JP2001109181A

JP2001109181A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001109181A
Application number: JP28676999A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nakayama; 雄二中山; Hisataka Hisakuni; 久高久國; Norihiko Kubo; 憲彦久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】感光ドラムと、クリーニングブレードとの間
に発生する摩擦力を増大させることなく略球形トナーの
除去を適切に行なう。【解決手段】感光ドラム９の表面層の軸方向の凹凸の
平均間隔Ｓｍを、外添剤の体積平均粒径よりも大きく、
トナーの平均粒径よりも小さくする。こうすることによ
って、外添剤がクリーニングブレード２０と感光ドラム
９の表面との間の潤滑剤として機能するので、クリーニ
ングブレード２０と感光ドラム９の表面との間に発生す
る摩擦を適度なものに保つことができ、クリーニングブ
レード２０と感光ドラム９の表面との間にトナーがすり
抜けられる隙間ができないので、クリーニングブレード
２０によって適切にトナーを除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真システム
を用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置に関し、特に感光ドラムの表面上に
残留する残留トナーを、感光ドラムの表面上に当接され
ているカウンターブレードによって除去する画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリのように画像を紙などの記録媒体に記録する画像形
成装置では、画像を記録媒体に記録するシステムとし
て、電子写真システムが採用されている。電子写真シス
テムは、表面に感光物質が塗布された感光ドラムを像担
持体とする。まず、感光ドラムの表面が一様に帯電され
た後に、感光ドラムの表面にレーザ光が照射され、照射
された部分と照射されなかった部分との間に電位差が与
えられる。次に、現像剤に含まれる帯電したトナーが感
光ドラムの表面に付着することによって、感光ドラムの
表面上にトナー像が形成される。その後、そのトナー像
が記録媒体に転写され、記録媒体上に画像が形成され
る。

【０００３】このような画像形成装置ではデジタル化や
カラー化が進み、最近では、４つの感光ドラムと、記録
媒体を担持搬送する記録媒体担持体である転写ベルトと
を備え、この転写ベルトに担持された記録媒体にそれぞ
れの感光ドラムに形成された４つの異なる色のトナー像
が順次重ねて転写されることによってカラー画像が印刷
される４連タンデムのカラー画像形成装置が主流となっ
てきている。

【０００４】上述のような電子写真システムでは、感光
ドラムの表面がトナー像形成用に何度も繰り返し使用さ
れるため、記録媒体へのトナー像の転写後に、記録媒体
に転写されずに感光ドラムの表面に残る残留トナーを充
分に除去することが必要となる。残留トナーを除去する
方法としては、従来から幾多の提案がなされているが、
弾性材料からなるカウンターブレードであるクリーニン
グブレードを感光ドラムの表面に当接して、残留トナー
を掻き落とす方法が、低コストであり、電子写真システ
ム全体を簡単でコンパクトな構成にでき、トナー除去効
率も優れているので、広く実用化されている。クリーニ
ングブレードの材料としては、高硬度でしかも弾性に富
み、耐摩耗性や、機械的強度や、耐油性や、耐オゾン性
などに卓越しているウレタンゴムが一般的に用いられて
いる。

【０００５】上述のような残留トナーの除去は、クリー
ニングブレードが感光ドラムの表面に当接されて行われ
るため、トナー除去効率は、クリーニングブレードの当
接圧や、感光ドラムの表面形状などに大きく左右され
る。クリーニングブレードによる残留トナーの除去が充
分でなかった場合には、感光ドラムの表面に残留トナー
が付着したままとなって、感光ドラムの表面上に残留ト
ナーによるフィルミング膜が形成される。形成されたフ
ィルミング膜によって、感光ドラムの表面上の残留物と
感光ドラムの表面との間の密着度や親和性が上昇してい
き、感光ドラムと感光ドラムの表面上に付着する残留ト
ナーとの摩擦力が上昇する。この摩擦力の上昇により、
クリーニングブレードのせん断応力と、残留トナー間の
せん断応力と、感光ドラムの表面の近傍のせん断応力と
が上昇する。その結果、クリーニングブレードのチッピ
ング（局所的なエッジ欠け）や、永久ひずみせん断応力
による発熱量の増大によるさらなるトナー融着の発生
や、感光ドラムの内部の応力が増大することによる感光
ドラムの疲労摩耗が発生する。

【０００６】また、電子写真システムの性能を示す指標
の１つとして、サービスマンのメンテナンスを受けるこ
となく連続印刷することが可能な限界枚数すなわちデュ
ーティサイクルがある。このデューティサイクルを決定
づける要因の１つに、感光ドラムの寿命がある。感光ド
ラムの表面に当接されたクリーニングブレードによって
残留トナーを機械的に掻き落とす電子写真システムで
は、上述のように感光ドラムの表面が摩耗する。感光ド
ラムの摩耗がある程度進行すると、電子写真システムは
印刷を続行することが不可能となり、感光ドラムの交換
が必要となる。従って、電子写真システムのデューティ
サイクルを上げるためには、感光ドラムの表面とクリー
ニングブレードとの間に発生する摩擦力が適切な値に保
たれる必要がある。

【０００７】感光ドラムの表面とクリーニングブレード
との間に発生する摩擦力を適切な値に保つために、様々
な対策が提案されている。例えば、感光ドラムの表面上
にフッ素原子含有樹脂微粒子を含有する表面保護層を設
け、その表面保護層を機械研磨することによって表面上
に表面保護層に含有されるフッ素原子含有樹脂微粒子を
出現させ、表面保護層の表面の粗さを適当な粗さとし、
摩擦力を適切な値に保つ方法が提案されている。

【０００８】表面保護層の平均面粗さは、ＪＩＳ規格Ｂ
０６１で定義される１０点平均面粗さＲｚ（以降、平均
面粗さと略す）で表される。感光ドラムの表面の１０点
平均面粗さＲｚを５．０μｍより大きくした場合には、
感光体ドラムの表面とクリーニングブレードとの間に隙
間が生じ、記録媒体に転写されなかった残留トナーのう
ち、微小粒径のトナーが感光ドラムの表面とクリーニン
グブレードとの間をすり抜け、クリーニング不良が発生
する。

【０００９】感光ドラムの表面の１０点平均面粗さＲｚ
を３．０μｍより大きく、５．０μｍ以下とした場合に
は、感光ドラムの表面とクリーニングブレードとの間に
発生する摩擦力は十分に小さく、また、感光ドラムを繰
り返し使用しても印刷される画像に欠陥はないが、環境
および条件が劣悪な状態であれば、感光ドラムが繰り返
し使用されると記録媒体に転写されなかった残留トナー
のうち、微小粒径のトナーのすり抜けが発生し、クリー
ニング不良となる可能性がある。

【００１０】感光ドラムの表面の１０点平均面粗さＲｚ
を３．０μｍ以下、０．１μｍ以上にした場合には、感
光ドラムの表面とクリーニングブレードとの間に発生す
る摩擦力は十分に小さくなり、クリーニング不良は発生
せず、感光ドラムを繰り返し使用しても印刷される画像
に欠陥は無い。

【００１１】感光ドラムの表面の１０点平均面粗さＲｚ
を０．１μｍより小さくした場合には、感光ドラムの表
面保護層に含有されているフッ素原子含有樹脂微粒子が
表面上に現れることによって、表面上が適度な粗さを有
し、摩擦力を適切な値に保つ効果がほとんど出ない。こ
のような状態では、クリーニングブレードと感光ドラム
の表面との間に発生する摩擦力が大き過ぎるため、クリ
ーニングブレードの反転などが発生する。

【００１２】上述のように、従来の画像形成装置では、
フッ素原子含有樹脂微粒子が含有された表面保護層の１
０点平均面粗さＲｚを０．１μｍ以上、５．０μｍ以
下、好ましくは０．１μｍ以上、３．０μｍ以下になる
ように機械的研磨が行われることによって、クリーニン
グブレードと感光ドラムの表面との間に発生する摩擦力
が適切な値に保たれていた。

【００１３】近年では、画像形成装置では、複写機の機
能やプリンタの機能などを兼ね備えるなど多機能化が進
んでいる。その多機能化に応じてフィーダ機能、ソータ
機能といったアプリケーションの充実も進んでおり、さ
らに１回のジョブで４０００枚以上の連続印刷を実行す
ることが要求されている。４０００枚以上の連続印刷を
実行する場合には、１分当たり５０枚を印刷する画像形
成装置の場合には、８０分以上の連続動作となる。画像
形成装置が長時間にわたって連続動作する場合には、ク
リーニングブレード近傍の温度は、５０℃近くまで達
し、クリーニングブレードと感光ドラムの表面との当接
部では、それ以上の温度に達していると考えられる。そ
のため、感光ドラムの表面上に残留物の固着あるいは、
凝着が発生する頻度が多くなってしまう。

【００１４】また、画像品位を向上させるためには、ト
ナーの小型化が不可欠であるため、トナーの小型化が顕
著になってきている。トナーの粒径が小さくなるにつれ
て、トナーと感光ドラムの表面との比表面積が大きくな
るために、単位重量あたりのトナーの感光ドラムの表面
への付着力が大きくなり、感光ドラムの表面のクリーニ
ング性が悪化する。また、トナーの粒径が小さくなるに
つれて、トナーの流動性が悪化するため、より多量の添
加剤を必要とする。このような多量の添加剤により、ク
リーニングブレードの摩耗や欠け、感光ドラムの表面に
局所的なスジ傷が発生するといった問題が発生してい
る。

【００１５】そして、近年では、従来の粉砕法で生成さ
れる粉砕トナーに代わって、重合法で生成される重合ト
ナーが、採用されてきている。重合トナーは、粉砕トナ
ーよりも転写効率が良く、前述の転写された画像の定着
時に離型材が不要であるという利点がある。さらに、重
合トナーは粉砕トナーに比べ、真球度が高い。トナーの
真球度が上がれば、感光ドラムの表面状態が同じで、ク
リーニングブレードの当接圧を粉砕トナーの場合と同じ
当接圧とした場合には、クリーニングブレードからのト
ナーのすり抜けが多くなる。一般的には、重合トナーを
用いた画像形成装置では、クリーニングブレードの当接
圧を上げ、トナーのすり抜けを防止している。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像形
成装置では、重合法で生成される重合トナーを用いた場
合には、粉砕トナーを用いた場合と比較して、トナーの
球形度合が高く、トナーのすり抜けが多いため、クリー
ニングブレードの線圧を大幅に上げる必要があり、感光
ドラムとクリーニングブレードとの間に発生する摩擦力
が増大し、クリーニング不良や、クリーニングブレード
の反転などが頻繁に発生したり、感光ドラムの摩耗が激
しくなり、感光ドラムの寿命が短くなってしまうという
問題があった。

【００１７】本発明は、重合法で生成された重合トナー
を用いた場合でも、クリーニング不良や、クリーニング
ブレードの反転を発生させずに感光ドラムの摩耗を抑制
することができる画像形成装置を提供することを目的と
している。

【００１８】

【課題を解決するための手段】よって、上記目的を達成
するため、本発明は、無機質の研磨粒子を外添剤として
含有する略球形のトナーによってトナー像が形成される
像担持体と、該像担持体から記録媒体へトナー像が転写
された後に、前記像担持体に当接されるカウンターブレ
ードによって前記像担持体表面上に残留する前記トナー
を除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置に
おいて、カウンターブレードの当接方向における前記像
担持体の表面の凹凸の平均間隔が、前記外添剤の体積平
均粒径よりも大きく、前記トナーの平均粒径よりも小さ
いことを特徴とする。

【００１９】本発明の画像形成装置では、像担持体の表
面のカウンターブレードの当接線方向の凹凸の平均間隔
を、外添剤の体積平均粒径よりも大きくすることによっ
て、外添剤をカウンターブレードと像担持体の表面との
間の潤滑剤として機能させ、カウンターブレードと像担
持体の表面との間に発生する摩擦を適度なもの保つこと
ができる。さらに、像担持体の表面のカウンターブレー
ドの当接線方向の凹凸の平均間隔を、トナーの平均粒径
よりも小さくすることによって、カウンターブレードと
像担持体の表面との間にトナーがすり抜けられる隙間が
できないので、カウンターブレードによって適切にトナ
ーを除去することができる。したがって、クリーニング
不良や、カウンターブレードの反転を発生させずに像担
持体の表面の摩耗を抑制することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態の画像
形成装置について、図面を参照して詳細に説明する。図
１は、本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図で
ある。画像形成装置は、感光ドラム９と、クリーニング
部２１とを備える。クリーニング部２１は、クリーニン
グブレード２０と、クリーニング容器３３と、磁気ロー
ラ部３５とから構成されている。

【００２１】感光ドラム９は、軸心部が外径６０ｍｍ、
肉厚１．５ｍｍ、長さ３６３ｍｍのアルミニウム製シリ
ンダであり、その外部に、４つの層が形成されている。
先ずシリンダーのすぐ上には、２．０μｍの下引き層が
形成されている。この下引き層は、ナイロン（Ｍ−４０
００、東レ（株）製）１０重量部に、メタノール１００
重量部およびイソプロパノール９０重量部を混合溶解し
た塗料を、シリンダー上に浸漬塗布し、９０℃で２０分
間乾燥させることによって形成されたものである。

【００２２】さらに、その下引き層の上には、０．１５
μｍの電荷発生層が形成される。電荷発生層は、トリス
アゾ顔料１０重量部、ポリカーボネート（ビスフェノー
ルＡ型、Ｍｎ２００００）５重量部およびシクロヘキサ
ノン６００重量部をサンドミルにて分散して調製された
電荷発生層用塗料を下引き層上に浸漬塗布し、１２０℃
で２０分間乾燥させることによって形成されたものであ
る。

【００２３】次に、電荷発生層の上には、１８μｍの電
荷輸送層が形成されている。電荷輸送層は、下記構造式
のビフェニル化合物２０重量部、ポリカーボネート（ビ
スフェノールＡ型、Ｍｎ２００００）２０重量部、ポリ
テトラフルオロエチレン微粒子（ルブロンＬ−５、ダイ
キン工業（株）製）２重量部およびクロロベンゼン８０
０重量部をボールミルで分散させることにより調製され
た電荷輸送層用塗料を電荷発生層上に浸漬塗布して１３
０℃で９０分間乾燥させることによって形成されたもの
である。

【００２４】電荷輸送層の上には、感光ドラムの最外層
として、６．０μｍの表面保護層が形成されている。表
面保護層は、フッ素原子含有樹脂微粒子であるポリテト
ラフルオロエチレン微粒子８重量部、前記ビフェニル化
合物６重量部、ポリカーボネート（ビスフェノールＺ
型、Ｍｎ１８０００）１２重量部およびジクロロメタン
１０００重量部をサンドミルで分散させることによって
調製された保護層用塗料を、電荷輸送層上にスプレー塗
布して、１２０℃で３０分間乾燥させることによって形
成されたものである。

【００２５】クリーニングブレード２０は、２０ｇ／ｃ
ｍ以上６５ｇ／ｃｍ以下の線圧で感光ドラム９に当接さ
れている。２０ｇ／ｃｍ以下の線圧では、トナーのすり
抜けが発生し、６５ｇ／ｃｍ以上の線圧では、クリーニ
ングブレード２０の反転が発生するためである。クリー
ニングブレード２０によって掻き落とされた残留トナー
は、磁気ローラ部３５によって吸い取られ、クリーニン
グ容器３３に送られる。クリーニングブレード２０は、
ウレタンを主体とした弾性ブレードである。クリーニン
グブレード２０の硬度は７７°Ｈｓであり、反発弾性率
は４５％（４０℃での反発弾性率は２５％）であり、３
００％モジュラスは１９．６１３３ＭＰａ（２００ｋｇ
／ｃｍ²）（いずれもＪＩＳ規格による）である。クリ
ーニングブレード２０は、当接角度２４°で感光ドラム
９に当接されている。クリーニングブレード２０の弾性
ブレードは板厚２ｍｍであり、板厚１．０ｍｍのステン
レス鋼の部材が背板として配設されている。クリーニン
グブレード２０の自由長は、１０ｍｍである。クリーニ
ングブレード２０は、硬度は７０°Ｈｓ〜８０°Ｈｓ
で、７５°Ｈｓ以上であることが望ましい。また、反発
弾性は３０％以上であり、好ましくは４０％以上７０％
以下が良い。

【００２６】本実施形態の画像形成装置に用いられる現
像剤は、重合法により生成される非磁性の重合トナー
と、樹脂磁性キャリアとの混合物である２成分現像剤で
ある。現像剤のＴ／Ｄ比は８％であり、樹脂磁性キャリ
アとしては、１キロエルステッドの磁気中の磁化量が１
００ｅｍｕ／ｃｍ³であり、且つ個数平均粒径が４０μ
ｍであって、更に比抵抗が１０¹³Ω・ｃｍのものが使用
される。

【００２７】一般に、重合トナーは、粉砕トナーと比較
して球形度合が高い。トナー粒子の形状の球形度合は、
下記の式（１）から算出される形状係数ＳＦ−１とＳＦ
−２を用いて表される。トナーの形状係数ＳＦ−１及び
ＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を
用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングし、そ
の画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）
によって解析し、下記の式（１）より算出される。

【００２８】

【数１】（ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大
長、ＰＥＲＩ：周長）トナーの形状係数のうち、ＳＦ−１は球形度合を示し、
ＳＦ−１が１００である場合には、トナーは真球であ
り、ＳＦ−１が１００〜１４０である場合には、トナー
は略球形である。ＳＦ−１が１４０よりも大きい場合に
は、トナーは略球形から徐々に不定形になる。また、形
状係数ＳＦ−２は、トナー粒子表面の凹凸度合を示し、
ＳＦ−２が１００〜１２０の場合には、トナーの表面が
円滑であることを示し、ＳＦ−２が１２０よりも大きい
場合には、トナーの表面の凹凸が顕著になる。本実施形
態の画像形成装置において用いられる重合トナーとして
は、平均粒径が６μｍ以上１０μｍ以下であり、形状係
数ＳＦ−１が１００〜１４０であり、ＳＦ−２が１００
〜１２０である略球形トナーが、高転写効率を維持する
ためには好ましい。

【００２９】また、本実施形態の画像形成装置のトナー
は、体積平均粒径が０．３μｍ以上３．０μｍ以下であ
り、モース硬度が５．０以上である無機質の研磨粒子を
外添剤として含有する。このような研磨粒子としては、
チタン酸ストロンチウム（モース硬度５）、炭化ホウ素
（モース硬度１４）、炭化珪素（モース硬度１３）、チ
タンカーバイド（モース硬度１３）、酸化アルミニウム
（モース硬度１２）、サファイヤ（モース硬度１２）、
ルビー（モース硬度１２）、ダイヤモンド（モース硬度
１５）、コランダム（モース硬度１２）などがある。

【００３０】本実施形態の画像形成装置で用いられる重
合トナーは、従来の不定形な粉砕トナーと比較して、球
形度合が高く、大きさにばらつきがないので、自己潤滑
性が高い。そのため、トナーがクリーニングブレード２
０の当接部からすり抜けやすい状態となり、クリーニン
グ不良を起こしやすくなっている。また、重合トナーは
自己潤滑性が高いため、トナー間のせん断強さが小さく
なり、粉砕トナーに比べて、感光ドラム９の表面の形状
が、クリーニングブレード２０のクリーニング性に大き
な影響を与える。

【００３１】感光ドラム９の表面形状をあらわす指標の
１つに、感光ドラム９の表面の凹凸の平均間隔Ｓｍがあ
る。平均間隔Ｓｍは、粗さ曲線をその平均線の方向に沿
って評価長さ分だけ抜き取り、抜き取り部分において、
１つの山とそれに隣り合う１つの谷に対応する平均の長
さの和（以降、凹凸の間隔）を求め、多数の凹凸の間隔
の算術平均値を下記の式（２）で表わしたものである。

【００３２】平均間隔Ｓｍを求める場合には、クエサン
ト社製Ｑ−Ｓｃｏｐｅ２５０原子間力顕微鏡（ＡＦＭ
視野角４０μｍ×４０μｍ）が測定手段として用いら
れ、平均間隔Ｓｍは、サンプリング数軸方向７点周方向
４点の２８ポイントの平均値から求められる。

【００３３】

【数２】Ｓｍｉ：凹凸の間隔ｎ：基準長さ内で凹凸の間隔の個数検証を行った結果、重合法で生成された重合トナーを用
いる場合には、従来の粉砕トナーと比較して、トナーの
大きさが均一で、形状が略球形であることから、感光ド
ラム９の表面状態がクリーニングブレード２０のクリー
ニング性に大きく影響を与えていることが明らかとなっ
た。さらに、クリーニングブレード２０と、トナーと、
感光ドラム９の表面との摩擦係数が、感光ドラム９の表
面状態の違いにより大きく変わっていることも明らかと
なり、結果的に、感光ドラム９の表面のクリーニングブ
レード２０の当接線方向の凹凸の平均間隔Ｓｍが、トナ
ーの外添剤の研磨粒子より大きく、トナーの粒径より小
さくなければならないことが発見された。感光ドラム９
の表面のクリーニングブレード２０の当接線方向の凹凸
の平均間隔Ｓｍを、トナーに付着する外添剤の体積平均
粒径よりも大きくすることによって、外添剤をクリーニ
ングブレード２０と感光ドラム９の表面との間の潤滑剤
として機能させ、感光ドラム９の表面のクリーニングブ
レード２０の当接線方向の凹凸の平均間隔Ｓｍを、トナ
ーの平均粒径よりも小さくすることによって、クリーニ
ングブレード２０からトナーのすり抜けを防ぐことがで
きる。

【００３４】よって、本実施形態の画像形成装置では、
感光ドラム９の表面の凹凸の平均間隔Ｓｍが、トナーの
外添剤の体積平均半径よりも大きく、トナーの平均半径
よりも小さくなるように、感光ドラム９の表面が、外添
剤の体積平均半径よりも大きい体積平均半径を有する砥
粒によって機械研磨されている。こうすることによっ
て、トナーと感光ドラム９の表面との間に発生する摩擦
力が適切な値に保たれ、トナーを充分に除去することが
可能となる。

【００３５】なお、感光ドラム９の表面は、トナーの外
添剤によって研磨されるため、感光ドラム９の表面の凹
凸の平均間隔Ｓｍがトナーの外添剤の体積平均半径より
も大きい状態を保つために、感光ドラム９の表面に含有
されるフッ素原子含有樹脂微粒子の体積平均粒径は、ト
ナーの外添剤の体積平均粒径よりも大きくなければなら
ない。

【００３６】

【実施例】以下、実施例により、本発明の効果を具体的
に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００３７】（第１の実施例）第１の実施例は、本実施
形態の画像形成装置において、感光ドラム９の表面保護
層には、ポリテトラフルオロエチレン微粒子が３０ｗ％
分散されており、感光ドラム９の表面のクリーニングブ
レード２０の当接方向の凹凸の平均間隔Ｓｍが５．３μ
ｍとなるように、感光ドラム９の表面が、予め体積平均
粒径が８．０μｍであるラッピングテープ（Ｃ−２００
０、富士写真フィルム（株）製）によって機械研磨され
たものであり、本実施例の画像形成装置を用いて１０万
枚相当の実機通紙が行われた。

【００３８】用いられたトナーは重合トナーであり、ト
ナーの重量平均粒径は８．０μｍであり、形状係数ＳＦ
−１が１１５で、ＳＦ−２が１１０である表面が滑らか
な略球状である。トナーの比重は１．０５ｇ／ｃｍ³で
あり、単位重量当たりの平均電荷量は２５μc／gであ
る。外添剤としては、酸化チタン０．７重量部、体積平
均粒径１．２μｍのチタン酸ストロンチウムを０．５重
量部外添されたものが用いられた。また、クリーニング
ブレード２０の線圧は、３３ｇ／ｃｍとした。

【００３９】１０万枚相当の実機通紙の結果、感光ドラ
ム９のクリーニング不良による画像の不良は発生しなか
った。また感光ドラム９の表面や感光ドラムの表面上の
残留物と、クリーニングブレード２０との間に発生する
摩擦力も通紙初期に比べて、ほとんど変化がみられなか
った。また、１００００回転当たりの感光ドラム９の摩
耗量は０．６μｍであった。

【００４０】上述のように、本実施例の画像形成装置で
は、感光ドラム９の凹凸の平均間隔Ｓｍが、トナーの平
均粒径より小さく、外添剤の体積平均粒径より大きいた
めに、感光ドラム９とクリーニングブレード２０との間
に発生する摩擦力が増大することなく、残留トナーを適
切に除去することができる。

【００４１】（第２の実施例）第２の実施例は、第１の
実施例とほぼ同様の構成の画像形成装置において、感光
ドラム９の表面保護層には、ポリテトラフルオロエチレ
ン微粒子が１５ｗ％分散され、感光ドラム９の表面のク
リーニングブレード２０の当接方向の凹凸の平均間隔Ｓ
ｍが４．７μｍとなるように、予め体積平均粒径が８．
０μｍであるラッピングテープ（Ｃ−２０００、富士写
真フィルム（株）製）によって感光ドラム９の表面が機
械研磨されたものであり、本実施例の画像形成装置を用
いて、実機通紙が行われた。

【００４２】用いられたトナーは、第１の実施例と同様
に、重量平均粒径は８．０μｍの重合トナーであり、外
添剤も、第１の実施例と同様に、酸化チタン０．７重量
部、体積平均粒径が１．２μｍであるチタン酸ストロン
チウムを０．５重量部外添されたものが用いられた。ま
た、クリーニングブレード２０の線圧は、２５ｇ／ｃｍ
とした。

【００４３】１０万枚相当の実機通紙の結果、感光ドラ
ム９のクリーニング不良による画像の不良は発生しなか
った。また、感光ドラム９の表面や感光ドラム９上の残
留物と、クリーニングブレード２０との間に発生する。
摩擦力も通紙初期に比べて、ほとんど変化が見られなか
った。また、１００００回転当たりの感光ドラム９の摩
耗量は０．８μｍであった。

【００４４】（第３の実施例）第３の実施例は、第１の
実施例の画像形成装置とほぼ同等の構成の画像形成装置
において、感光ドラム９の表面保護層にポリテトラフル
オロエチレン微粒子が２０ｗ％分散され、クリーニング
ブレード２０の当接線方向の感光ドラム９の表面の凹凸
の平均間隔Ｓｍが３．６μｍとなるように、予め体積平
均粒径が３．０μｍであるラッピングテープ（Ｃ−４０
００、富士写真フィルム（株）製）によって機械研磨さ
れたものであり、本実施例の画像形成装置を用いて実機
通紙が行われた。

【００４５】第１の実施例と同様に、用いられるトナー
は、重量平均粒径が８．０μｍである重合トナーであ
り、外添剤としては、酸化チタン０．７重量部、炭化珪
素ＳｉＣ（体積平均粒径１．６μｍモース硬度１３）を
０．５重量部外添されたものが用いられた。クリーニン
グブレード２０の線圧は、３１ｇ／ｃｍとした。

【００４６】１０万枚相当の実機通紙の結果、感光ドラ
ム９のクリーニング不良による画像の不良は発生しなか
った。また感光ドラム９の表面と感光ドラム９上の残留
物、クリーニングブレード２０間の摩擦力も通紙初期に
比べて、ほとんど変化がみられなかった。また、１００
００回転当たりの感光ドラム９の摩耗量は０．７μｍで
あった。

【００４７】（第４の実施例）第４の実施例は、第１の
実施例の画像形成装置とほぼ同等の構成の画像形成装置
において、表面が機械研磨されていない感光ドラム９を
備えたものであり、本実施例の画像形成装置を用いて、
実機通紙が行われた。第１の実施例と同様に、用いられ
たトナーは重量平均粒径が８．０μｍの重合トナーであ
り、外添剤としては、第１の実施例と同様に、酸化チタ
ン０．７重量部、体積平均粒径が１．２μｍであるチタ
ン酸ストロンチウムを０．５重量部外添されたものが用
いられた。また、クリーニングブレード２０の線圧は、
２５ｇ／ｃｍとした。

【００４８】実機通紙の結果、通紙初期より、クリーニ
ングブレード２０近傍で鳴きが発生し、約１万枚相当を
通紙後、クリーニングブレード２０の反転が発生した。

【００４９】また、その時点で感光ドラム９の表面や感
光ドラム９の表面上の残留物と、クリーニングブレード
２０との間に発生する摩擦力の大きさを計測したとこ
ろ、通紙初期に比べて、それぞれの摩擦力の大きさは約
２倍となっており、クリーニングブレード２０を詳細に
調査したところ、クリーニングブレード２０のエッジ欠
けが確認された。

【００５０】（第５の実施例）第５の実施例は、実施例
１の画像形成装置とほぼ同等の構成の画像形成装置にお
いて、表面保護層にポリテトラフルオロエチレン微粒子
を分散させていない感光ドラム９を用い、クリーニング
ブレード２０の当接方向の凹凸の感光ドラム９の表面の
平均間隔Ｓｍが１６．５μｍとなるように予めラッピン
グテープ（Ａ−２０００、富士写真フィルム（株）製）
によって感光ドラム９の表面が機械研磨されたものであ
り、本実施例の画像形成装置を用いて、実機通紙が行わ
れた。第１の実施例と同様に、用いられたトナーは、重
量平均粒径が８．０μｍの重合トナーであり、外添剤
は、酸化チタン０．７重量部、体積平均粒径が１．２μ
ｍのチタン酸ストロンチウムを０．５重量部外添された
ものが用いられた。

【００５１】実機通紙の結果、クリーニングブレード２
０の線圧を上げないと初期よりすり抜けが発生し、すり
抜けが発生しない様にクリーニングブレード２０の線圧
を４８ｇ／ｃｍに上げると、クリーニングブレード２０
近傍において、鳴きが発生した。また、この場合の１０
０００回転当たりの感光ドラム９の摩耗量は２．０μｍ
であった。

【００５２】（第６の実施例）第６の実施例は、第１の
実施例の画像形成装置とほぼ同様の構成の画像形成装置
において、平均粒径が７．５μｍである粉砕トナーを用
いたものであり、本実施例の画像形成装置を用いて、実
機通紙が行われた。その結果、通紙開始後、約５０００
枚でクリーニングブレードの反転が発生した。その原因
としては、クリーニングブレードの線圧が３６ｇ／ｃｍ
であり、粉砕トナーを用いる場合にしては、高すぎたた
めであると考えられる。

【００５３】粉砕トナーを用いる場合には、重合トナー
を用いる場合に比べ、クリーニングブレードの線圧を下
げる必要がある。一般に、粉砕トナーを用いる場合に
は、クリーニングブレードの線圧を２０ｇ／ｃｍ以下に
することが望ましい。

【００５４】（第７の実施例）第７の実施例は、第１の
実施例の画像形成装置とほぼ同様の構成で、クリーニン
グブレード２０の当接線方向の感光ドラムの表面の凹凸
の平均間隔Ｓｍが１０．０μｍとなるように、予めラッ
ピングテープ（平均粒径１２μｍ）によって機械研磨さ
れたものであり、本実施例の画像形成装置において、実
機通紙が行われた。第１の実施例と同様に、用いられた
トナーは、重量平均粒径が８．０μｍの重合トナーであ
り、外添剤としては、酸化チタン０．７重量部、体積平
均粒径が１．２μｍのチタン酸ストロンチウムを０．５
重量部外添されたものが用いられた。また、クリーニン
グブレード２０の線圧は２８ｇ／ｃｍとした。

【００５５】実機通紙の結果、初期より残留トナーのす
り抜けが発生した。その原因としては、クリーニングブ
レード２０の当接線に対して垂直方向の感光ドラムの表
面の凹凸の平均間隔Ｓｍが１０．０μｍであり、トナー
の平均粒径より大きいためであると考えられる。

【００５６】（第８の実施例）第８の実施例は、実施例
１の画像形成装置とほぼ同等の構成の画像形成装置にお
いて、感光ドラムの表面上のクリーニングブレード２０
の当接線方向の感光ドラムの表面の凹凸の平均間隔Ｓｍ
が０．５μｍとなるように予め体積平均粒径が０．５μ
ｍのラッピングテープ（Ａ−８０００、富士写真フィル
ム（株）製）によって機械研磨されたものであり、本実
施例の画像形成装置を用いて、実機通紙が行われた。第
１の実施例と同様に、用いられたトナーは、重量平均粒
径が８．０μｍの重合トナーであり、外添剤としては、
酸化チタン０．７重量部と、体積平均粒径が１．２μｍ
のチタン酸ストロンチウムを０．５重量部とを外添され
たものが用いられた。また、クリーニングブレード２０
の線圧は、２８ｇ／ｃｍとした。

【００５７】実機通紙の結果、通紙初期よりクリーニン
グブレード２０の反転が発生した。その原因としては、
感光ドラム９の表面上のクリーニングブレード２０の当
接線に対して垂直方向の感光ドラム９の表面の凹凸の平
均間隔Ｓｍが０．５μｍであり、外添剤の体積平均半径
よりも小さいので、クリーニングブレード２０と感光ド
ラム９の表面との間に発生する摩擦力が大き過ぎたため
であると考えられる。上述した、第１〜第８の実施例を
表１にまとめる。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置では、感光ドラム
の表面が、体積平均粒径が外添剤の体積平均粒径よりも
大きい研磨用砥粒によって表面が機械研磨され、感光ド
ラムの表面のクリーニングブレードの当接線方向の凹凸
の平均間隔Ｓｍを、外添剤の体積平均粒径よりも大き
く、トナーの平均粒径よりも小さくすることによって、
感光ドラムとクリーニングブレードとの間に発生する摩
擦力が増大することなく、クリーニングブレードによっ
て適切にトナーを除去できるので、クリーニング不良
や、クリーニングブレードの反転を発生させず、感光ド
ラムの摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示
す概要図である。

【符号の説明】

９感光ドラム２０クリーニングブレード３３クリーニング容器３５磁気ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保憲彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA08 AB06 CB07 CB08 EA05 EA10 2H034 AA05 AA07 BF00 BF01 BF02 BF03 BF05 BF07 2H068 AA04 AA09 BB31 EA43 FC15 FC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機質の研磨粒子を外添剤として含有す
る略球形のトナーによってトナー像が形成される像担持
体と、該像担持体から記録媒体へ前記トナー像が転写された後
に、前記像担持体に当接されるカウンターブレードによ
って前記像担持体の表面上に残留する前記トナーを除去
するクリーニング手段とを備える画像形成装置におい
て、前記カウンターブレードの当接方向における前記像担持
体の表面の凹凸の平均間隔が、前記外添剤の体積平均粒
径よりも大きく、前記トナーの平均粒径よりも小さいこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体の表面は、体積平均粒径が
前記外添剤の体積平均粒径よりも大きい研磨用砥粒によ
って機械的研磨を施されることによって、前記カウンタ
ーブレードの当接方向における凹凸の平均間隔が、前記
外添剤の体積平均粒径よりも大きくなるように、前記像
担持体の表面が形成されている請求項１に記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記像担持体は複数の層から形成され、
前記複数の層のうちの最外層は離型性層であり、該離型
性層には、体積平均粒径が前記外添剤の体積平均粒径よ
り大きいフッ素樹脂粒子が添加されている請求項１また
は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記研磨粒子の平均粒径は０．３μｍ以
上３．０μｍ以下である請求項１から３のいずれか１項
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記トナーの平均粒径は、６μｍ以上１
０μｍ以下であり、前記トナーの形状係数ＳＦ−１は１
００以上１４０以下であり、前記トナーの形状係数ＳＦ
−２は１００以上１２０以下である請求項１から４のい
ずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】前記トナーは、重合法によって生成され
る重合トナーである請求項１から５のいずれか１項記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記像担持体に当接される前記カウンタ
ーブレードの線圧は、２０ｇ／ｃｍ以上６５ｇ／ｃｍ以
下である請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成
装置。