JP2007199169A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置のクリーニング手段において、クリーニングブレードの像担持体表面に対するニップ部にはさまれたトナーが像担持体から連続的に流出する前に強制的にニップ部より押し戻して、ニップ部からのすり抜けを防ぎ、クリーニング不良を防止すること。
【解決手段】像担持体と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像するトナー像現像装置と、トナー像を転写する転写装置と、像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング手段を有する画像形成装置において、前記像担持体上に残留したトナーを除去する前記ブレードクリーニング手段は、停止時、又は、一定印字画像情報量毎に、又は、ブレードと像担持体の一定摺擦時間のいずれかの信号によって前記像担持体を逆転させる制御手段と駆動手段を具備した画像形成装置を主たる構成にする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真法、静電記録法、静電印刷法などの静電潜像を現像するときに用いられる画像形成装置に関し、特に画像形成装置の像担持体のクリーニング手段に関する。

従来、プリンタを含む画像形成装置において連続印刷している途中の予め設定した印刷枚数に達したときに感光ドラムを逆転方向に動作し、再度正転方向の状態に復帰させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、画像形成装置の像担持体表面の温度が所定値よりも低いときは、画像形成終了後に像担持体を逆転方向に動作させ、像担持体の温度が所定値以上になったときに像担持体の逆転方向の動作を禁止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

更に、従来からの画像形成装置では、クリーニングブレードと感光体と、この感光体との当接荷重を調整する荷重調整手段と、感光体を逆転させる駆動手段とを備えており、このような画像形成装置において逆転する方向に動作中の感光体とクリーニングブレードとの当接荷重を、トナーを除去するときよりも小さく調整する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

画像形成装置に採用されている電子写真形成法は、帯電手段を用いて像担持体表面を一様に正もしくは負に帯電させた後、画像に応じて露光し、静電潜像を形成する。そして、現像装置によって像担持体上の静電潜像とは逆極性に帯電したトナーがこの潜像を現像し、転写手段により紙等の転写紙もしくは中間転写媒体にトナー像が転写される。像担持体上の転写により残った残トナーはクリーニング装置によって像担持体上から除去され、感光体ドラム表面上にトナーのない状態でした帯電手段によって再び循環されることで、繰り返し画像形成装置として使用することが可能となる。このような画像形成装置に採用されるクリーニング装置では、ブレードクリーニング方式、導電性もしくは絶縁性のファーブラシローラ方式、磁性ローラ表面上に磁性粉末を着磁した磁気ブラシクリーニング方式等のクリーニング装置が知られている。この上記したファーブラシクリーニングや磁気ブラシクリーニング装置では、機構や条件が複雑であり装置が大型化し、コストアップに繋がる等の欠点があった。そこで、安価な方式としてブレードクリーニング方式のクリーニング装置がよく用いられる。

一方、近年の電子写真法等では、２４００ｄｐｉ等の高画質化を可能にするためにトナーも小粒径化となる傾向にある。トナーの小粒径化はトナーのクリーニングが困難になる方向ともなっており、より像担持体上の転写残トナーに対するクリーニング能力の余裕度を得ることあるいは確保することが難しくなっている。又、トナーの製造においても省エネ化の為に重合によって製造する重合工法が主流となってきた。この重合工法においてはトナー形状を異形化する工程がない球形トナーの工法を使用することが、最もコスト的に安価となる。球形化することで転写効率が向上し、転写残トナーとして廃棄される量そのものが低減化し、より一層、省エネ効果が上がると期待される。

しかし、この球形形状のトナーはブレードクリーニングにとって、大きな課題を有するものとなっている。即ちトナーを球形形状にすることでブレード下面をすり抜けやすくなってしまい、その結果クリーニング不良が生じやすくなり、クリーニングとしてのシステムの成立が困難となってきた。ブレードクリーニング及び重合トナーを用いてクリーニング性を成立させるための一手段として、重合トナー中に粉砕トナーを混入させる方法も考えられるが、混入させると当初の目的の高転写率が達成できない為、コストと画質の両面で重合トナーの利点を活かすことが出来ないという問題点を有している。
特開２００５−３１４３１号公報 特開２０００−３０５４４０号公報 特開２０００−１５５５１４号公報

特許文献１に記載の方法では、印刷枚数によって逆転動作の時期を規定している為、例えば白地領域の多い物を多量に印刷するときでも、また逆に文字数が多いときでも一律に逆転することとなる。これによって逆転しなくても良い時期に逆転の操作が行われることでシステム全体のコピー速度が遅くなってしまうという課題がある。また文字数の多い印刷が連続するときには、クリーニング不良が発生していても所定の枚数まで印刷する為、画像品質の悪い印刷物を多量に発生させるという課題もある。

特許文献２の方法では、温度検知して設定値温度以下で逆転させて、ブレードの反り返りを抑制する事を目的とする。よって、ブレード自身の永久変形防止を意図として、特に球形トナーに対するクリーニング性は確保ではないという課題がある。

特許文献３の方法では、逆転する時に荷重を下げる為、大粒径トナーや、紙粉に対してはクリーニング効果が得られるが、小粒径トナーに対しては十分に吐き出せず規定のクリーニング効果が得られないという問題もある。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、これまでのブレードクリーニング装置は像担持体表面に平行に、像担持体表面の移動方向に交差し、像担持体を支持しているケーシングに固定されているブレード支持部材に所定量の自由端長（突き出し量）を有し、像担持体の表面を清掃するために、該像担持体の表面に向かってカウンタ方向にクリーニングブレードが取り付けられている。

従来のクリーニングユニット構成概略図を図１５に示す。構成部品は金属製の支持板２１に接着接合されたブレード２２とトナー回収用のオーガ３０を有している。転写媒体に転写した後の残トナー２３はクリーニングブレード２２を通過した後も残トナー２４として次の行程に進行していく。これを拡大すると図１６に示すようになる。図１６は平坦面上に展開して示しているが、転写残トナー２３はブレードの切断面の個所（ブレード切断面の像担持体と接触するブレード先端部の近傍）で滞留して、力Ｆで押し付けているブレードに対してこのブレードを押し上げる力Ｐが生じる（図１６参照）。この力は特に球形形状であると単位容積当りに入り込むトナーの量が多くなる。すなわちパッキング性が上がると押し上げる力Ｐは大きくなる。そうなるとトナーはブレードと像担持体との間に像担持体の移動速度Ｖ１以下のＶ２の速度で入り込む。入り込んだトナーはブレードがトナーを押し付ける力Ｆによって堰きとめられて、後方（ブレードと接触しているブレード先端を基準にした位置から像担持体の移動方向）へ流出することが防止される。

この関係を更に拡大したモデル図を図１に示す。入り込んだトナーにはブレードの押し付け力Ｆからの抗力とトナー／像担持体間の摩擦係数により、左へ排出する力Ｆ１が生じる。それに対する力として、Ｆとブレード／トナー間で生じる力Ｆ２が発生する。しかしトナーには像担持体が速度Ｖ１で移動して左へ排出する力Ｆ１が常時働くと共に、それに対抗する力Ｆ２も存在する。このトナーに加わる像担持体への水平方向の力はＦ１＜Ｆ２であると、トナーはブレードニップ部（図１６の２５に示すブレードが像担持体と接触している領域）より出ることは無く、クリーニング不良にならない。しかし、ニップに挟まれたトナーは粘弾性力Ｆ２によって保持されている為、時間の経過と共に像担持体の移動方向に引きずられてニップ部から排出される。

この排出現象が単発的に出れば単にすり抜けと云う画像には影響を及ぼさないが、連続的に生じると、画像に影響するクリーニング不良となって現れる。本発明はニップ部にはさまれたトナーが像担持体から連続的に流出する前に強制的にニップ部より押し戻して、ニップ部からのすり抜けを防いで、クリーニング不良を生じさせない画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、１つまたは複数の像担持体と、該像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像するトナー像現像手段と、転写材へトナー像を転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング手段を有する画像形成装置において、像担持体を逆転させる制御手段と駆動手段とを備え、像担持体上に残留したトナーを除去するブレードクリーニング手段は、駆動手段の停止時、又は、像担持体に潜像を形成する際に潜像形成手段が必要な一定印字画像情報量に、又は、ブレードクリーニング手段と像担持体の一定摺擦時間のいずれかの信号によって像担持体を逆転させることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、駆動手段が像担持体を逆転させる逆転量はブレードクリーニング手段と像担持体の一定の摺擦時間又は一定の印字情報量に応じて変更する手段を具備することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、ブレードの像担持体と当接するブレードクリーニング手段の先端面を鈍角にしたことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、像担持体上のトナー像を転写材に転写した残トナーをブレードクリーニング手段で除去する前に、像担持体上の残トナー量を減少させるトナー減量手段を具備することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、像担持体は像担持体保護層又は電荷輸送部位の構造中のバインダ樹脂が架橋構造を有する樹脂であることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置であって、トナー減量手段は、ブラシ又はローラでトナー極性に対して逆の電圧を印加する静電的除去手段を具備することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、少なくともクリーニングブレードを有し、像担持体及び現像ユニット、帯電ユニット、あるいは像担持体を含む複数のユニットのいずれかのユニットとを一体化構造とするプロセスカートリッジを具備し、プロセスカートリッジは、１つまたは複数の像担持体に対応することを特徴とする。

本発明によれば、像担持体と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像するトナー像現像装置と、トナー像を転写する転写装置と、像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング手段を有する画像形成装置において、像担持体上に残留したトナーを除去するブレードクリーニング手段は、停止時、又は、一定印字画像情報量毎に、又は、ブレードと像担持体の一定摺擦時間のいずれかの信号によって像担持体を逆転させる制御手段と駆動手段を具備したことを特徴とする画像形成装置により、像担持体上に残留したトナーを除去するブレードクリーニング装置は、停止時又は、一定印字画像情報量毎に、又はブレードと像担持体の摺擦時間のいずれかの信号によって像担持体を逆転させる制御手段と駆動手段を具備することで、ブレードニップに挟み込まれたトナーをシステムにかなった最適周期で排出してクリーニング性能が維持継続することが可能となる。
また、逆転量はブレードと像担持体の摺擦時間又は印字情報量に応じて変える手段を具備することで、マシン自身への通電時間が短縮できて省エネ効果が得られる。

以下、図面を参照して、本実施形態における画像形成装置をより詳細に説明する。
図２は画像形成装置１である。像担持体である感光体ドラム２の周囲には、帯電ローラ等で像担持体の表面を帯電する帯電装置３と、レーザー光線等で像担持体２の一様帯電処理面に潜像を形成する露光装置からの露光光４と、像担持体２上の潜像に対し帯電したトナーを付着させてトナー像を形成させる現像装置６と、転写ベルトまたは転写ローラとチャージャー等で像担持体２上に形成されたトナー像を記録紙９に転写する転写装置１２と、転写後に像担持体２上に残ったトナーを除去するクリーニング装置５と、像担持体２上の残留電位を除去する除電器（たとえば除電ランプ）８が順に配列されている。

このような構成において、帯電装置３の帯電ローラによって表面を一様に帯電された像担持体２は、露光４によって静電潜像が形成され、現像装置６によってトナー像が形成される。当該トナー像は転写装置１２によって像担持体ドラム２表面から、給紙トレイ１０から搬送された記録紙へ転写される。その後記録紙上のトナー像は定着装置１１で定着され、像担持体は除電器８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。

図３に画像形成装置に使用される像担持体の逆回転に関するフロー図を示す。
図３に示すように、電源ＯＮすると（ステップＳ１００）、画像形成装置のクリーニングブレードが逆転するまでの予め設定した印字情報量を取り込む（ステップＳ１０１）。印字情報量が多いことはそれだけトナー消費量が多い為、転写後に残るトナー量も多くなる。このトナー量は転写率によってほぼ規定されるが、実験より転写率が９０〜９５％のトナーの残りは記録媒体に転写されずに像担持体上に残る。この残ったトナー２３はクリーニングユニット部へ進行し、残った残トナー２３は前述のごとく、ブレードで堰きとめられ多くは自由落下によって回収される。

この設定印字情報量Ｑ１を基準にして印刷スタート（印字スタート）を実行する（ステップＳ１０２）。印字スタートと共に印字情報量Ｑ２がカウントされて（ステップＳ１０３）、Ｑ１が所定値のＱ２になるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。そしてＱ２がＱ１より大きくなったとき（ステップＳ１０４／ＹＥＳ）は像担持体駆動のモータは逆転させて初期状態に戻り終了（停止）する。一方、Ｑ２がＱ１より小さいとき（ステップＳ１０４／ＮＯ）はクリーニング許容能力より多いトナーをクリーニングするため、それで印字が終了と判断して像担持体モータが一回逆転した状態（ステップＳ１０５）で停止して印刷スタート（印刷再開）となり（ステップＳ１０６）、その後、印刷がスタートすると、同様に印字情報量Ｑ２がカウントされて（ステップＳ１０７）、二回目以降の印刷再開では、Ｑ２とＱ１との差（Ｑ２-Ｑ１）と、Ｑ１の比較（Ｑ１>(Ｑ２-Ｑ１)）が比較され（ステップＳ１０８）、ＮＯの場合には（ステップＳ１０８／ＮＯ）、第２回目以降のフローが繰り返されることになる。

他の像担持体の逆回転に関するフロー図を図４に示す。
図４に示すように、ブレードと像担持体との摺擦時間を図３に示す印字情報量に代えて判定しても良い。図４において設定摺擦時間Ｔ１と実際に摺擦した時間Ｔ２とを比較し判断して、図３に示すフローにおいて前述した印字情報量と同様な判定をして像担持体のモータ逆転を行う。逆転すると図６に示すようにニップに進入したトナーは排出され初期状態に復帰する。

また、この設定される印字情報量（設定印字情報量あるいは単に設定情報量と記すことがある）に寄与する因子として、トナー円形度がある。このトナー円形度と設定印字情報量との関係を図５に示す。この時のブレードは固定条件としてトナー径５μｍとし、トナーの円形度を変動させて得た結果を示している。図５により、円形度が高いほど、すなわち真球に近くなればなるほどブレードの下面へ進入しやすくなり、設定情報量は小さくしなくてはならない。

図７に設定情報量（横軸）と逆回転角度（縦軸）との関係を示す。この時、円形度０.９７５のトナーを用いて情報量Ｑ１（Ｇｂｙｔｅ：ギガバイト）を変化させ、回転角度を徐々に小さくしてクリーニング不良が生じる時点を逆転回転角度として求めた。その結果、３Ｇｂｙｔｅ迄は情報量と回転角度は線形的に変化する（線形性を有する）が、これを越す情報量になると、回転角度すなわち大きく逆転しても効果があまりあがらなくなることを示している。

これにより、設定情報量に応じて回転角度を制御する手段をブレードと像担持体間に挟み込まれたトナー２５(図６参照)の量によって回転角度を変化させる手段をもたせ、システム全体のスピードを低下させないようにしている。

図８は、ブレード先端部の形状断面を示す図である。像担持体とブレードが接触する先端部の角度θを鈍角とし、この角度θは好ましくは９５°〜１２０°にすると、ブレードの先端が像担持体４に力Fで押圧されるとこの押圧によりブレード（先端部）は剛性が大きいため図９、１０に示すように鋭角的な変形をして、先端部に応力を集中させることが可能となる。この変形した形を計算より求めた結果を図８に示す。同様に計算より求めた応力ベクトル図を図１０に示す。これからブレードの先端部のみがめくれてブレードのフラット面は像担持体面上に接触していない（図９のブレードの先端部断面拡大図参照）。それによって像担持体への応力も局所的に集中して大きなベクトルが得られる（すなわち、この大きなベクトルによって、前記したブレードの先端が鋭角的に変形することを意味している）。一方、従来のブレードでは、ブレードの先端部が９０°のブレードの変形状態と応力ベクトル図等を図１７〜図１９に示すように、ブレードのフラット面（腹当たり）が像担持体上に接触して、応力も分散して集中したベクトルが得られていない（図１８及び１９参照）。このような状態になるとブレード先端に接触したトナー２３はブレード下面に容易に進入して、初期状態でもあるいは経時的にもクリーニング性能維持も困難となる。

よって、本実施形態のように、ブレードの先端部を鈍角形状にすると、ブレードにせき止められたトナー２３の進入を防止し、かつ、仮に進入したトナー２５が有ってもその流出を容易にして（すなわちブレードの先端部は像担持体に当接するが、腹当り部は像担持体と離れているため、進入したトナーは容易に像担持対面から離別あるいは離散しやすい形状となっている）、設定情報量、設定時間を大きく出来る。

前述した図３、４に示すように、設定印字情報量や設定印刷時間を大きくすると、逆転モードになるまでの時間を延長することが出来て、逆転モードの実行を頻繁に行う必要が無くなる。こうすることでシステムとしての印刷時間の短縮化が可能となる。これを実現する為にブレードで堰き止めるトナー量を制限して、見かけの印字情報量Ｑ２、あるいは摺擦時間Ｔ２を低減すれば逆転モードになるまでの時間を延長することが可能となる。見かけというのは、実印字情報量に対して転写率が決まっている為に、この積（換言すれば、実印時情報量／転写率＝見かけの印字情報量）がブレードへ入力されるトナー２３となる。このトナー２３の量を減少させることでＱ２、Ｔ２が低減したことになる。

ブレードと像担持体間に進入するトナー２５（図１７参照）を低減する為に、高い線圧の状態でブレードを押し付けなくてはならない。
それによって、ブレードと像担持体間の線圧力と、ブレードの表面摩擦係数によって、像担持体表面が損傷を受ける可能性がある。更にブレードを複数設けると更に損傷が増大する可能性がある。よって像担持体保護層を架橋構造のバインダ樹脂を使用したり、この架橋構造のバインダ樹脂に、電荷輸送部位を形成したりする事で像担持体を強固にして、像担持体自体の耐久性を向上出来る。

具体的には、たとえば架橋構造を形成するために、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーあるいはオリゴマーなどを使用し、光照射や熱エネルギーを印加して架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造体を形成する。この網目構造がバインダ樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現する。

電気的な安定性、耐刷性（顕像化を所定以上に維持していく能力）、寿命の観点から、上記した反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。

電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と、以下の基を少なくとも１種有する化合物が挙げられ、このような基としては、加水分解性（の置換）基を有するケイ素原子を少なくとも１つ含有するモノマー化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
さらに好ましくは、電荷輸送能を有する部位に、電気的・化学的安定性が高く、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。

これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能性及び２官能性の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。

また本実施形態においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。

光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。またアクリルモノマーを使用するなどの場合には所望により、光増感剤をさらに加えることもできる。これら光重合開始剤、光増感剤などは、公知のものを公知の量で添加することができる。
この場合の重合開始剤は、主に波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成して重合を開始させるものである。なお、本実施形態においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。

このように形成した網目構造の密度を高めた電荷輸送層は、その密度を高めていけば耐摩耗性が高くなる反面、架橋反応時に体積収縮が大きくなり、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。

＜像担持体Ａ＞
像担持体は、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は従来の像担持体２と同様にして、像担持体Ａを作成した。
ここで、従来の像担持体２は、まず、メチルトリメトキシシラン１８２重量部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０重量部、２−プロパノール２２５重量部、２％酢酸１０６重量部、及びアルミニウムトリスアセチルアセトナート１重量部を混合して表面保護層用の塗布液を得る。この塗布液を、電荷輸送層の上に塗布して乾燥させた後、１１０［℃］の環境下で１時間の加熱硬化処理して、膜厚３［μｍ］の表面保護層を形成する。

＜像担持体Ｂ＞
像担持体Ｂは、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は従来の像担持体２と同様にして、像担持体Ｂを作成した。
下記の構造式Ｉの正孔輸送性化合物（[Ｎ−ビフェニル，Ｎ，Ｎ−ビス（ｐ−フェニルエチルアクリレート）]アミン）を３０部、構造式ＩＩのアクリルモノマー（１，６ヘキサメチレンジオールジアクリレートエステル）及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ²の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。

また、トナー像を転写材に転写した後に残トナーをブレードで除去する前の像担持体上のトナー量を減少させるトナー減量手段について説明すると、図１１に示すようにブレード２２の前段にローラ４１、回収ローラ４２、回収ローラクリーナ４３を設けて構成され、転写ローラ１２aで転写し切れなかった残トナー２３と逆の極性をローラ４１に印加し、これが残トナーと電気的に接触すると残トナーの電荷が中性化する等により静電的に残トナーを処理して像担持体２より除去する。回収ローラ４２に付着した（残）トナーは静電的に取り除くことは出来ない為、物理的クリーナによって払い落として回収ローラ３０でユニット外に排出される。転写後のトナーは放電を受けている為、電気的極性は正負の両極を持っている可能性がある。

上記トナー減量手段は、図１２に示すようにローラ４１、回収ローラ４２、回収ローラクリーナ４３とからなり、この部品(手段)を複数、たとえば２組設けて、回収ローラ４２のそれぞれに正極と、負極とを印加して、両極性に分布したトナーに対しても静電的に吸引させて、ブレードへの進入トナー２３を更に減らすことが出来る。残トナーの量を減らすことで印字情報量Ｑ２、又は摺擦時間Ｔ２を小さく出来、また、印字スピードの低下を防止できる。ここで、ローラ４１はポリアミドやポリエステルで製作したブラシや、ポリウレタンゴムのローラなど静電的に吸着できる部材が使用可能である。

図１３に示すように、クリーニングユニット１６と、像担持体２と、像担持体を帯電する帯電手段３と、像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段６の全て、もしくは上記したものの少なくとも１つを有し像担持体２を含んで一体化構造とし、この一体化構造体で画像形成装置から脱着可能なプロセスカートリッジ構造とすることができる。

本実施形態に係る画像形成装置に使用されるカラー現像装置の例を図１４に示す。
図１４に示すように、プロセスカートリッジを複数個搭載し、例えば図１４に示す一番右側のカートリッジより、マゼンタ１７Ｍ、シアン１７Ｃ、イエロー１７Ｙ及びブラック１７Ｂの４原色を有する複数のプロセスカートリッジを画像形成装置の内部に装着している。

本実施形態のブレードとトナーの関係の拡大モデル断面図である。 本実施形態のクリーニング手段を使用する画像形成装置の構成断面図である。 本実施形態における像担持体の逆回転に関するフロー図である。 本実施形態の設定摺擦時間と摺擦実行時間の長短を判断して像担持体のモータ逆転をする場合のフロー図である。 本実施形態のトナーの円形度と設定印字情報量の関係を示す説明図である。 本実施形態の像担持体のモータ逆転によりニップに進入したトナーが排出さる状態を示す説明断面図である。 本実施形態の設定印字情報量と像担持体の逆回転角度との関係を示す説明図である。 本実施形態のブレードの変形を計算した場合のブレードの断面図である。 本実施形態のブレードの計算より求めた結果を示す先端部拡大断面図である。 本実施形態のブレードの計算より求めた応力ベクトル図である。 本実施形態の他のクリーニングユニットを持つ例の断面図である。 本実施形態の他のクリーニングユニットを持つ例の断面図である。 本実施形態のクリーニングユニットを有するプロセスカートリッジの構造断面図である。 本実施形態のクリーニングユニットを有するカラー画像形成装置の断面図である。 従来のクリーニングユニットの拡大断面図である。 従来のクリーニングブレードとトナーの関係を示す説明断面図である。 従来の先端部が９０°のブレードの変形状態の断面図である。 図１３のＡ部の拡大断面図である。 従来の先端部が９０°のブレードの変形状態の応力ベクトル図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 像担持体
３ 帯電装置
４ 露光装置
５ クリーニング装置（クリーニングユニット）
６ 現像装置
８ ブレード
９ 記録紙
１０ 給紙トレイ
１１ 定着装置
１２ 転写装置
１８ 除電ランプ
２１ 支持板
２２ ブレード
２３ 転写残トナー
２４ ブレード通過後残トナー
２５ 進入トナー
３０ 回収ローラ（オーガ）
４１ ローラ
４２ 回収ローラ
４３ 回収ローラクリーナ
Ｆ トナーを押し付ける力
Ｆ１ トナーを排出する力
Ｆ２ Ｆ１に対向する力
Ｐ ブレードを押し上げる力

Claims (7)

1. １つまたは複数の像担持体と、該像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像するトナー像現像手段と、転写材へトナー像を転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング手段を有する画像形成装置において、
   前記像担持体を逆転させる制御手段と駆動手段とを備え、
   前記像担持体上に残留したトナーを除去する前記ブレードクリーニング手段は、前記駆動手段の停止時、又は、前記像担持体に潜像を形成する際に潜像形成手段が必要な一定印字画像情報量に、又は、前記ブレードクリーニング手段と像担持体の一定摺擦時間のいずれかの信号によって前記像担持体を逆転させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動手段が前記像担持体を逆転させる前記逆転量は前記ブレードクリーニング手段と像担持体の一定の摺擦時間又は一定の印字情報量に応じて変更する手段を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ブレードの像担持体と当接する前記ブレードクリーニング手段の先端面を鈍角にしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体上のトナー像を転写材に転写した残トナーを前記ブレードクリーニング手段で除去する前に、像担持体上の前記残トナー量を減少させるトナー減量手段を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は像担持体保護層又は電荷輸送部位の構造中のバインダ樹脂が架橋構造を有する樹脂であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記トナー減量手段は、ブラシ又はローラでトナー極性に対して逆の電圧を印加する静電的除去手段を具備することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   少なくともクリーニングブレードを有し、像担持体及び現像ユニット、帯電ユニット、あるいは像担持体を含む複数のユニットのいずれかのユニットとを一体化構造とするプロセスカートリッジを具備し、
   前記プロセスカートリッジは、前記１つまたは複数の像担持体に対応することを特徴とする画像形成装置。

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