JP2004184462A

JP2004184462A - クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2004184462A
Application number: JP2002347829A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Mihashi; 利彦三橋
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【解決課題】所謂”球形トナー”を使用した場合でも、良好にクリーニングすることができるのは勿論のこと、クリーニングブレードにブレード鳴きやブレード捲れ等が発生するのを防止することができるとともに、適切な喰い込み量に設定可能で、しかも、被クリーニング部材の駆動トルクが過大となることを防止可能なクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】クリーニングブレードは、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレードの被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度の樹脂からなるように構成して課題を解決した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−１８２４９７号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３８７４号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置としては、例えば、図１３に示すように構成したものがある。この画像形成装置は、図１３に示すように、感光体ドラム１０００が矢印方向に沿って所定の表面速度（例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃ程度）で回転駆動され、当該感光体ドラム１０００の表面は、帯電装置１００１によって−３００Ｖ程度の所定の電位に帯電された後、この感光体ドラム１０００の表面には、露光装置１００２により画像露光が施されて露光部が除電され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１０００の表面に形成された静電潜像は、画像部の電位が−３０Ｖ以下のレベルとなり、現像装置１００３によって−１５０Ｖ程度の現像バイアスが印加された状態で現像され、感光体ドラム１０００の表面には、−極性のトナー像が形成される。現像されたトナー像は、回転する転写ロール１００４と感光体ドラム１０００のニップ部に挟持された状態で搬送される転写材１００５上に転写される。このとき、転写ロール１００４には、１０００Ｖ〜４０００Ｖ程度の電位が印加される。トナー像が転写された転写材１００５は、図示されない定着装置に搬送され、当該定着装置によりトナー像が転写材上に熱及び圧力によって定着される。
【０００４】
転写後の感光体ドラム１０００上には、転写材１００５上に転写されなかったトナーが残留する。この残留トナーは、感光体ドラム１０００の表面に当接するクリーニングブレード１００６のクリーニングエッジに到達し、当該クリーニングブレード１００６によって感光体ドラム１０００の表面から掻き落される。そして、上記クリーニングブレード１００６によって掻き落されたトナーは、回収ボックス１００７に回収され、貯留される。
【０００５】
その後、クリーニングブレード１００６によって清掃された清浄な感光体ドラム１０００の表面は、回転とともに帯電装置１００１に達して、上記の一連の動作を繰り返すことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、単色の画像形成について説明したが、感光体ドラムから転写材、あるいは感光体ドラムから中間転写体、更には中間転写体から転写材等への転写性を高めることにより、カラー画像の画質を向上させるためなどの理由によって、略球形状のトナーである所謂”球形トナー”を用いる機種が増えてきている。
【０００７】
かかる”球形トナー”としては、例えば、日立製作所製の走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ＝８００）を用いて、倍率５００倍に拡大したトナーの像を、１００個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェイスを介して例えばニコレ社製の画像解析装置に導入し、トナー形状の解析を行い、下記式より算出して得られた値として定義される形状係数値ＳＰ１が１００〜１４０の値を持つ、略球形トナーが用いられることがある。なお、トナー粒子が真球のとき、形状係数ＳＰ１は１００となる。
ＳＰ１＝（粒子の絶対最大長）^２／（粒子の投影面積）×（π／４）×１００
【０００８】
因みに、通常の混練粉砕法で作製したトナーの形状は、不定形であり、ＳＰ１は１４０〜１６０程度である。
【０００９】
このような球形トナーを使用したとき、転写で残った残留トナーがクリーニングブレード部に達したとき、通常のウレタン製のブレードの場合には、クリーニング不良が発生するという問題点を有していた。
【００１０】
クリーニングする際のクリーニングブレード１００６のエッジ部は、図１４に示すように、感光体ドラム１０００表面との摩擦力によって、感光体ドラム１０００の回転方向下流側に向けて弾性変形した状態となっている。このとき、上記クリーニングブレード１００６では、図中に黒丸で示すように、球形トナーがクリーニングエッジの楔状の隙間に入り込むと、矢印方向に力が加わり、ブレードエッジを押し上げることになり、トナーがクリーニングエッジをすり抜けてしまう。
【００１１】
上記の如く、クリーニングブレード１００６のエッジ部をすり抜けたトナーは、そのまま帯電装置１００１に進入してしまうため、帯電装置１００１として使用される帯電ロールの表面を汚損し、感光体ドラム１０００の表面に形成される静電潜像を乱して、画質障害の原因となるという問題点を招来する。
【００１２】
これを防止するためには、クリーニングブレード１００６の材質として、高反発弾性のウレタンブレードを使用し、クリーニングエッジに楔状の隙間が発生するのを防止することにより、球形トナーを除去することが可能となる。このタイプのウレタンブレードに使用される材料の反発弾性は、６５％以上に設定されるのが一般的である。
【００１３】
しかし、このような高反発弾性を有するウレタンブレードを使用すると、クリーニングエッジ部での振動が大きくなり、ブレードエッジから振動音が発生する所謂”ブレード鳴き”と呼ばれる現象や、ブレードエッジが捲れる所謂”ブレード捲れ”が発生する場合があるばかりか、感光体ドラムの磨耗が多くなることがあり、好ましくないという問題点を有している。
【００１４】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、特開２００２−１８２４９７号公報や特開２００１−３４３８７４号公報に開示されているように、スクレーパを使用して、像担持体としての感光体ドラム上の残留トナーを掻き取る方法が既に提案されているが、スクレーパを使用した場合には、当該スクレーパによって感光体ドラムの表面を削ってしまう可能性があり、感光体ドラムの寿命を不必要に短くしたり、画質劣化を引き起こすという新たな問題点が生じる。
【００１５】
また、上記特開２００１−３４３８７４号公報に開示されているようなタイプのブレードクリーニング装置では、クリーニングブレードのエッジ部のみを高硬度としているので、自由長部分の運動性を維持したままの状態となっている。このとき、たとえクリーニングブレードのエッジ部を高硬度にして、クリーニング面とクリーニングブレードのエッジ部との摩擦係数を小さくできたとしても、自由長部分の運動性がエッジ以外のウレタンブレードによって維持されているので、エッジの振動が大きくなり、ブレード鳴きやブレード捲れ等が発生し易くなるという問題点を有している。
【００１６】
また、クリーニングブレード全体を高硬度にした場合には、感光体ドラムに対する押圧力が大きくなってしまい、設定可能な喰い込み量が小さすぎて、使用することができないという問題点を有している。同時に、クリーニングブレード全体を高硬度にした場合には、感光体ドラムに対する摩擦力も大きくなるので、感光体ドラムを回転させるときの駆動トルクが過大となり、場合によっては、画像形成装置の駆動モーターが脱調してしまうことがあるという問題点を有している。
【００１７】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、所謂”球形トナー”を使用した場合でも、良好にクリーニングすることができるのは勿論のこと、クリーニングブレードにブレード鳴きやブレード捲れ等が発生するのを防止することができるとともに、適切な喰い込み量に設定可能で、しかも、被クリーニング部材の駆動トルクが過大となることを防止可能なクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、被クリーニング部材の表面に付着した付着物をクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置において、前記クリーニングブレードは、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレードの被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度のウレタン樹脂からなることを特徴とするクリーニング装置である。
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載されたクリーニング装置において、前記高硬度の樹脂がウレタン樹脂からなることを特徴とするクリーニング装置である。
【００１９】
また、請求項３に記載された発明は、請求項１に記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する特性の異なる材料は、すべて特性の異なるウレタン樹脂からなることを特徴とするクリーニング装置である。
【００２０】
さらに、請求項４に記載された発明は、請求項１に記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する特性の異なる材料は、クリーニングエッジ側以外に配置される材料として、プラスチックフィルムを含むことを特徴とするクリーニング装置である。
【００２１】
また更に、請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４の何れかに記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂のＪＩＳ−Ａ硬度が、９０度以上であることを特徴とするクリーニング装置である。
【００２２】
又、請求項６に記載された発明は、請求項３又は５に記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂の厚さは、クリーニングブレード全体の厚さの１／４以下に設定されていることを特徴とするクリーニング装置である。
【００２３】
更に、請求項７に記載された発明は、請求項１乃至６の何れかに記載されたクリーニング装置において、前記被クリーニング部材が、感光体ドラム、転写ロール、中間転写体、クリーニングロールのうちの少なくとも何れか１つであることを特徴とするクリーニング装置である。
【００２４】
また、請求項８に記載された発明は、請求項７に記載されたクリーニング装置において、前記被クリーニング部材は、表面に樹脂層を有することを特徴とするクリーニング装置である。
【００２５】
さらに、請求項９に記載された発明は、請求項８に記載されたクリーニング装置において、前記表面樹脂層は、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有することを特徴とするクリーニング装置である。
【００２６】
又、請求項１０に記載された発明は、請求項７に記載されたクリーニング装置において、前記転写ロールは、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有するチューブを、半導電性ロールに被覆して構成されていることを特徴とするクリーニング装置である。
【００２７】
更に、請求項１１に記載された発明は、次式で規定される形状係数ＳＰ１が１００〜１４０で、平均粒径が３μｍ〜１０μｍのトナーを用いて画像を形成するとともに、被クリーニング部材上に残留したトナーをクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、前記クリーニング装置のクリーニングブレードは、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレードの被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度のウレタン樹脂からなることを特徴とする画像形成装置である。
ＳＰ１＝（粒子の絶対最大長）^２／（粒子の投影面積）×（π／４）×１００なお、粒子が真球のとき、形状係数ＳＰ１は１００となる。
【００２８】
また、請求項１２に記載された発明は、請求項１１に記載された画像形成装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する異なる材料は、すべて特性の異なるウレタン樹脂からなることを特徴とする画像形成装置である。
【００２９】
さらに、請求項１３に記載された発明は、請求項１１に記載された画像形成装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する異なる材料は、クリーニングエッジ側以外に配置される材料として、プラスチックフィルムを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００３０】
又さらに、請求項１４に記載された発明は、請求項１１乃至１３の何れかに記載された画像形成装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂のＪＩＳ−Ａ硬度が、９０度以上であることを特徴とする画像形成装置装置である。
【００３１】
また、請求項１５に記載された発明は、請求項１２又は１４に記載された画像形成装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂の厚さは、クリーニングブレード全体の厚さの１／４以下に設定されていることを特徴とする画像形成装置である。
【００３２】
さらに、請求項１６に記載された発明は、請求項１１乃至１５の何れかに記載された画像形成装置において、前記被クリーニング部材が、感光体ドラム、転写ロール、中間転写体、クリーニングロールのうちの少なくとも何れか１つであることを特徴とする画像形成装置である。
【００３３】
又、請求項１７に記載された発明は、請求項１６に記載された画像形成装置において、前記被クリーニング部材は、表面に樹脂層を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００３４】
更に、請求項１８に記載された発明は、請求項１７に記載された画像形成装置において、前記表面樹脂層は、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００３５】
また、請求項１９に記載された発明は、請求項１６に記載された画像形成装置において、前記転写ロールは、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有するチューブを、半導電性ロールに被覆して構成されていることを特徴とする画像形成装置である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
実施の形態１
【００３８】
図２及び図３はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００３９】
このフルカラープリンタ０１は、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）１１，１２，１３，１４を有する画像形成ユニット１，２，３，４と、これら感光体ドラム１１，１２，１３，１４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１，２２，２３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４を照射する図２に示すレーザ光学ユニット０３（露光装置）と、現像装置４１，４２，４３，４４と、上記４つの感光体ドラム１１，１２，１３，１４のうちの２つの感光体ドラム１１，１２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３，１４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。
【００４０】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、図３に示すように、共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１，１２，１３，１４軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１，１２，１３，１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００４１】
各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図２に示すレーザ光学ユニット０３に入力される。このレーザ光学ユニット０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１，１２，１３，１４に照射される。
【００４２】
上記各感光体ドラム１１，１２，１３，１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１，１２，１３，１４としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラム（像担持体）が用いられ、これらの感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、例えば、９５ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１，２２，２３，２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００４３】
その後、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面には、露光装置としてのレーザ光学ユニット０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１，３２，３３，３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電される。
【００４４】
また、上記感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，４２，４３，４４によって現像され、感光体ドラム１１，１２，１３，１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００４５】
この実施の形態では、現像装置４１，４２，４３，４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、一成分現像方式や非接触型の現像方式など、他の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００４６】
現像装置４１，４２，４３，４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１，４２，４３，４４は、図２に示すトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋからトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０４で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０１の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０１に現像剤を搬送するパドル４０３によって、当該現像ロール４０１の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ^２であり、また、このとき現像ロール４０１上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０〜３５μＣ／ｇ程度である。
【００４７】
上記現像装置４１，４２，４３，４４で使用されるトナーとしては、次式で規定される形状係数ＳＰ１が１００〜１４０、例えば、ＳＰ１＝１３０程度のもので、平均粒径が３μｍ〜１０μｍの所謂”球形トナー”が用いられる。
ＳＰ１＝（粒子の絶対最大長）^２／（粒子の投影面積）×（π／４）×１００
【００４８】
上記現像ロール４０１上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１，１２，１３，１４と接触している。この現像ロール４０１にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０１上のトナーを感光体ドラム１１，１２，１３，１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、この現像バイアス電圧はＡＣが４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐで、ＤＣが−２３０Ｖ程度である。
【００４９】
次に、上記各感光体ドラム１１，１２，１３，１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１，１２上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００５０】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００５１】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２は、例えば、外径が４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０^８Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０^２〜１０^３Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１，５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００ μｍの高離型層（Ｒ＝１０^５〜１０^９Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０^５〜１０^９Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００５２】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００５３】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１１，１２，１３，１４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００５４】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同じ４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０^１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０^２〜１０^３Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００ μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００５５】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る転写用紙Ｐ上に３次転写される。この転写用紙Ｐは、図３に示すような紙送り工程を経てレジストロール対９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、転写用紙Ｐ上に形成された最終的なトナー像は、定着器７０によって熱及び圧力で定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００５６】
転写ロール６０は、例えば、外径が２０ｍｍに形成され、抵抗値は１０^８Ω程度に設定される。この転写ロール６０は、図４に示すように、金属シャフト６１の上にウレタンゴム等からなる半導電性の被覆層６２を設け、この被覆層６２の上にポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有するチューブ６３を被覆して構成されている。具体的には、チューブ６３としてポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂からなるものが用いられる。転写ロール６０に印加される電圧は、雰囲気温度、湿度、用紙の種類（抵抗値等）等によって最適値が異なり、概ね＋１２００〜５０００Ｖ程度である。この実施の形態では、定電流方式を採用しており、常温常湿環境下で約＋６μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧（＋１６００〜２０００Ｖ）を得ている。
【００５７】
これら一連の転写工程においては、各転写工程の転写部位をトナー像が通過するとき、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電している像中の正極性トナーの一部が逆極性の（＋）帯電トナーとなることがある。この（＋）帯電トナーは、次工程へ転写されずに、上流側に逆流することになるので、最もマイナス電位が高い帯電装置２１，２２，２３，２４に付着、堆積する。これら帯電装置２１，２２，２３，２４のトナーが付着した部分は、放電が活発となり、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面電位が高くなる傾向になるため、トナーの付着が多い部分、トナーの付着が少ない部分、トナーの付着がない部分で感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面電位にムラが生じることになる。感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面電位にムラが生じると、静電潜像を形成させるために当該感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面に画像を一様に露光しても、潜像電位にムラが生じてしまい、現像量に違いが出てきてしまうので、特に中間調画像を現像しようとすると、濃度ムラが目立つことになる。
【００５８】
そこで、このような帯電装置２１，２２，２３，２４に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐために、この実施の形態では、印字動作前、印字動作後、連続印字持の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以下のようなクリーニング動作を行なうようになっている。
【００５９】
帯電装置２１，２２，２３，２４、感光体ドラム１１，１２，１３，１４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加することによって、印字動作中に、帯電装置２１，２２，２３，２４に付着、堆積した逆極性の（＋）帯電トナーを、最終転写ロール６０まで順々に転写して移動し、最終転写ロール６０に接触して設けたブレードなどの最終クリーニング部材８０１を含んだクリーニング装置８０によって回収する。
【００６０】
この実施の形態では、帯電装置２１，２２，２３，２４の表面電位を０Ｖ、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面電位を−３００Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位を−８００Ｖ、二次中間転写ドラム５３の表面電位を−１３００Ｖ、最終転写ロール６０の表面電位を−２０００Ｖに設定している。この電位勾配は、各部材の金属部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２又は二次中間転写ドラム５３などを電気的に浮かせて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電位が得られる場合には、そのような方法をとっても良い。このようなマイナス印加クリーニングモード、つまり逆極性の（＋）帯電トナー回収モードによって帯電装置２１，２２，２３，２４に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐことができる。
【００６１】
以上が、上記の如く構成されるフルカラープリンタにおける画像形成プロセスであるが、ゼログラフィ方式等では、静電気を利用しているため、環境変動や経時によって画像濃度が変動しやすい。このため、環境変動や経時変化等に対して、プロセスを制御することが望ましい。
【００６２】
その方法の一つとして、感光体や中間転写体、あるいは用紙への転写ロール、転写ベルト等の画像濃度検知媒体の表面に、テスト用のトナーパッチを形成し、その濃度を光学濃度センサで検知し、制御する方法がある。
【００６３】
この実施の形態では、転写ロール６０や二次中間転写ドラム５３等の画像濃度検知媒体上において、その軸方向の同じ位置に、プロセス方向には位置をずらして、画像濃度制御用のトナー像（以下、「テストパッチ」という。）を形成することにより、１つの光学濃度検知手段で各色のテストパッチを検知することができるように構成されている。
【００６４】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４上でテストパッチを検知するには、各感光体ドラム１１，１２，１３，１４に対して、つまり４つの光学濃度検知手段が必要となってしまう。第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上であれば、２つの光学濃度検知手段で良い。二次中間転写ドラム５３上あるいは転写ロール６０上であれば、１つの光学濃度検知手段で良い。また、テストパッチで画像濃度を制御する場合、下流のプロセスの方が用紙に近い条件となるので好ましい。つまり、二次中間転写ドラム５３、更に好ましくは最終転写ロール６０を、テストパッチの濃度を検知する画像濃度検知媒体とするのが良い。
【００６５】
この実施の形態では、転写ロール６０上にテストパッチを転写し、当該最終転写ロール６０上に転写されたテストパッチの濃度を、光学濃度センサで検知するように構成されている。
【００６６】
上記テストパッチは、非画像領域ここでは画像を形成していないタイミングで、画像形成時と同じ帯電、露光、現像、転写条件で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色につき、像密度４０％あるいは他の像密度の１２×１２ｍｍのテストパッチ２００を、図５及び図６に示すように、最終転写ロール６０上に３ｍｍの間隔で形成するようになっている。
【００６７】
上記光学濃度センサ１００は、図７に示すように、転写ロール６０の軸方向の中央部に、当該転写ロール６０の外周において、半径方向の延長線上に位置するように配置されている。この光学濃度センサ１００は、ホルダ１０１内に固定した状態で取り付けられている。また、転写ロール６０の下部には、クリーニングブレード８０１を備えたクリーニング装置８０が配設されている。なお、図７中、８０２はトナー回収ボックス、８０３は最終転写ロール６０の支持フレーム、８０４は支持フレーム８０３に設けられた除電器、８０５はバイアスプレートをそれぞれ示している。
【００６８】
また、上記光学濃度センサ１００は、図８に示すように、鏡面反射光を検知する鏡面反射型のセンサとなっており、転写ロール６０表面の検知位置に対して、所定の入射角度φだけ傾斜して配置されたＬＥＤ等からなる発光素子１０２と、この発光素子１０２から最終転写ロール６０表面の検知位置に照射され、当該検知位置から正反射される鏡面反射光を検知するため、転写ロール６０表面の検知位置に対して、前記所定の入射角度と等しい反射角度だけ傾斜して配置されたフォトトランジスタ等からなる受光素子１０３とから構成されている。
【００６９】
なお、上記光学濃度センサ１００としては、図９に示すように、拡散光を検知する拡散反射型のセンサを用いてよい。また、鏡面反射型のセンサと拡散反射型のセンサの双方を用いても良い。この場合には、鏡面反射成分と散乱光成分の両方の値に基づいてトナー濃度を検知することにより、トナー濃度の検知精度を一層向上させることが可能となる。
【００７０】
ところで、この実施の形態に係るクリーニング装置は、被クリーニング部材の表面に付着した付着物をクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置において、前記クリーニングブレードは、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレードの被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度のウレタン樹脂からなるように構成されている。
【００７１】
また、この実施の形態に係るクリーニング装置は、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する特性の異なる材料が、すべて特性の異なるウレタン樹脂からなるように構成されている。
【００７２】
すなわち、この実施の形態１に係るクリーニング装置８０は、図７に示すように、被クリーニング部材としての転写ロール６０の表面に付着した残留トナーや紙粉、あるいはテストパッチ２００等の付着物をクリーニングブレード８０１によって除去するように構成されている。また、上記クリーニングブレード８０１は、図１及び図７に示すように、ホルダー板金８０６に接着又はネジ止め等の手段によって取り付けられており、被クリーニング部材としての転写ロール６０の表面に、所定の喰い込み量及び接触角で接触するように配設されている。
【００７３】
上記クリーニングブレード８０１は、図１に示すように、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状（図示例では、２層）に積層して構成されており、当該クリーニングブレード８０１を構成する特性の異なる材料として。この実施の形態は、すべて特性の異なるウレタン樹脂が用いられている。更に説明すると、上記クリーニングブレード８０１は、当該クリーニングブレード８０１の転写ロール６０に接触するクリーニングエッジ側の層８０１ａを構成する材料が、高硬度のウレタン樹脂からなるように構成されているとともに、当該高硬度のウレタン樹脂からなる材料層８０１ａの裏面側には、低硬度のウレタン樹脂からなる材料層８０１ｂが積層されている。
【００７４】
上記クリーニングブレード８０１は、例えば、その自由長Ａが７．５ｍｍに、厚さが１．８ｍｍ（高硬度材料層８０１ａの厚さＢが０．３ｍｍ、低硬度材料層８０１ｂの厚さＣが１．５ｍｍ）にそれぞれ設定されている。また、上記クリーニングブレード８０１を構成する材料層のうち、高硬度材料層８０１ａを構成する材料としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で９０度以上の硬度のウレタン樹脂が好適に使用される。また、高硬度のウレタン樹脂は、一般的に圧縮永久歪みが大きいため、高硬度材料からなるクリーニングエッジを被クリーニング部材に安定した押圧力で押し付けるためには、クリーニングエッジを形成する高硬度材料からなる層８０１ａの裏面に、低硬度の材料からなる層８０１ｂを積層した少なくとも二層の構造を採用するのが望ましい。ここで、低硬度材料層８０１ｂを構成する材料としては、例えば、ＪＩＳ−Ａ硬度で８０度以下の硬度であって、さらに反発弾性率が常温２３℃の条件で５０％程度のウレタン樹脂からなるものが挙げられる。これらクリーニングブレード８０１を構成する高硬度材料層８０１ａ及び低硬度材料層８０１ｂは、例えば、当該クリーニングブレード８０１を遠心成形機によって成形する際に、先に何れかの層を形成する材料を遠心成形した後、その上に他方の層を形成する材料を遠心成形することによって、各層とも所定の厚さに密着積層された状態で、遠心成形することが可能となる。そして、遠心成形されたクリーニングブレード８０１を構成する材料を、所定の形状に裁断することによって、クリーニングブレード８０１を製造することが可能となる。
【００７５】
ここで、上記クリーニングブレード８０１を構成する材料のＪＩＳ−Ａ硬度は、高分子計器株式会社製のアナログ型硬度計Ａ型によって測定した。また、クリーニングブレード８０１を構成する材料の反発弾性率は、ＪＩＳＫ６２５５で規格化されている方法によって測定した。
【００７６】
この実施の形態に係るクリーニングブレード８０１は、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレード８０１の被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度のウレタン樹脂からなるように構成したことを特徴とするものであるが、高硬度材料層８０１ａ及びその裏面側に積層される低硬度材料層８０１ｂの厚さも、重要なファクターとなる。
【００７７】
本発明者は、高硬度材料からなる層８０１ａと低硬度材料からなる層８０１ｂの厚さを種々変化させて、被クリーニング部材に対する押し付け力やトルクの変化、あるいは喰い込み量の設定値等について検討した。その結果、図１５に示すように、高硬度材料層８０１ａの厚さの比率が０．２５（１／４）を越えると、全体の厚さが厚い（２ｍｍ程度）ときは、使用できる喰い込み量が０．２ｍｍ程度となり、量産性に問題が出てくる。また、全体の厚さが薄い（１ｍｍ程度）ときは、押し付け力が過小となり、実際に使える喰い込み量は０．２ｍｍ以上にしなければならない。この場合、曲率を持つ被クリーニング部材に対しては、腹当たり状態となる危険がある。腹当たり状態となると、エッジに紙粉等が絡み付きやすくなるため、紙粉によるクリーニング不良が発生しやすくなる。
【００７８】
そのため、上記クリーニングブレード８０１としては、高硬度材料からなる層８０１ａの厚さを、クリーニングブレード８０１全体の厚さの１／４程度以下に設定したものが好適に使用される。因みに、図１５において、クリーニングブレードの自由長は、７．５ｍｍに設定されている。上記高硬度材料からなる層８０１ａの厚さは、例えば、０．３ｍｍに設定されるが、量産上の制約がなければ、高硬度材料からなる層８０１ａの厚さは、０．３ｍｍ以下が望ましい。さらに、クリーニングブレード８０１の他の部分を占める低硬度材料層８０１ｂの厚さは、クリーニングブレード８０１の安定的な押圧力を得るために、高硬度材料層８０１ａの厚さの３倍以上であることが望ましい。したがって、上記低硬度材料層８０１ｂの厚さは、高硬度材料層８０１ａの厚さを０．３ｍｍとすると、０．９ｍｍ以上であることが望ましい。
【００７９】
本発明者の研究によれば、高硬度材料からなる層の厚さを０．３ｍｍに設定した場合には、図１５に示すように、低硬度材料からなる層の厚さを、１．７ｍｍに設定するのが最も望ましいことがわかった。よって、量産的には、クリーニングブレード８０１として、両方の厚さを合わせて、２．０ｍｍ程度の厚さのものが使用される。
【００８０】
なお、上記高硬度材料からなる層と低硬度材料からなる層とを貼り合わせるためには、二つの層の間に接着層を設けるように構成しても良い。
【００８１】
以上の構成において、この実施の形態に係るクリーニング装置の場合には、次のようにして、所謂”球形トナー”を使用した場合でも、良好にクリーニングすることができるのは勿論のこと、クリーニングブレードにブレード鳴きやブレード捲れ等が発生するのを防止することができるとともに、適切な喰い込み量に設定可能で、しかも、被クリーニング部材の駆動トルクが過大となることを防止することが可能となっている。
【００８２】
すなわち、上記実施の形態１に係るクリーニング装置８０を適用したフルカラープリンタの場合には、感光体ドラム１１，１２，１３，１４から第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２へのトナー像の転写性、あるいは第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２から二次中間転写ドラム５３への転写性、更には二次中間転写ドラム５３から転写用紙Ｐ上への転写性を良好とするため、前述したように、形状係数ＳＰ１が１００〜１４０の所謂”球形トナー”を用いるように構成されている。
【００８３】
上記感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面には、画像情報に応じて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像が形成され、これらのイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上へ転写されるとともに、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上へ転写される。そして、上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に多重に転写された後、当該二次中間転写ドラム５３上から転写用紙Ｐに一括して転写され、当該転写用紙Ｐ上に定着されて、カラー画像が形成される。
【００８４】
その際、上記の如くトナー像を形成するトナーとして”球形トナー”を用いることによって、トナー像の転写性を向上させることができ、感光体ドラム１１，１２，１３，１４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３上に残留するトナーの量を、従来に比べて大幅に低減させることができる。
【００８５】
また、上記感光体ドラム１１，１２，１３，１４や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２、あるいは二次中間転写ドラム５３上にトナーが微量に残留した場合であっても、前述したように、クリーニングモードにおいて、各感光体ドラム１１，１２，１３，１４及び第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２、更には二次中間転写ドラム５３に電位勾配を設定することによって、当該感光体ドラム１１，１２，１３，１４及び第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２、更には二次中間転写ドラム５３の表面に残留したトナーを、最終的に転写ロール６０上に集め、この転写ロール６０上に集められた残留トナーを、クリーニング装置８０のクリーニングブレード８０１によって除去し、回収ボックスに回収することが可能となる。
【００８６】
ところで、上記クリーニングブレード８０１は、当該クリーニングブレード８０１の転写ロール６０に接触するクリーニングエッジ側の材料が、高硬度のウレタン樹脂からなるように構成したので、高硬度のウレタン樹脂からなるクリーニングエッジ側の層８０１ａによって、クリーニングエッジに楔状の隙間が発生するのを防止することができ、球形トナーを効果的に除去することが可能となる。
【００８７】
但し、上記クリーニングブレード８０１の全体を高硬度のウレタン樹脂から構成した場合には、転写ロール６０に対する押圧力が大きくなってしまい、喰い込み量を小さくして設定できず、実際に使用することができないばかりか、転写ロール６０に対する摩擦力も大きくなるので、当該転写ロール６０等を回転駆動させるための駆動トルクが過大となり、場合によっては、画像形成装置の駆動モーターが脱調してしまうことになる。
【００８８】
これに対して、本実施の形態に係るクリーニングブレード８０１では、図１に示すように、高硬度のウレタン樹脂からなる層８０１ａの裏面側に、低硬度材料層８０１ｂが積層されているため、当該クリーニングブレード８０１の転写ロール６０に対する押圧力を適度に設定することができ、喰い込み量もある程度大きくすることができるとともに、転写ロール６０に対する摩擦力も低減することができ、当該転写ロール６０等を回転駆動させるための駆動トルクを小さくすることができ、画像形成装置の駆動モーターに脱調等が発生するのを防止することができる。
【００８９】
さらに、このクリーニングブレード８０１を使用すると、金属製のスクレーパと異なって被クリーニング部材の表面を傷付けることがないので、被クリーニング部材としての転写ロール６０上に作られたテストパッチ２００の反射濃度の測定が安定するので、安定したプロセスコントロールが実現できる。
【００９０】
図１０はクリーニングブレード８０１を構成する高硬度ウレタン樹脂層８０１ａの硬度を変化させた場合に、図１１に示すように、ポリイミド樹脂の表面層を有する転写ロール６０に対する摩擦係数がどのように変化するかを測定した結果を示すグラフである。
【００９１】
この図１０から明らかなように、高硬度ウレタン樹脂層８０１ａのＪＩＳ−Ａ硬度を９０度以上に設定することによって、摩擦係数を０．５以下にすることができることが判る。
【００９２】
実施の形態２
図１２はこの発明の実施の形態２を示すものであり、この実施の形態２では、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する特性の異なった材料が、クリーニングエッジ側以外に配置される材料として、プラスチックフィルムを含むように構成したものである。
【００９３】
すなわち、この実施の形態２に係るクリーニングブレード８０１は、図１２に示すように、当外クリーニングブレード８０１を複数の層状に構成する特性の異なった材料として、ウレタン樹脂以外に、プラスチックフィルムからなる層８０１ｃを用いるように構成されている。
【００９４】
図１２に示すクリーニングブレード８０１は、ウレタンとプラスチックフィルムの二層タイプのブレードである。ブレード材料として、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度のＰＥＴフィルム８０１ｃに、厚さ０．０５〜０．２ｍｍ程度の高硬度の熱可塑性ウレタンゴム層８０１ａを塗布硬化させたものが用いられている。上記ウレタンゴムからなる層８０１ａとＰＥＴフィルムからなる層８０１ｃとの間に剥離を防止するため、接着層を設けるように構成しても良い。クリーニングエッジは、カット加工による加工がなされる。このクリーニングブレード８０１は、図１２に示すように、ブレードホルダ８０６に接着若しくはネジ止め等により取り付けられる。また、上記クリーニングブレード８０１は、被クリーニング部材の表面に所定の喰い込み量及び接触角で接触するように装着される。被クリーニング部材に押し付ける側は、カット加工等によってクリーニングエッジが作られたウレタンゴムからなる側である。このときのブレードの自由長は、４ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、喰い込み量は０．３〜１．５ｍｍ程度に調整されるのが好適である。
【００９５】
また、熱可塑性ウレタンの微小硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）は、９５度が最適であるが、９０度以上であれば球形トナーのクリーニング性を確保することができる。最適な条件としては、厚さ０．３ｍｍのＰＥＴフィルム８０１ｃに、厚さ０．１ｍｍの熱可塑性ウレタンを塗布し、自由長を７．５ｍｍとして、喰い込み量を０．６ｍｍに設定した場合が挙げられる。
【００９６】
さらに、このクリーニングブレード８０１を使用すると、被クリーニング部材の表面を傷付けることがないので、被クリーニング部材としての転写ロール６０上に作られたテストパッチ２００の反射濃度の測定が安定するので、安定したプロセスコントロールが実現できる。
【００９７】
以上、二種類のクリーニングブレードを説明したが、これは転写ロールだけでなく、表面微小硬度がポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を持つ転写部材に対して、例えば、感光体ドラム、中間転写ベルトやクリーニングロール等にも使用できる。
【００９８】
また、クリーニングブレードを構成する層の数としては、２層に限らず、３層以上に形成しても勿論よい。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、所謂”球形トナー”を使用した場合でも、良好にクリーニングすることができるのは勿論のこと、クリーニングブレードにブレード鳴きやブレード捲れ等が発生するのを防止することができるとともに、適切な喰い込み量に設定可能で、しかも、被クリーニング部材の駆動トルクが過大となることを防止可能なクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を用いた画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を用いた画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４は転写ロールを示す構成図である。
【図５】図５は転写ロール上に形成されたテストパッチを示す模式図である。
【図６】図６は転写ロール上に形成されたテストパッチを示す模式図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を示す構成図である。
【図８】図８は濃度センサを示す構成図である。
【図９】図９は濃度センサを示す構成図である。
【図１０】図１０はクリーニングブレードとポリイミド樹脂の摩擦係数の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１はクリーニングブレードとポリイミド樹脂の摩擦係数の測定状態を示す説明図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施の形態２に係るクリーニング装置を示す構成図である。
【図１３】図１３は従来のクリーニング装置を用いた画像形成装置を示す構成図である。
【図１４】図１４は従来のクリーニング装置によって感光体ドラム上の球形トナーをクリーニングした状態を示す模式図である。
【図１５】図１５はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置において、高硬度側材料と低硬度側材料の厚さの比率と押し付け量等の関係を示す図表である。
【符号の説明】
８０：クリーニング装置、８０１：クリーニングブレード、８０１ａ：高硬度ウレタン樹脂からなる層、８０１ｂ：低硬度ウレタン樹脂からなる層。

Claims

被クリーニング部材の表面に付着した付着物をクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置において、
前記クリーニングブレードは、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレードの被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度の樹脂からなることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１に記載されたクリーニング装置において、前記高硬度の樹脂がウレタン樹脂からなることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１に記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する特性の異なる材料は、すべて特性の異なるウレタン樹脂からなることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１に記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する特性の異なる材料は、クリーニングエッジ側以外に配置される材料として、プラスチックフィルムを含むことを特徴とするクリーニング装置。
請求項１乃至４の何れかに記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂のＪＩＳ−Ａ硬度が、９０度以上であることを特徴とするクリーニング装置。
請求項３又は５に記載されたクリーニング装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂の厚さは、クリーニングブレード全体の厚さの１／４以下に設定されていることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１乃至６の何れかに記載されたクリーニング装置において、前記被クリーニング部材が、感光体ドラム、転写ロール、中間転写体、クリーニングロールのうちの少なくとも何れか１つであることを特徴とするクリーニング装置。
請求項７に記載されたクリーニング装置において、前記被クリーニング部材は、表面に樹脂層を有することを特徴とするクリーニング装置。
請求項８に記載されたクリーニング装置において、前記表面樹脂層は、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有することを特徴とするクリーニング装置。
請求項７に記載されたクリーニング装置において、前記転写ロールは、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有するチューブを、半導電性ロールに被覆して構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
次式で規定される形状係数ＳＰ１が１００〜１４０で、平均粒径が３μｍ〜１０μｍのトナーを用いて画像を形成するとともに、被クリーニング部材上に残留したトナーをクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング装置のクリーニングブレードは、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成され、当該クリーニングブレードの被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層を構成する材料が、高硬度のウレタン樹脂からなることを特徴とする画像形成装置。
ＳＰ１＝（粒子の絶対最大長）^２／（粒子の投影面積）×（π／４）×１００
請求項１１に記載された画像形成装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する異なる材料は、すべて特性の異なるウレタン樹脂からなることを特徴とする画像形成装置。
請求項１１に記載された画像形成装置において、前記クリーニングブレードを複数の層状に構成する異なる材料は、クリーニングエッジ側以外に配置される材料として、プラスチックフィルムを含むことを特徴とする画像形成装置。
請求項１１乃至１３の何れかに記載された画像形成装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂のＪＩＳ−Ａ硬度が、９０度以上であることを特徴とする画像形成装置装置。
請求項１２又は１４に記載された画像形成装置において、前記クリーニングエッジ側の高硬度ウレタン樹脂の厚さは、クリーニングブレード全体の厚さの１／４以下に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１１乃至１５の何れかに記載された画像形成装置において、前記被クリーニング部材が、感光体ドラム、転写ロール、中間転写体、クリーニングロールのうちの少なくとも何れか１つであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１６に記載された画像形成装置において、前記被クリーニング部材は、表面に樹脂層を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１７に記載された画像形成装置において、前記表面樹脂層は、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１６に記載された画像形成装置において、前記転写ロールは、ポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有するチューブを、半導電性ロールに被覆して構成されていることを特徴とする画像形成装置。