JP2006053213A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニングブレードの像担持体への当接荷重を小さくできて、クリーニングブレードのエッジ欠けを少なくし、クリーニングブレードのエッジでのすり抜けやフィルミングの発生に関する耐久性能が大幅に向上する画像形成装置。
【解決手段】 画像データに基づいて形成されるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に付着した残留トナーを除去するクリーニングブレードと、を有する画像形成装置において、前記クリーニングブレードにより除去した残留トナーを貯溜すると共に、貯溜した残留トナーに前記像担持体が摺接可能に構成した残留トナー貯溜部を、前記クリーニングブレードに対する前記像担持体の回転方向上流側に設けたこと。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、詳しくは、感光体ドラムや中間転写ベルトのフィルミングやクリーニングブレードのエッジ欠けを防止し、高耐久化を図る技術に関する。

帯電、露光、現像の各手段を周囲に有する感光体ドラム上にトナー像を形成し、トナー像を転写材（用紙）に転写する構成や、複数の感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後に中間転写ベルト上のトナー像を転写材に二次転写する構成の画像形成装置においては、転写後の感光体ドラムや中間転写ベルト（これらを像担持体ともいう）に残留した残留トナーを除去するために、像担持体の走行方向に対しカウンタ方向にウレタンゴム等からなる弾性状のクリーニングブレードを当接させるブレードクリーニング方式が知られている。

近年は画像形成装置の高速化や高耐久性が求められ、感光体ドラムや中間転写ベルトのフィルミングによる画像スジ、ムラ等の画像不良やクリーニングブレードのエッジの摩耗や欠けによるクリーニング不良が問題になっている。フィルミングはトナーに添加されている滑材のステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）、若しくはトナーに含まれるワックス等が像担持体に付着したものであり、付着部分では表面抵抗が高くなるため、転写電界が弱くなる。また、付着部分ではトナーと中間転写ベルトとの付着力が強くなるので、トナーが中間転写ベルトから離れ難くなる。これらの理由により付着部分での転写性が低下して画像にスジやムラが発生する。また、フィルミングが発生した部分では摩擦抵抗が上昇し、クリーニングブレードのエッジが中間転写ベルトの表面に引っ掛かって、めくれが生じ、この結果、クリーニングブレードのエッジに欠けが生ずる。

なお、滑材はクリーニングブレードの潤滑性向上のためにトナーに添加され、ワックススは定着後の転写材分離性向上のためにトナーに添加されている。

また、中間転写ベルトの場合には、フィルミングやクリーニングブレードのエッジの欠けが感光体ドラムより多く発生する傾向があるが、これは中間転写ベルトは感光体ドラムより表面が硬くて削れ難いため、トナー物質等の付着が蓄積され易いためと考えられる。

以上の如き問題に対する対策として、像担持体を研磨してフィルミングを除去する技術が知られている。

また、非画像形成時に画像以外の部分にトナー帯を形成してクリーニングブレードのエッジに多量のトナーを供給し、像担持体とクリーニングブレードとの潤滑性や研磨効果を向上させ、摩擦抵抗を低下させる技術も知られている。

更に、クリーニングブレードと中間転写ベルトの摩擦係数を下げてクリーニングブレードのめくれを防止するために、中間転写ベルトに付着した残留トナーをクリーニングブレードにより掻き落として、残留トナーの一部を貯蔵部に貯蔵し、ブラシローラにて貯蔵部の残留トナーを汲み上げて中間転写ベルトに付着させる構成の画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３８７７８号公報

紙やすり、研磨粒子入り不織布、ラッピングフィルム等を像担持体に接触させ、回転する像担持体を研磨することが考えられる。しかし、紙やすりや研磨粒子入り不織布では像担持体に傷が付き易く、目の細かいラッピングフィルムでは効果があるものの目詰まりが発生して研磨力が持続しないという問題がある。

また、中間転写ベルトの画像領域外にトナー帯を形成する場合に、紙間にトナー帯を形成すると、トナー帯が転写ローラに付着して用紙の裏面が汚れるという問題がある。この汚れを防止するために、トナー帯の通過時に転写ローラを退避させる構成が考えられるが、高速機の場合は退避のための充分な時間が取れず、トナー帯を形成するために通常の画像形成に犠牲が強いられ、単位時間当たりのコピー枚数が低下してしまう。また、トナーの消費量を増すことにもなる。

更に、特許文献１に記載の画像形成装置においては、残留トナーを中間転写ベルトに再供給しているが、クリーニングブレードの中間転写ベルトに対する当接荷重を増大させないと、残留トナーがクリーニングブレードのエッジをすり抜けるという問題があり、前記当接荷重を増大させると、エッジが摩耗し易いといった問題がある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、クリーニングブレードの像担持体への当接荷重を小さくできて、クリーニングブレードのエッジ欠けを少なくし、クリーニングブレードのエッジでのすり抜けやフィルミングの発生に関する耐久性能が大幅に向上する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は下記の手段により達成される。
［請求項１］画像データに基づいて形成されるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に付着した残留トナーを除去するクリーニングブレードと、を有する画像形成装置において、前記クリーニングブレードにより除去した残留トナーを貯溜すると共に、貯溜した残留トナーに前記像担持体が摺接可能に構成した残留トナー貯溜部を、前記クリーニングブレードに対する前記像担持体の回転方向上流側に設けたことを特徴とする画像形成装置。
［請求項２］前記像担持体が中間転写ベルトであ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］前記残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーを、前記クリーニングブレードに対する前記像担持体の回転方向上流側に供給する残留トナー供給手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
［請求項４］前記残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーに前記像担持体が摺接する、前記像担持体の回転方向における長さは３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
［請求項５］前記クリーニングブレードが前記残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーに接触することがないように構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。

請求項１，２，４に記載の画像形成装置によれば、残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーに前記像担持体が摺接するので、クリーニングブレードの像担持体への当接荷重を小さくできて、クリーニングブレードのエッジ欠けが少なくなり、クリーニングブレードのエッジでのすり抜けやフィルミングの発生に関する耐久性能が大幅に向上する。

請求項３に記載の画像形成装置によれば、更にクリーニングブレードのエッジ欠けが少なくなり、クリーニングブレードのエッジでのすり抜けやフィルミングの発生に関する耐久性能が大幅に向上する。

以下に本発明の画像形成装置を図を参照して説明する。

先ず、カラー画像を形成する画像形成装置の一例を図１を参照して説明する。図１は画像形成装置の断面構成図である。なお、本発明は必ずしもカラー画像を形成する画像形成装置にのみ用いられるものではなく、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも用いられる。

図１に示すカラー画像形成装置は、画像形成装置１００と画像読取装置２００とから構成される。

画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写体６、給紙搬送手段２０、及びベルト定着装置３０等からなる。

画像形成装置１００の上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２とから成る画像読取装置２００が設置されている。

自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。

ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部１０１において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、クリーニング装置５Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｙ等からなる。

マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、クリーニング装置５Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｍ等からなる。

シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、クリーニング装置５Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｃ等からなる。

黒色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、クリーニング装置５Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｋ等からなる。

現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電極性と同極性に帯電されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の各色のトナーからなる二成分現像剤（一成分現像剤でもよい）をそれぞれ収容し、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ４Ｙ１，４Ｍ１，４Ｃ１，４Ｋ１を備えている。

現像ローラ４Ｙ１，４Ｍ１，４Ｃ１，４Ｋ１は、不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍの間隙を設けて非接触に保たれ、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転方向と順方向に回転する。

現像時に現像ローラ４Ｙ１，４Ｍ１，４Ｃ１，４Ｋ１に対してトナーと同極性の直流電圧若しくは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上の静電潜像に対して反転現像が行われる。

一般的に、トナーには流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤が添加されており、この内、本発明に関係する潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。

これら外添剤の添加量は、トナーに対して０．０１〜１０質量％程度である。

中間転写ベルト６は半導電性の無端ベルト状であって、複数のバックアップローラ６１，６２等に巻回されて、不図示のモータに駆動されて時計方向に回転する。

感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対向して、中間転写ベルト６を介して、各色毎の一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが設けられている。

一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋには、トナーと反対極性の直流電圧が印加され、転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト６上に一次転写される。

二次転写用のバックアップローラ６２に対向して、中間転写ベルト６を介して、二次転写ローラ９が設けられている。

二次転写ローラ９には、トナーと反対極性の直流電圧が印加され、転写域に転写電界を形成することにより、中間転写ベルト６上に担持される重ね合わせトナー画像が転写材（用紙）Ｐの表面に二次転写される。

転写材Ｐは、給紙カセット２１から給紙手段２０により給紙され、複数の中間ローラ２３，２４，２５，２６及びレジストローラ２７を経て、二次転写位置に搬送され、カラー画像が一括転写される。

なお、転写材Ｐのサイズを変える場合、搬送方向に対して直交する方向の長さ（用紙幅）は、中間転写ベルト６の中央基準で変化するように構成されている。

カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着手段３０により定着処理され、排紙ローラ２８に狭持されて排紙トレイ２９上に載置される。

中間転写ベルト６の回転方向にみて二次転写位置の下流側に、中間転写ベルト６上に残留したトナーを除去するクリーニング装置８が設けられている。なお、クリーニング装置８の詳細については後述する。

ここで、本実施の形態における中間転写ベルト６、一次転写ローラ７、二次転写ローラ９等の材質について説明する。

中間転写ベルト６は、体積抵抗が１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いられ、厚みは、樹脂材料の場合５０〜２００μｍ程度、ゴム材料の場合は３００〜７００μｍ程度の設定にすることが好ましい。

一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０⁵〜１０⁹Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（アスカー硬度Ｃ）の半導電弾性ゴムを被覆して形成される。

二次転写ローラ９は、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０⁵〜１０⁹Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電弾性ゴムを被覆して形成される。

二次転写ローラ９は、一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋと異なり、トナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写バックアップローラ６２は、ステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが０．０５〜０．５ｍｍ程度被覆して形成される。

次に、画像形成プロセスについて説明する。

画像記録のスタートにより感光体ドラム１Ｙの不図示の駆動モータが始動して、イエロー（Ｙ）の画像形成部１０Ｙの感光体ドラム１Ｙが図１の矢示の反時計方向へ回動され、同時に帯電部２Ｙの帯電作用により感光体ドラム１Ｙに電位の付与が開始される。

感光体ドラム１Ｙは電位を付与された後、露光手段３Ｙによって第１の色信号、即ちイエロー（Ｙ）の画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、感光体ドラム１Ｙの表面に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ４Ｙ１により接触或いは非接触の状態で反転現像され、感光体ドラム１Ｙの回転に応じて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

このようにして感光体ドラム１Ｙ上に形成されたイエロー（Ｙ）のトナー像が、一次転写ローラ７Ｙによって、中間転写ベルト６上に転写される。

続いて、中間転写ベルト６上のイエロー（Ｙ）のトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ねられて形成され、これによりカラートナー像が得られる。

転写後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った残留トナーは、クリーニング装置５Ｙ，５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより除去される。

中間転写ベルト６上のカラートナー像の形成と同期して、給紙カセット２１から、１枚づつ分離搬送された転写材Ｐは、給紙ローラ２２，２３，２４，２５，２６及びレジストローラ２７を経て搬送され、二次転写ローラ９により、中間転写ベルト６上のカラートナー像が転写材Ｐ上に一括して転写される。

カラートナー像が転写された転写材Ｐは、不図示の分離手段により除電され、定着装置３０へと搬送され、熱と圧力によってトナー像が定着されて固定された後、排紙ローラ２８により排紙トレイ２９へ排出される。

一方、転写後の中間転写ベルト６の周面上に残った残留トナーは、クリーニング装置８により除去される。

定着処理された記録材Ｐを反転排紙する場合には、記録材Ｐはベルト定着装置３０と排紙ローラ２８の中間に配置された分岐板２８Ａの図示右側の搬送路を通過し、下方の第１搬送路〈１〉に搬送された後、逆転搬送されて分岐板２８Ａの図示左側の第２搬送路〈２〉を通過し、排紙ローラ２８により装置外に排出される。

記録材Ｐの両面に複写する場合には、記録材Ｐの第１面に形成した画像を定着処理した後、記録材Ｐを第１搬送路〈１〉、さらに分岐板２８Ｂの下方の第４搬送路〈４〉に導入した後、逆転搬送し、分岐板２８Ｂの図示右側の搬送路を通過させ、第３搬送路〈３〉に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ２６により搬送する。記録材Ｐは画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて第２面に各色の画像が両面に形成され、ベルト定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２８によって装置外に排出される。

次に、本発明に係わるクリーニング装置８に関する詳細な構成及び実験結果について述べる。

図２はクリーニング装置の要部断面図である。

８１１はケーシングで、クリーニング装置を構成する各部材が装着されている。

８１２はポリウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードであり、ブレードホルダ８１３に接着剤等により固定されている。ブレードホルダ８１３はケーシング８１１に設けられた支持軸８１１Ａに回動自在に取り付けられ、不図示のバネによって反時計方向に付勢されている。従って、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａは、中間転写ベルト６の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向いた状態で、バックアップローラ６１に支持された中間転写ベルト６に圧接している。

８１４は表面にブラシを有するブラシローラであり、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａと中間転写ベルト６との当接位置よりも中間転写ベルト６の回転方向上流側の中間転写ベルト６の近傍に、中間転写ベルト６に非接触の状態で位置する。ブラシローラ８１４は、不図示の回転手段によって回転するが、その回転方向は中間転写ベルト６の進行方向に対して逆方向に回転する。即ち、図２においてはブラシローラ８１４及び中間転写ベルト６は共に時計方向に回転する。

８１５は樹脂板やステンレス板等からなるフリッカーであり、一端がケーシング８１１に固定され、他端がブラシローラ８１４に当接している。

８１６はスポンジローラであってブラシローラ８１４の下方に位置し、中間転写ベルト６の進行方向に対して順方向、即ち図２においては反時計方向に回転する。

８１７はステンレス板等からなるからなるシール板であり、一端がケーシング８１１の一部８１１Ｂの固定され、他端がスポンジローラ８１６に圧接している。

そして、ケーシング８１１の一部８１１Ｂ、シール板８１７、スポンジローラ８１６及び中間転写ベルト６によって残留トナーを貯溜する残留トナー貯溜部Ｓを形成し、回転して上方に進行する中間転写ベルト６が残留トナー貯溜部Ｓ内の残留トナーに摺接する。この摺接長をＬとする。

８１８はケーシング８１１の底部に設けられた排出スクリューであり、不図示の駆動源によって回転する。

８１９はＰＥＴ等からなるシール板であり、一端がケーシング８１１に固定されて他端が中間転写ベルト６に当接し、廃トナーが漏出することを防止している。

以上の如く構成されたクリーニング装置において、転写ローラ９により記録材Ｐにトナー画像を転写した後に残留する残留トナーは中間転写ベルト６に付着して中間転写ベルト６と共に移動するが、先ず中間転写ベルト６が残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーに摺接する。その後、クリーニングブレード８１２で中間転写ベルト６に付着した残留トナーを掻き取って除去し、除去した残留トナーは落下して残留トナー貯溜部Ｓに貯溜する。

このように中間転写ベルト６が残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーに摺接することにより、中間転写ベルト６に付着していた残留トナーや画像安定化制御のために形成されたトナーパッチも貯溜した残留トナーに摺接することになるので、中間転写ベルト６に付着していた残留トナーは、中間転写ベルト６への付着力が低下したり、また、残留トナー貯溜部Ｓ内に除去されたりし、この結果、クリーニングブレード８１２によるクリーニング性能が向上する。また、残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーが研磨剤の働きをして中間転写ベルト６の表面を研磨するので、残留トナー以外の付着物も中間転写ベルト６から除去され、フィルミングの発生が抑制される。

なお、ブラシローラ８１４の下部が残留トナー貯溜部Ｓ内に浸漬しているので、ブラシローラ８１４は残留トナー貯溜部Ｓ内の残留トナーを掻き出し、フリッカー８１５がブラシローラ８１４に付着した残留トナーを飛翔させて中間転写ベルト６に付着させる（残留トナー供給手段）。このようにクリーニングブレード８１２に対して中間転写ベルト６の回転方向上流側に残留トナーを供給することにより、クリーニングブレード８１２の潤滑性が向上してエッジ８１２Ａの欠けが抑制され、更に、エッジ８１２Ａで研磨も行われてフィルミングも抑制される。

また、残留トナーが残留トナー貯溜部Ｓ内で満杯になると、残留トナーは左方に零れ落ちるので、残留トナー貯溜部Ｓ内の残留トナーは略一定の量に保持される。そして、零れ落ちた残留トナーは排出スクリュー８１８の回転によって紙面直角方向に搬送され、クリーニング装置８の外に排出されて、所定の容器に貯溜される。

なお、残留トナー貯溜部Ｓ内の残留トナーは満杯になってもクリーニングブレード８１２には接触しないので、残留トナーのパッキングや、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａでの残留トナーのすり抜けは生じない。

次に、クリーニングブレード８１２の当接荷重、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａの欠け比率、エッジ８１２Ａにおける残留トナーのすり抜けの有無、及びフィルミングの発生の有無を調べた実験について記す。
（１）実験装置
・実験機：図１に示すタンデムフルカラー複写機でクリーニング装置は図２に示す構成
・感光体ドラム：外径６０ｍｍ、有機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものを塗布、電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚２５μｍ
・感光体非画像部電位：電位センサで検知してフィードバック制御し、制御可能範囲は−５００Ｖ〜−９００Ｖ
・全露光電位：−５０Ｖ〜０Ｖ
・露光：レーザー走査方式、半導体レーザーのパワーは３００μＷ
・現像：２成分現像方式
・中間転写体：シームレス半導電樹脂ベルト、材質ポリイミド、回転速度２２０ｍｍ／ｓ、表面抵抗率１×１０¹¹Ω／□、体積抵抗率１×１０⁸Ω・ｃｍ、テンション５０Ｎ
・中間転写体駆動ローラ：３０ｍｍ
・一次転写手段：中間転写体の背面に発泡ローラ（外径２０ｍｍ、抵抗値１×１０⁶Ω）を設置し、温湿度とカウンタでマトリックスを組んだ電流値テーブルから所定の電流値を選択し印加
・一次転写導電性部材：導電性ローラにてローラ圧５Ｎ
・二次転写手段：中間転写体をバックアップローラと二次転写ローラで挟んだ構成で抵抗値は共に１×１０⁷、温湿度とカウンタでマトリックスを組んだ電流値テーブルで所定の電流値を選択し印加
・トナー：乳化重合トナー、粒径６．５μｍ、滑剤添加量（質量％）Ｙ：０．１５，Ｍ：０，Ｃ：０，ＢＫ：０．０５
・クリーニングブレード
材質：ポリウレタンゴム（厚さ２ｍｍ、自由長９ｍｍ）
カウンタ当接：当接角１７度
バネ荷重方式：加重１６Ｎ／ｍ
・ブラシローラ
材質：導電性アクリル
線径：６．２５ｄ
（ｄはデニールを意味し、繊維の太さの尺度である線密度を表す単位であって、長さ９，０００ｍで１ｇの質量を有する繊維を１デニールとする。）
密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ²
毛長（ループ高）：４．２５ｍｍ
芯金：９ｍｍ
外径：１７．５ｍｍ
回転周速：８０ｍｍ／ｓｅｃ
中間転写ベルトとの間隔：２ｍｍ
（２）実験結果
［その１］クリーニングブレードの当接荷重
ａ．評価方法
Ａ３サイズの面積に０．７ｍｇ／ｃｍ²のトナー像を形成して中間転写ベルト６に一次転写し、二次転写することなくクリーニングブレード８１２に給送し、クリーニングブレード８１２の中間転写ベルト６への当接荷重を変化させると共に、残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーに中間転写ベルト６が摺接する摺接長Ｌを変化させて、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａでのトナーのすり抜けの有無を評価した。なお、クリーニングブレード８１２としては、減耗量３０μｍのものを使用した。

ｂ．評価結果
表１に示す。

この結果、クリーニングブレード８１２の当接荷重を小さくすると、残留トナー貯溜部Ｓを設けないときや、摺接長Ｌが短いときに、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａでトナーのすり抜けが発生した。これにより、摺接長Ｌは３〜５ｍｍが望ましい。
［その２］クリーニングのエッジの欠け
ａ．評価方法
残留トナー貯溜部Ｓを設けるか否か、またフリッカー８１５により残留トナーを再供給するか否かで、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａの欠け比率を評価した。摺接長Ｌは５ｍｍである。

なお、エッジ欠け比率は下記の数式で演算する。

エッジ欠け比率＝欠け幅×１００／クリーニングブレードの測定長
欠け幅は図３に示す如くである。

また、用紙等に関しては下記の条件で行った。

紙種：ミノルタＣＦ８０
紙サイズ：Ａ４Ｒ
モード：両面連続フルカラー
環境：３０℃、８０％ＲＨ
トータルコピー数：１万枚
ｂ．評価結果
表２に示す。

この結果、残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーに中間転写ベルト６を摺接させると、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａの欠けが大幅に減少した。また、フリッカー８１５により残留トナーを再供給すると、エッジ８１２Ａの欠けが更に減少した。
［その３］耐久テストによるクリーニングブレードのすり抜け
ａ．評価方法
残留トナー貯溜部Ｓを設けるか否か、またフリッカー８１５により残留トナーを再供給するか否かで耐久テストを行い、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａでの残留トナーのすり抜けの状態を確認した。なお、摺接長Ｌを５ｍｍとした。

また、用紙等に関しては下記の条件で行った。

紙種：ミノルタＣＦ８０、コニカカラー紙、コニカ５５ｋｇ、コニカＮＲＡ１００（１００％再生紙）
紙サイズ：Ａ４で２７万枚、Ａ４Ｒで３万枚
モード：両面連続で１５００枚、片面連続で９００枚、片面１枚間欠で１００枚を行い、これを繰り返す。なお、全てフルカラーである。

画像印字率：３％から３０％の間を５段階に変化させる。

環境：２０℃、５０％ＲＨの常温常湿で１２万枚、３０℃、８０％ＲＨの高温高湿で９万枚、１０℃、２０％ＲＨの低温低湿で９万枚行う。

ｂ．評価結果
表３に示す。

この結果、残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーに中間転写ベルト６を摺接させると、２０万枚まですり抜けが発生せず耐久性能が大幅に増大した。また、フリッカー８１５により残留トナーを再供給すると、３０万枚まですり抜けが発生せず耐久性能が更に増大した。
［その４］耐久テストによるフィルミングの発生
ａ．評価方法
その３と同一である。

ｂ．評価結果
表４に示す。

この結果、残留トナー貯溜部Ｓに貯溜した残留トナーに中間転写ベルト６を摺接させると、２０万枚までフィルミングが発生せず耐久性能が大幅に増大した。また、フリッカー８１５により残留トナーを再供給すると、３０万枚までフィルミングが発生せず耐久性能が更に増大した。

画像形成装置の断面構成図である。 クリーニング装置の要部断面図である。 クリーニングブレードのエッジの欠け幅を示す図である。

符号の説明

６ 中間転写ベルト
８１２ クリーニングブレード
８１２Ａ エッジ
８１４ ブラシローラ
８１５ フリッカー
８１６ スポンジローラ
Ｓ 残留トナー貯溜部

Claims (5)

1. 画像データに基づいて形成されるトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に付着した残留トナーを除去するクリーニングブレードと、
   を有する画像形成装置において、
   前記クリーニングブレードにより除去した残留トナーを貯溜すると共に、貯溜した残留トナーに前記像担持体が摺接可能に構成した残留トナー貯溜部を、前記クリーニングブレードに対する前記像担持体の回転方向上流側に設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体が中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーを、前記クリーニングブレードに対する前記像担持体の回転方向上流側に供給する残留トナー供給手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーに前記像担持体が摺接する、前記像担持体の回転方向における長さは３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニングブレードが前記残留トナー貯溜部に貯溜した残留トナーに接触することがないように構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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