JP2005004007A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーを積極的に利用することで、クリーニングブレードの急速な劣化が抑制されている画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を最終的に記録媒体に転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
転写器と帯電器との間に配置され、像担持体の表面に当接して像担持体表面に付着するトナーを除去するクリーニングブレードを備えたものであって、
未使用の像担持体表面に、帯電器、露光器、および転写器を作用させるよりも前に、現像器によりトナーを付与するトナー付与手段を備えた。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー像を最終的に記録媒体に転写および定着することにより、記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式を採用する複写機やプリンタなどの画像形成装置が知られている。
【０００３】
この電子写真方式は、例えば、帯電させた感光体ロールの表面に、画像データに応じた露光によって作成した静電潜像をトナーで可視像（トナー像）とし、この可視像を最終的に記録用紙に転写し定着させることで画像を形成する方式である。
【０００４】
感光体ロールを帯電させる帯電器には、非接触式であるコロナ放電器が広く用いられているが、近年では省スペース、低コスト、電源の簡略化、オゾン発生が少ない等の理由より接触式（もしくは近接式）の帯電器も用いられてきている。
【０００５】
この接触式帯電器には、さらに、ＤＣバイアス印加タイプとＡＣバイアス印加タイプとがあり、ＡＣバイアス印加タイプは、交流成分が帯電の凹凸を均一にするとともに直流成分により所定の電圧に収束させるため、表面電位の均一性が得易いという特徴がある。
【０００６】
また、可視像の転写を終えた感光体ロールの表面には未転写のトナーやトナー外添剤などが残留している場合があり、ほとんどの画像形成装置は、次の画像生成プロセスに備え、これら残留物を除去するためのクリーニング手段を有している。
【０００７】
近年、これら残留物を除去するクリーニング手段としては、ファーブラシ、磁気ブラシ等を使用するものや、弾性クリーニングブレードを使用するものがあるが、このクリーニングブレードで感光体ロール表面に付着したトナーを掻き落とすタイプが、簡便で安価なことにより一般的に使用されている。
【０００８】
ところで、このクリーニングブレードを使用するクリーニング手段では、クリーニングブレードと感光体ロール表面との間に摩擦力が発生する。この、クリーニングブレードと感光体ロール表面との間に発生する摩擦力は、帯電器による帯電により、特に接触帯電方式の場合に増大することが、さらには、ＡＣバイアスを印加するタイプの接触帯電方式ではそれが加速することが知られており、このような事態が発生すると、ブレードが急速に摩耗したり、ひどい場合にはめくれあがってしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、感光体ロール表面に潤滑剤を供給することでこの摩擦力を低下させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
しかし、このように潤滑剤を供給する方法では、感光体ロール表面の潤滑剤の量を所定量に保つ必要があり、特に感光体ロール表面の潤滑剤の量が過多になると、クリーニングブレードと感光体ロールとの間の摩擦緩和に効果のあるトナー外添剤の、感光体ロール表面への付着が困難となり、却ってブレードの劣化を促進させてしまう場合もある。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−８９５０２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上述のトナー外添剤を含むトナーを、クリーニングブレードと感光体ロール表面との間の摩擦緩和に積極的に利用することが考えられるが、この感光体ロールとの間に発生する摩擦によるダメージからクリーニングブレードを保護するために、トナーを積極的に利用しようとする提案はあまりなされていない。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、トナーを積極的に利用することで、クリーニングブレードの急速な劣化が抑制されている画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
回転する像担持体と、この像担持体表面に所定の電荷を付与する帯電器と、電荷付与後の像担持体表面を露光し潜像を形成する露光器と、この潜像をトナーで現像してこの像担持体表面にトナー像を形成する現像器と、このトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成部を備え、この画像形成部で形成されたトナー像を最終的に記録媒体に転写および定着することによりこの記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記画像形成部は、さらに、上記像担持体の表面に当接してこの像担持体表面に付着するトナーを除去するクリーニングブレードを備えたものであって、
未使用の像担持体表面に、上記帯電器、上記露光器、および上記転写器を作用させるよりも前に、上記現像器によりトナーを付与して上記クリーニングブレードに除去させるトナー付与手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、未使用の像担持体に、帯電器、露光器、現像器、および転写器を作用させて行なう画像形成動作を初めて実施する前に、まず、この画像形成動作のうちの現像器のみを作用させて、その表面にトナーを付与し、この付与したトナーを転写器の作用を受けないままクリーニングブレードに除去させることで、像担持体表面に外添剤が充分に含まれているトナーを行き渡らせている。つまり、本発明の画像形成装置によれば、像担持体表面に形成されたトナー像の転写残である、外添剤の量が減少してしまっているトナーが像担持体表面に終始行き渡る従来と比べ、最初だけでも外添剤を十分に含んだトナーを像担持体表面に行き渡らせることができる。また、最初に像担持体が回転し始めてから転写残トナーがクリーニングブレードによって掻き取られ始めるまでの間の、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦力は、像担持体が帯電器によって帯電されていた従来においてはかなり増大したものとなっていたため、この間において従来のクリーニングブレードはかなりのダメージを受けていたが、本発明の画像形成装置では、最初に像担持体が回転し始めてから付与されたトナーがクリーニングブレードによって掻き取られ始めるまでの間の、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦力は、像担持体が帯電されていないことから従来よりも小さく、これによっても、クリーニングブレードのダメージを抑制することができる。
【００１６】
ここで、上記画像形成部は、さらに、上記クリーニングブレードによって除去されたトナーを回収してこのトナーを一時的に上記像担持体表面に接した状態に保持する第１回収部を有するトナー回収器を備えたものであることが好ましい。
【００１７】
このようにすると、最初に像担持体表面に付与したトナーや、通常の手順で形成されたトナー像の転写残トナーを像担持体表面に接する様にしておくことができるため、上記摩擦力の増大を長く抑制することができる。
【００１８】
また、上記トナー付与手段は、上記像担持体の使用開始後においても、定期あるいは不定期に繰り返し、この像担持体表面に、上記帯電器、上記露光器、および上記転写器の作用を停止した状態で上記現像器によりトナーを付与し上記クリーニングブレードに除去させるものであることも好ましい態様である。
【００１９】
このようにすると、通常の画像形成動作が開始された後でも、像担持体表面に、外添剤を充分に含んだトナーを付与することができるため、上記摩擦力の増大を安定的に長く抑制することができる。
【００２０】
ここで、上記画像形成部に備えられた転写器の作用により、上記像担持体からトナー像の転写を受ける上記被転写体は、トナー像の転写を受け、一旦転写を受けたトナー像を記録媒体に二次転写する中間転写体であってもよい。
【００２１】
さらに、上記トナー回収器は、上記第１回収部に加え、この第１回収部に一旦保持されたトナー像が回収される第２回収部を備えたものであることも好ましい態様である。
【００２２】
このようにすると、摩擦力の増大を抑制する効果の薄れたトナーと効果のあるトナーとが混ざることによる、抑制効果の低下を防止することができる。
【００２３】
さらに、上記トナー回収器は、上記第１回収部と上記第２回収部との間に、上記クリーニングブレードにより除去されこの第１回収部に回収されたトナーにより押されてこの第２回収部への通路を作る弁の作用を成す仕切板を備えたものであってもよい。
【００２４】
このようにすると、摩擦力の増大を抑制する効果が薄れたトナーと効果のあるトナーとが混ざってしまうことを防止する機構を簡単に実現することができる。
【００２５】
あるいは、上記トナー回収器は、上記第１回収部と上記第２回収部との間に、この第１回収部の下部から上記第２回収部に通じるこの第１回収部に一旦回収されたトナーをこの第２回収部に移すためのトナー通路が形成されているものであってもよい。
【００２６】
このようにすると、第１回収部底部に溜まりがちな摩擦抑制効果の低下したトナーから順に第２回収部に移動させることができるため、摩擦力上昇の抑制を効果的に行うことができる。
【００２７】
ここで、上記帯電器は、上記像担持体に接触した状態でこの像担持体に電荷を付与する接触帯電器であってもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの主要部の概略構成図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態のプリンタ１には、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが備えられており、各画像形成部には、それぞれ、感光体ロール１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、帯電器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、露光器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、現像ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、トナー回収器１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ、およびクリーニングブレード１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋが備えられている。尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。
【００３１】
また、このプリンタ１には、中間転写ベルト３０、中間転写ベルトクリーナ３１、二次転写ロール３２、定着器３３、テンションローラ３４、および制御部３５も備えられている。
【００３２】
このプリンタ１の基本的な画像形成動作について説明する。
【００３３】
先ず、イエローの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１Ｙ表面に、接触式の帯電器１２Ｙにより所定の電荷が付与される。次に、露光器１３Ｙにより感光体ロール１１Ｙ表面にイエロー画像に相当する露光光が照射され潜像が形成される。その潜像は現像ロール１４Ｙによりイエローのトナーで現像されて感光体ロール１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。そのトナー像は一次転写ロール１５Ｙにより中間転写ベルト３０に転写される。
【００３４】
中間転写ベルト３０は矢印Ｂ方向に循環移動しており、中間転写ベルト３０上に転写されたイエローのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写ロール１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写ロール１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行われる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写ロール１５Ｍにおいて中間転写ベルト３０上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。
【００３５】
続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行われ、一次転写ロール１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエローおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。
【００３６】
こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写ロール３２により用紙２００上に二次転写され、多色トナー像は用紙２００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、定着器３３により用紙２００上に定着されることによりカラー画像が形成される。尚、以下では、ＹＭＣＫの各色の画像形成部の機能は同じであることからＹ（イエロー）色の画像形成部を代表的に取りあげて説明する。
【００３７】
図２は、図１に示す画像形成部の一部分の拡大図である。
【００３８】
図２には、イエロー画像を担当する画像形成部１０Ｙの、帯電器１２Ｙと感光体ロール１１Ｙとが示されており、帯電器１２Ｙは、帯電ロール１２１Ｙと交流電源１２２Ｙとで構成されている。
【００３９】
本実施形態のプリンタ１では、感光体ロール１１Ｙの帯電が、交流バイアスを接触方式で印加することで行われている。
【００４０】
図３も、図１に示す画像形成部の一部分の拡大図である。
【００４１】
図３には、感光体ロール１１Ｙと現像器１４Ｙが示されており、さらに、現像器１４Ｙの、周縁側に位置するスリーブ１４１Ｙと中心側に位置する本体１４２Ｙも示されている。
【００４２】
また、図３には、現像器１４Ｙのスリーブ１４１Ｙに付着していたトナー１９が、感光体ロール１１Ｙ上の潜像に応じて感光体ロール表面に移動することでトナー像が形成されている様子も示されている。
【００４３】
図４も、図１に示す画像形成部の一部分の拡大図である。
【００４４】
図４には、感光体ロール１１Ｙに当接されたクリーニングブレード１７Ｙと、このクリーニングブレード１７Ｙによって感光体ロール表面から掻き取られたトナーが回収されるトナー回収器１６Ｙとが示されている。
【００４５】
また、図４には、クリーニングブレード１７Ｙが取り付けられている支持部材１８Ｙも示されている。
【００４６】
トナー回収器１６Ｙは、上記支持部材１８Ｙに取り付けられているほか、このトナー回収器１６Ｙには、内部空間を２つに仕切る、可撓性に富む樹脂シート１６１Ｙが備えられているが、これについての説明は後述する。
【００４７】
通常のプリンタでは、上述したように、感光体ロール１１Ｙの帯電から、感光体ロール１１Ｙに当接させたクリーニングブレード１７Ｙによるクリーニングまでを繰り返し行なうために、クリーニングブレードと感光体ロールとの間の摩擦力は加速的に増大するおそれがある。
【００４８】
そこで、本実施形態のプリンタ１では、クリーニングブレード１７Ｙと感光体ロール１１Ｙとの間の摩擦力の加速的な増大によるクリーニングブレード１７Ｙの極端な劣化を抑制するための工夫として、帯電器１２Ｙ、露光器１３Ｙ、および転写器１５Ｙを工場出荷後に初めて動作させる前に、未帯電の感光体ロール１１Ｙへの現像器１４Ｙによるトナー付与が行われる他、プリントが開始された後も所定枚数プリントする毎にこのトナー付与が行なわれるようになっている。この、帯電器１４Ｙを動作させずに行なうトナー付与は、プラス帯電させたトナーを磁力で引きつける、現像器１４Ｙに備えられたスリーブ１４１Ｙ（図３参照）を＋１００Ｖに帯電させ、未帯電のために表面の電位が±０Ｖの感光体ロール１１Ｙとの間に電位差を設けることで行なわれる。
【００４９】
図５は、現像器における、スリーブへのバイアス印加、および、感光体ロールを回転させるモータへのバイアス印加のタイミングチャートである。
【００５０】
図５には、スリーブ１４１Ｙへのバイアス印加と、感光体ロール１１Ｙを回転させるモータへのバイアス印加とが同時に開始されている様子が示されている。
【００５１】
上述したようにして、感光体ロール１１Ｙには、帯電器１４Ｙによる帯電や、露光器１３Ｙによる露光がまだ行なわれていない状態のままトナー１９が付与されることとなり、このプリンタ１では、感光体ロール１１Ｙの幅一杯に、かつ、回転方向に所定長に渡るトナー付与（以下、この付与により形成された形成物をトナーバンドと称呼する。）が行なわれる。
【００５２】
現像器１４Ｙによって形成されたこのトナーバンドは、転写器１５Ｙによって中間転写体３０に転写されることなくクリーニングブレード１７Ｙによって掻き取られることとなる。
【００５３】
図６は、図４にも示す、実際にトナーを回収した後のトナー回収器の断面図である。
【００５４】
図６には、転写器１５Ｙによる転写が行なわれないトナーバンドをクリーニングブレード１７Ｙが感光体ロール表面から掻き取ったことで得られたトナーが、トナー回収器１６Ｙに備えられている、可撓性に富む樹脂シート１６１Ｙで仕切られた二つの内部空間のうちの、感光体ロール１１Ｙ側の空間である第１回収部１６２Ｙに回収されている様子が示されている。
【００５５】
また、図６には、第１回収部１６２Ｙが満杯なことにより樹脂シート１６１Ｙへの押圧力が発生したために、この樹脂シート１６１Ｙとクリーニングブレード１７Ｙとの間にできた隙間を通って、一旦第１回収部で回収されたトナーが、もう一方の空間である第２回収部１６３Ｙに移動している様子も示されている。
【００５６】
このプリンタ１では、トナーバンドが転写器１５Ｙによって転写されないままクリーニングブレード１７Ｙによって掻き取られ、この掻き取られた、通常のプリント動作において掻き取られる量よりも多量なトナーがトナー回収器１６Ｙの第１回収部１６２Ｙに一旦回収されることとなる。この、第１回収部１６２Ｙに一旦回収されているトナーは、通常のプリント動作において、転写器１５Ｙにおいて転写しきれずに感光体ロール上に残留したことでクリーニングブレード１７Ｙによって掻き取られた結果得られたトナーとは異なり外添剤を多く含むトナーであるため、この第１回収部１６２Ｙにできたトナー溜まりと接する感光体ロール１１Ｙには、クリーニングブレード１７Ｙとの摩擦を緩和するトナー外添剤が従来よりも多く供給されることとなる。これにより、このプリンタ１では、摩擦力の上昇要因である、感光体ロールへの帯電が行なわれる前に、感光体ロール表面にトナー外添剤を供給することができるため、感光体ロール１１Ｙとの摩擦によるクリーニングブレード１７Ｙの極端な劣化を抑制することができる。また、帯電器１２Ｙによる感光体ロール１１Ｙの帯電を経た通常のプリント動作を開始した後も、トナーバンドの形成により、感光体ロール１１Ｙには多少トナー外添剤が供給されるため、感光体ロール１１Ｙとの摩擦によるクリーニングブレード１７Ｙの極端な劣化を抑制することができる。さらに、最初に感光体ロールが回転し始めてから転写残トナーがクリーニングブレードによって掻き取られ始めるまでの間の、感光体ロール表面とクリーニングブレードとの間の摩擦力は、感光体ロールが最初から帯電器によって帯電されていた従来においてはかなり増大したものとなっていたため、この間において従来のクリーニングブレードはかなりのダメージを受けていたが、本実施形態のプリンタ１では、最初に感光体ロール１１Ｙが回転し始めてから付与されたトナーがクリーニングブレードによって掻き取られ始めるまでの間の、感光体ロール表面とクリーニングブレード１７Ｙとの間の摩擦力は、感光体ロール１１Ｙが帯電されていないことから従来よりも小さく、これによっても、クリーニングブレード１７Ｙのダメージを抑制することができる。尚、本実施形態では、第１回収部１６２Ｙに一旦回収されたトナーが満杯状態になると、第１回収部１６２Ｙと第２回収部１６３Ｙとの間に備えられた樹脂シート１６１Ｙは弁の作用をなすことから、第１回収部１６２Ｙの許容量をオーバーした分のトナーは第２回収部１６３Ｙに送られることとなる。これにより、第１回収部１６２Ｙにトナーが充満することで、回転する感光体ロール１１Ｙに悪影響を及ぼすことが防止できる。
【００５７】
以下、本実施形態のプリンタ１において行なった実験について説明する。
【００５８】
このプリンタ１では、形状係数（ＳＦ）が１２５の球状の重合トナーを用い、トナー外添剤としては、比重１．５、平均粒径１２０ｎｍの単分散球形シリカが添加されている。
【００５９】
また、このプリンタ１では、ゴム製のクリーニングブレードを採用しており、このクリーニングブレード１７Ｙの感光体ロール１１Ｙへの当接によるクリーニング角度α（ＤＥＧ）は、ブレード線圧β（ｇ／ｍｍ）が１．９≦β≦３．０である時に、
１２≦α≦−３．９×β＋２７．８５
を満たしている。尚、このクリーニング角度αが１２°より少ないと、低温低湿度下におけるブレードエッジ付着による劣化が激化し、−３．９×β＋２７．８５より大きいと、初期のトルクが上昇し最悪はブレードが捲れるに至る。ブレード線圧は、１．９ｇ／ｍｍより低いと、重合トナーに対してクリーニングラチチュードが初期から低くなるため、長期保管によるブレードの変形等の外乱でクリーニング不良が発生しやすくなり、３ｇ／ｍｍより高いと、ブレードのダメージが激化するため、初期のクリーニングラチチュードは広いが、経時でクリーニング性能の低下が大きくなり望ましくない。
【００６０】
以下に示す表１には、本実施形態のプリンタ１において、トナーバンドのトナー密度および感光体ロールの回転方向へのトナーバンドの長さを変化させた場合や、前述したトナー回収器１６Ｙに備えられている樹脂シート１６１Ｙを取り外した場合などを含めた実験結果が示されている。
【００６１】
【表１】

【００６２】
表１には、実験例１から実験例５までの５つの実験の設定条件と結果が示されており、実験例１は、トナーバンドを、現像器１５Ｙが画像密度が１００％の場合にトナー像を現像する際のトナー密度とおなじトナー密度で、感光体ロール１Ｙの幅一杯に、感光体ロール１１Ｙの回転方向に１０ｍｍに渡って形成した場合であり、この実験例１では、トナー回収器１６Ｙの第１回収部１６１Ｙは機能していない。
【００６３】
実験例２は、トナーバンドのトナー密度を、画像密度が６０％の場合に相当する密度で、感光体ロールの回転方向に４０００ｍｍに渡って形成した場合であり、ここでも、トナー回収器１６Ｙの第１回収部１６１Ｙは機能していない。
【００６４】
実験例３は、実験例２と比べ、トナー回収器１６Ｙの第１回収部１６１Ｙが機能している場合である。
【００６５】
実験例４は、比較例としてトナーバンドを形成せずに、トナー回収器１６Ｙの第１回収部１６１Ｙも機能していない場合である。
【００６６】
実験例５は、トナーバンドのトナー密度を、画像密度が１００％の場合に相当する密度で、感光体ロールの回転方向に２００００ｍｍに渡って形成した場合であり、トナー回収器１６Ｙの第１回収部１６１Ｙが機能している場合である。
【００６７】
評価は、以上の各設定条件で、トナーバンド形成後、３０００枚の走行試験をそれぞれ行なった後の、クリーニングブレードのクリーニング性能、フィルミング（感光体ロール表面上のトナー固着）、およびブレードダメージについて行なっている。
【００６８】
実験例１から実験例３については、クリーニング性能およびフィルミングは良好であり、ブレードダメージについては、第１回収部１６２Ｙが機能していることで、実験例３による結果が特に良好となっている。
【００６９】
一方、実験例４では、トナーバンドが形成されず、さらには、第１回収部１６２Ｙも機能していないためにクリーニングブレード１７Ｙは、感光体ロール表面との間の摩擦力の加速的上昇によりメクレてしまったため、クリーニング性能とフィルミングについては評価不能となっている。
【００７０】
実験例５では、トナーバンドが形成され第１回収部１６２Ｙも機能しているが、トナーバンドによるトナー供給が過多のためにブレードダメージについては良好だが、クリーニング性能およびフィルミングが不良となっている。
【００７１】
したがって、トナーバンドが形成され、かつその量が適切であれば、クリーニングブレードを摩擦から保護できることがわかる。さらに、第１回収部１６２Ｙが機能することで、さらにクリーニングブレード保護にの効果があることがわかる。
【００７２】
以下に示す表２には、未使用の感光体ロール表面に、トナー密度が、画像密度が６０％の場合に相当する密度で、感光体ロール１１Ｙの回転方向に１０００ｍｍに渡ってトナーバンドを形成し、その後Ａ４サイズのプリントを計４０万枚行った後のクリーニングブレードのクリーニング性能の評価が示されている。
【００７３】
【表２】

【００７４】
表２に示す実験例６は、この４０万枚のプリントの間に４０枚プリントするごとに画像密度が６０％の場合に相当するトナー密度のトナーバンドが感光体ロールの回転方向に３ｍｍに渡って形成した場合である。
【００７５】
実験例７は、実験例６で４０枚プリントする毎に形成されていたトナーバンドが、１枚プリントする毎に感光体ロールの回転方向に１５ｍｍに渡って形成され、そのトナー密度は、画像密度が１００％の場合に相当する密度である。
【００７６】
実験例８は、トナー付与が、感光体ロールが未使用時にのみ行なわれた場合である。
【００７７】
評価は、トナーバンドが、未使用の感光体ロール１１Ｙにしか行なわれない場合である実験例８を除き、所定の枚数をプリントするごとにトナーバンドが形成されているため、クリーニングブレード１７Ｙのクリーニング性能は良好である。
【００７８】
以下に示す表３には、未使用の感光体ロール表面にトナー密度が、画像密度が６０％の場合に相当する密度で、感光体ロールの回転方向に１０００ｍｍに渡ってトナーバンドを形成し、プリントを画像密度１００％のＡ４サイズで計４万枚行なった後のクリーニングブレードのクリーニング性能等の評価が示されている。ここでは特に、トナー外添剤の粒径等を変化させている。
【００７９】
【表３】

【００８０】
表３に示す実験例９は、第１回収部１６２Ｙが機能していると共に、トナー外添剤に粒径が１２０ｎｍで比重が１．５の単分散球形シリカを使用した場合であるが、プリント開始後のトナーバンド形成は行なわれていない。
【００８１】
実験例１０は、実験例９と比べ、トナー外添剤の粒径と比重を８０ｎｍと１．６にそれぞれ変更した場合である。
【００８２】
実験例１１は、実験例９と比べ、プリント開始後に、画像密度が６０％の場合に相当するトナー密度のトナー付与を１枚プリントするたびに行なった場合である。
【００８３】
実験例１２は、第１回収部１６２Ｙを機能させず、トナー外添剤を使用しない場合であり、プリント開始後のトナーバンド形成は行なわれていない。
【００８４】
実験例１３は、実験例１２と比べ、第１回収部１６２Ｙだけは機能させた場合である。
【００８５】
実験例１４は、実験例１２と比べ、比重が１．３で、粒径が１２０ｎｍの単分散球形シリカをトナー外添剤を使用した場合である。
【００８６】
実験例１５は、第１回収部１６２Ｙを機能させ、トナー外添剤として単分散シリカよりも球形度の低い、粒径が４０ｎｍ、比重が２．２のヒュームドシリカを使用した場合であるが、プリント開始後のトナーバンド形成は行なわれていない。
【００８７】
以上の実験例９から実験例１５までの評価は、トナークリーニング性、フィルミング（感光体ロール表面上のトナー固着）、画像流れ、およびブレードダメージについて行なっており、画像流れについては、画像密度３０％の中間調の濃度均一性で判断している。尚、実験例９から実験例１５においては、未使用の感光体ロールに対するトナーバンド形成が行なわれているため、従来よりもクリーニングブレードのダメージは抑制されており、ここでの評価は、それをふまえた上での、これらの実験例間の相対評価である。
【００８８】
実験例９から実験例１１と実験例１３および実験例１４により、第１回収部１６２Ｙが機能していて、トナー外添剤が使用されていると、ブレードダメージを除き良好と評価され、さらに、プリント開始後にもトナーバンド形成を行なうことでブレードダメージも良好となる。
【００８９】
また、実験例１５からは、第１回収部１６２Ｙが機能していて、トナー外添剤が使用されたことで、ブレードダメージを除き良好と評価されたのではなく、トナー外添剤の種類が重要であることがいえる。
【００９０】
尚、未使用の感光体ロールにおけるトナーバンド形成は、感光体回転方向に３．１６ｍｍ〜１００００ｍｍ、画像密度１０〜１００％の場合に相当するトナー密度のトナーバンドを形成して行うのが好ましく、さらに、プリント開始後は、Ａ４画像１枚から多くて１０枚プリントする毎に少なくとも１回、感光体回転方向に０．５ｍｍ〜２０ｍｍ、画像密度３０〜１００％の場合に相当するトナー密度のトナーバンドを形成することが好ましい。
【００９１】
また、上記トナーは、少なくとも比重１．３〜１．９、平均粒径８０〜３００ｎｍの単分散球形シリカを外添することが好ましい。
【００９２】
尚、外添剤の比重については、１．９より大きくなると現像器内でのストレスでトナー粒子からの剥がれが加速されるため、クリーニングブレードの感光体ロール表面への当接部分への有効な供給ができなくなり、外添剤の比重が１．３より小さくなると凝集分散が起こりトナー粒子の穂立ちが不均一になり凸部分に選択的に撹拌ストレスが加わることからトナー粒子からの剥がれが加速され、やはりクリーニングブレードの感光体ロール表面への当接部分への有効な供給ができなくなる。また、この外添剤が、単分散かつ球形であることで、トナー粒子表面における均一分散が可能となり、トナー粒子からの剥がれを有効に抑制することが可能となる。外添剤の粒径が、５０ｎｍよりも小さい場合はクリーニングブレード先端部で凝集しやすくなることから摩擦緩和の効果が発揮できず、５００ｎｍよりも大きくなると現像器内での攪拌ストレスで容易にトナー粒子からの剥がれが発生するために外添剤を安定してクリーニングブレードの感光体ロール表面への当接部分に供給できなくなる。
【００９３】
本実施形態のプリント１は、使用するトナーの形状係数ＳＦが従来クリーニングが困難とされる１２５から１４０の範囲のものであっても、クリーニング性能を充分に発揮する。
【００９４】
以上に説明したように、本実施形態によれば、クリーニングブレードの極端な劣化を防止する工夫が成されているため、安定したクリーニング性能を発揮することができる。
【００９５】
次に本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。
【００９６】
本実施形態のプリンタは、第１実施形態のプリンタ１と比べて、トナー回収器のみが異なっているだけなので、トナー回収器のみを図示して説明する。
【００９７】
図７は、第２実施形態のプリンタのトナー回収器の断面図である。尚、ここでに示されるもので、第１実施形態のトナー回収器１６Ｙにおいて使用されているものと同じ種類のものには、第１実施形態において付されている符号と同じ符号が付されている。
【００９８】
図７に示す、第２実施形態のトナー回収器１６１Ｙには、第１実施形態の樹脂シート１６１Ｙと比べ厚みのある樹脂プレート１６１１Ｙが、第１回収部１６２Ｙと第２回収部１６３Ｙとの間に備えられており、この樹脂プレート１６１１Ｙも、トナーに押されると、トナーが移動できる通路を形成するようになっている。したがって、本実施形態によっても、第１回収部１６２Ｙにトナーが充満し、回転する感光体ロール１１Ｙに悪影響を及ぼすことが防止されている。
【００９９】
次に本発明の画像形成装置の第３実施形態について説明する。
【０１００】
本実施形態のプリンタは、第１実施形態のプリンタ１と比べて、トナー回収器内に備えられた第１回収部１６２Ｙと第２回収部１６３Ｙとを仕切る樹脂シート１６１Ｙと同じ種類の樹脂シートに開口が設けられている点のみが異なっているだけなので、トナー回収器のみを図示して説明する。
【０１０１】
図８および図９は、第３実施形態のプリンタのトナー回収器の、断面図および外観斜視図である。尚、ここに示されるもので、第１実施形態のトナー回収器１６Ｙにおいて使用されているものと同じ種類のものには、第１実施形態において付されている符号と同じ符号が付されている。
【０１０２】
図８に示す、第３実施形態のトナー回収器１６４Ｙには、第１実施形態の樹脂シート１６１Ｙと同じ種類の樹脂シート１６４１Ｙが第１回収部１６２Ｙと第２回収部１６３Ｙとの間に備えられており、この樹脂シート１６４１Ｙには、トナーが移動できる開口１６４２Ｙが設けられている。この開口１６４２Ｙは、図７に示されるこの樹脂シート１６４１Ｙの下方、すなわちクリーニングブレードによって掻き取られたトナーが集まりやすい部分に設けられているため、本実施形態によれば、第１回収部１６２Ｙにトナーが充満し、回転する感光体ロール１１Ｙに悪影響を及ぼすことが防止されていると共に、上記開口１６４２Ｙから第２回収部１６３Ｙに、第１回収部１６２Ｙにおいて長くとどまっていたトナーから順に送ることができるため、プリント開始後のトナーバンド形成によるトナー付与も効果的となる。
【０１０３】
次に本発明の画像形成装置の第４実施形態について説明する。
【０１０４】
本実施形態のプリンタは、第１実施形態のプリンタ１と比べて、第１回収部１６２Ｙの底部にトナーを第２回収部１６３Ｙに送るためのメッシュ開口１６５１Ｙが設けられている点のみが異なっているだけなので、トナー回収器１６５Ｙのみを図示して説明する。
【０１０５】
図１０は、第４実施形態のプリンタのトナー回収器の断面図である。尚、ここに示されるもので、第１実施形態のトナー回収器１６５Ｙにおいて使用されているものと同じ種類のものには、第１実施形態において付されている符号と同じ符号が付されている。
【０１０６】
図１０に示す、第４実施形態のトナー回収器１６５Ｙには、第１実施形態の樹脂シート１６１Ｙと同じ種類の樹脂シート１６１Ｙが、第１回収部１６２Ｙと第２回収部１６３Ｙとの間に備えられており、第１回収部１６２Ｙの底部には、トナーを第２回収部１６３Ｙに送るためのメッシュ開口１６５１Ｙが設けられている。このメッシュ開口１６５１Ｙは、図１０に示される第１回収部１６２Ｙの底部、すなわちクリーニングブレードによって掻き取られたトナーが集まりやすい部分に設けられているため、本実施形態によれば、第１回収部１６２Ｙにトナーが充満し、回転する感光体ロール１１Ｙに悪影響が及ぼうことが防止されていると共に、上記メッシュ開口１６５１Ｙから第２回収部１６３Ｙに、第１回収部１６２Ｙに長くとどまっていたトナーから順に送ることができるため、プリント開始後のトナー付与も効果的となる。
【０１０７】
以上に説明した実施形態では、感光体ロールに形成したトナー像を中間転写ベルトに転写させる例を取りあげて説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、中間転写体を介さずに直接記録媒体に転写させるものであってもよく、感光体ロールを帯電する方式も非接触方式を採用するものや、接触方式あるいは非接触方式のいずれかであって、ＤＣバイアスを印加するものであってもよい。
【０１０８】
また、以上に説明した実施形態では、トナー回収器を備えた場合を例に挙げて説明したがこれが供えられていないものであっても本発明の効果を減却するものではなく、さらに、未使用の感光体ロール表面にトナーバンドを形成した後、プリント動作の合間にトナーバンドを形成しないものであっても本発明の効果を減却するものではない。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、クリーニングブレードを、像担持体との摩擦から保護することができるため、クリーニング性能を長く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの主要部の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成部の一部分の拡大図である。
【図３】図１に示す画像形成部の一部分の拡大図である。
【図４】図１に示す画像形成部の一部分の拡大図である。
【図５】現像器における、スリーブへのバイアス印加、および、感光体ロールを回転させるモータへのバイアス印加のタイミングチャートである。
【図６】図４にも示す、実際にトナーを回収した後のトナー回収器の断面図である。
【図７】第２実施形態のプリンタのトナー回収器の断面図である。
【図８】第３実施形態のプリンタのトナー回収器の断面図である。
【図９】第３実施形態のプリンタのトナー回収器の外観斜視図である。
【図１０】第４実施形態のプリンタのトナー回収器の断面図である。
【符号の説明】
１ プリンタ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ローラ
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 帯電部
１２１Ｙ 帯電ロール
１２２Ｙ 交流電源
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 露光部
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 現像部
１４１Ｙ スリーブ
１４２Ｙ 本体
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 一次転写ロール
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ、１６４Ｙ、１６５Ｙ トナー回収器
１６１Ｙ、１６４１Ｙ 樹脂シート
１６４２Ｙ 開口
１６１１Ｙ 樹脂プレート
１６５１Ｙ メッシュ開口
１６２Ｙ 第１回収部
１６３Ｙ 第２回収部
１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ クリーニングブレード
１８Ｙ 支持部材
１９ トナー
３０ 中間転写ベルト
３１ 中間転写ベルトクリーナ
３２ 二次転写ロール
３３ 定着器
３４ テンションローラ
３５ 制御部
２００ 用紙

Claims (8)

1. 回転する像担持体と、該像担持体表面に所定の電荷を付与する帯電器と、電荷付与後の像担持体表面を露光し潜像を形成する露光器と、該潜像をトナーで現像して該像担持体表面にトナー像を形成する現像器と、該トナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成部を備え、該画像形成部で形成されたトナー像を最終的に記録媒体に転写および定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   前記画像形成部は、さらに、前記像担持体の表面に当接して該像担持体表面に付着するトナーを除去するクリーニングブレードを備えたものであって、
   未使用の像担持体表面に、前記帯電器、前記露光器、および前記転写器を作用させるよりも前に、前記現像器によりトナーを付与して、前記クリーニングブレードに除去させるトナー付与手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部は、さらに、前記クリーニングブレードによって除去されたトナーを回収して該トナーを一時的に前記像担持体表面に接した状態に保持する第１回収部を有するトナー回収器を備えたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トナー付与手段は、前記像担持体の使用開始後においても、定期あるいは不定期に、該像担持体表面に、前記帯電器、前記露光器、および前記転写器の作用を停止した状態で前記現像器によりトナーを付与し前記クリーニングブレードに除去させる動作を繰り返すものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成部に備えられた前記転写器の作用により前記像担持体からトナー像の転写を受ける前記被転写体は、トナー像の転写を受け一旦転写を受けた該トナー像を記録媒体に二次転写する中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記トナー回収器は、前記第１回収部に加え、該第１回収部に一旦回収されたトナー像が回収される第２回収部を備えたものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記第１回収部と前記第２回収部との間に、前記クリーニングブレードにより除去され該第１回収部に回収されたトナーにより押されて該第２回収部への通路を作る弁の作用を成す仕切板を備えたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記第１回収部と前記第２回収部との間に、該第１回収部の下部から前記第２回収部に通じる、該第１回収部に一旦回収されたトナーを該第２回収部に移すためのトナー通路が形成されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記帯電器は、前記像担持体に接触した状態で該像担持体に電荷を付与する接触帯電器であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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