに対して、外添剤として個数平均粒径１０ｎｍのシリカ（日本アエロジル（株）製：製品名Ｒ８２００）が３．０ｗｔ％〜９．０ｗｔ％外添される。
【００５０】
画像形成用トナーの製造時に行われる分級工程によって画像形成用トナーと分級された、一般的には廃棄されるトナーを、粉状物として用ることによって、低コスト化、及び環境保護を図ることができる。
【００５１】
バインダー樹脂として、ポリエステルの他に、スチレンアクリルブタジエン共重合体ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることもできる。また、外添剤用のシリカとして、Ｒ８２００以外に、Ｒ９７２、Ｒ９７４、ＲＸ２００、Ｘ２４等を用いてもよい。
【００５２】
トナーへの外添剤として、シリカに代えて、アルミナ（酸化アルミニウム：Ａ１２Ｏ３）や、チタニア（酸化チタン：ＴｉＯ２）を添加してもよい。外添剤の添加量が３．０ｗｔ％〜９．０ｗｔ％の範囲内であれは、使用する画像形成装置の構成やプロセス速度に応じて、外添剤を、単一使用又は混合使用することもできる。
【００５３】
初期駆動時に、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａとの当接箇所に、パウダを塗布しておくことで、カイナーを塗布しておいた場合と同様に、クリーニングブレード５１Ａと感光体ドラム３１Ａとの摩擦力が低減され、高温高湿を含めた種々の画像形成装置１００の使用環境において、クリーニングブレード５１Ａの反転現象が抑制される。
【００５４】
また、パウダが帯電装置３２Ａに付着した場合でも、通常の画像形成用のトナーと同様に、クリーニングローラ３７Ａによって容易にパウダを除去することができる。このため、帯電不良や帯電ムラが抑制される。
【００５５】
次に、実際の画像形成装置（シャープ製フルカラー複写機ＭＸ４５００）を用いて以下の実験を実施した。
【００５６】
この実験では、反転抑制剤としてのパウダを、幅３３７ｍｍのクリーニングブレード５１Ａの先端部に約３０ｍｇ付着させてクリーニングブレード５１Ａを感光体ドラム３１Ａに当接させた。また、パウダを、幅３４０ｍｍの帯電装置３２Ａに約１０ｍｇ付着させて、幅３４０ｍｍのクリーニングローラ３７Ａを帯電装置３２Ａに当接させた。そして、画像形成を行わずに１０秒間、感光体ドラム３１Ａを回転させた。帯電装置３２Ａは感光体ドラムに従動回転し、クリーニングローラ３７Ａは帯電装置３２Ａに従動回転するので、結局のところ、帯電装置３２Ａ及びクリーニングローラ３７Ａのそれぞれは、感光体ドラム３１Ａの回転に伴って従動回転する。
【００５７】
パウダによる反転現象の抑制効果を、１０秒間の回転におけるクリーニングブレード５１Ａの反転現象の有無で評価した。また、帯電装置３２Ａからの除去対象物（汚れ）の除去の容易性を、１０秒間の回転後のハーフトーン画像の印刷における画像ムラで評価した。
【００５８】
実施例１では、反転抑制剤であるパウダとして、体積平均粒径３．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００５９】
実施例２では、パウダとして、体積平均粒径３．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６０】
実施例３では、パウダとして、体積平均粒径５．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６１】
実施例４では、パウダとして、体積平均粒径５．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６２】
比較例１では、パウダとして、体積平均粒径２．０μｍのカイナーを用いた。
【００６３】
比較例２では、体積平均粒径２．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６４】
比較例３では、体積平均粒径２．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６５】
比較例４では、体積平均粒径５．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、２．５ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６６】
比較例５では、体積平均粒径６．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、３．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６７】
比較例６では、体積平均粒径６．０μｍのトナーと同様の成分の粉状物に、９．０ｗｔ％の外添剤を添加したものを用いた。
【００６８】
図４（Ａ）は実施例１〜４の実験結果を表す図であり、図４（Ｂ）は比較例１〜６の実験結果を表す図である。結果が良好であったものは○で表わし、不良であったものは×で表わしている。
【００６９】
実施例１〜４では、反転現象の抑制効果、及び、帯電装置３２Ａからの汚れ除去の容易性ともに、良好であった。
【００７０】
実施例１，２、及び比較例１〜３から、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下であっても、粉状物の体積平均粒径が３．０μｍ未満であれば帯電装置３２Ａからの汚れ除去が困難となり、粉状物の体積平均粒径が３．０μｍ以上である場合に、帯電装置３２Ａからの汚れ除去が容易となることが分かる。
【００７１】
実施例３，４、及び比較例５，６から、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下であっても、粉状物の体積平均粒径が５．０μｍを超えた場合は反転現象の抑制効果が不良となり、粉状物の体積平均粒径が５．０μｍ以下である場合は反転現象の抑制効果が良好となることが分かる。
【００７２】
実施例１，３、及び比較例４から、粉状物の体積平均粒径が３．０μｍ以上５．０μｍ以下であっても、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％未満であれば反転現象の抑制効果が不良となり、外添剤の添加量が３．０ｗｔ％以上である場合に、反転現象の抑制効果が良好となることが分かる。
【００７３】
また、外添剤の添加量が９．０ｗｔ％を超えると、外添処理に要する時間が長期化することやコストアップといった不具合が生じる。外添剤の添加量は９．０ｗｔ％以下であれば、反転現象の抑制効果が良好であるとともに、外添処理に要する時間が短く、コストも抑制できる。
【００７４】
これらの結果から、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いることで、帯電装置３２Ａからの汚れの除去が容易となるとともにクリーニングブレード５１Ａの反転現象を抑制できることが分かる。
【００７５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の正面断面図である。
【図２】画像形成部の正面断面図である。
【図３】感光体ドラムの回転方向に対するクリーニングブレードの当接方向を示す図である。
【図４】（Ａ）は実施例の実験結果を表す図であり、（Ｂ）は比較例の実験結果を表す図である。
【符号の説明】
【００７７】
３０Ａ〜３０Ｄ 画像形成部
３１Ａ〜３１Ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３２Ａ〜３２Ｄ 帯電装置（帯電器）
３６Ａ〜３６Ｄ クリーニングユニット
３７Ａ クリーニングローラ（クリーニング部材）
５１Ａ クリーニングブレード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面にトナー像を担持する像担持体と、
前記周面に前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接し、前記周面に残留するトナーを含む除去対象物を前記周面から除去するクリーニングブレードと、
前記周面に接触するように配置され、前記周面を所定の電位に帯電させる帯電器と、
前記帯電器に付着した除去対象物を前記帯電器から除去するクリーニング部材と、を備え、
初期駆動時に前記クリーニングブレードと前記周面との当接箇所に塗布される前記クリーニングブレードの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いる画像形成装置。
【請求項２】
前記外添剤は、シリカ、アルミナ、又はチタニアのうちのいずれかである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニングブレードは、ソリッドゴム製である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング部材は、ローラ型である請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材は、樹脂発泡体からなる請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記粉状物は、画像形成用トナーの製造時に、画像形成用トナーとの分級によって製造される請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
周面にトナー像を担持する像担持体と、
前記周面に前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接し、前記周面に残留するトナーを含む除去対象物を前記周面から除去するクリーニングブレードと、
前記周面に接触するように配置され、前記周面を所定の電位に帯電させる帯電器と、
前記帯電器に付着した除去対象物を前記帯電器から除去するクリーニング部材と、を備え、
初期駆動時に前記クリーニングブレードと前記周面との当接箇所に塗布される前記クリーニングブレードの反転抑制剤として、トナーと同様の成分からなる粉状物であって体積平均粒径３．０μｍ以上５．０μｍ以下の粉状物に対して３．０ｗｔ％以上９．０ｗｔ％以下の外添剤が添加されてなるパウダを用いる画像形成装置。
【請求項２】
前記外添剤は、シリカ、アルミナ、又はチタニアのうちのいずれかである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニングブレードは、ソリッドゴム製である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング部材は、ローラ型である請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材は、樹脂発泡体からなる請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記粉状物は、画像形成用トナーの製造時に、画像形成用トナーとの分級によって製造される請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１９２９６８（Ｐ２００９−１９２９６８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３５６２１（Ｐ２００８−３５６２１）
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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