JPH1049021A

JPH1049021A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1049021A
Application number: JP20802196A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsushita; 浩治松下; Kuniaki Kashiwakura; 邦章柏倉; Yasunori Nakayama; 康範中山
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体上に静電潜像を形成し、この潜像を
トナーにより現像して可視トナー像とし、このトナー像
を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写
後、この像担持体上に残留するトナーを除去するため
の、エッジ部分がこの像担持体に圧接されるクリーニン
グブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成装
置であって、長期にわたり使用してもクリーニングブレ
ードの反転現象（めくれ）が生じ難く、安定した十分な
クリーニング性能が得られ、それだけ良好な画像形成が
行えるとともに、クリーニングブレードの反転現象を防
止するために高コストを要しない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６１１は、反発弾
性が１０％以上６５％以下であり、残留トナーは、平均
粒径が３μｍ以上１５μｍ以下であり、帯電量絶対値が
５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下である画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、特
に、感光体や誘電体等の像担持体上に形成されたトナー
像を記録材へ転写したあと該像担持体上に残留するトナ
ーを除去するための該像担持体に圧接されるクリーニン
グブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、ファクシミリ、
プリンタ等の画像形成装置においては、感光体や誘電体
等の像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像
剤であるトナーにより現像して、通常は、該トナー像が
記録材に転写される。このとき、大部分のトナーは記録
材に転写されるが、一部のトナーは像担持体上に残留す
る。残留トナーは画像不良等の発生の原因となるため、
クリーニング装置により除去される。

【０００３】クリーニング装置は種々のタイプのものが
提案されているが、例えば、クリーニングブレードを使
用するタイプのクリーニング装置においては、クリーニ
ングブレードのエッジ部分が像担持体に圧接され、該エ
ッジ部分により像担持体上の残留トナーが掻き落とされ
る。このタイプのクリーニング装置の場合、クリーニン
グブレードのエッジ部分を像担持体に圧接して使用して
いると、像担持体の表面移動に伴って、エッジ部分に像
担持体との摩擦力が加わり、エッジ部分が次第に像担持
体表面移動方向に引きずられ変形する反転現象（めく
れ）が発生する。この反転現象は、クリーニングブレー
ドの寿命を短くし、また、クリーニング不良、ひいては
画像不良を発生させる。

【０００４】この点、特開平１−２１４８９０号公報に
よると、クリーニングブレードの少なくとも像担持体に
圧接するエッジ部を含む表面に、粗さ１μｍ以上、トナ
ーの平均粒径の１／２以下の凹凸を形成することによ
り、ブレードのめくれを防止できることが開示されてい
る。また、実開平２−５５２７０号公報によると、クリ
ーニングブレードの像担持体に接する部分の表面粗さを
３〜７μｍＲｚとすることにより、ブレードのめくれの
他、チャタリングやコメットも防止できることが開示さ
れている。

【０００５】ブレードのエッジ部分の表面に前記のよう
な適度な粗さを与える方法としては、該表面をバフ研磨
等で荒らす方法、該表面に小径粒子を含有する樹脂等を
塗布する方法、クリーニングブレード全体に小径粒子を
含ませる方法等が考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１−２１４８９０号公報及び実開平２−５５２７０
号公報が教える各画像形成装置は、いずれも、クリーニ
ングブレードのエッジ部表面をバフ研磨等で荒らすこと
により適度な表面粗さを与える場合、長期にわたり使用
して該エッジ部分が摩耗すると、該表面の凹凸が小さく
なり規定の表面粗さが維持できず、ブレードのめくれが
生じ易くなる。

【０００７】また、クリーニングブレードのエッジ部分
表面に小径粒子を含有する樹脂等を塗布する場合も、同
様に長期にわたり使用して該エッジ部分が摩耗すると、
該表面の凹凸が小さくなり規定の表面粗さが維持でき
ず、ブレードのめくれが生じ易くなる。また、この場
合、クリーニングブレード製造工程に樹脂を塗布する工
程が加わるため、手間を要するとともに、コスト高につ
く。

【０００８】また、クリーニングブレード自体に小径粒
子を含ませる場合は、長期にわたり使用してエッジ部分
が摩耗しても規定の表面粗さは維持できるが、ブレード
に与える小径粒子の量が多いためコスト高につく。ま
た、エッジ部分の摩耗等によりブレードから遊離した小
径粒子が現像装置等に入り込み、現像特性等に悪影響を
及ぼす恐れもある。

【０００９】そこで本発明は、像担持体上に静電潜像を
形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像と
し、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装置
であり、転写後、該像担持体上に残留するトナーを除去
するための、エッジ部分が該像担持体に圧接されるクリ
ーニングブレードを含むクリーニング装置を備える画像
形成装置であって、長期にわたり使用してもクリーニン
グブレードの反転現象（めくれ）が生じ難く、安定した
十分なクリーニング性能が得られ、それだけ良好な画像
形成が行えるとともに、クリーニングブレードの反転現
象を防止するために高コストを要しない画像形成装置を
提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、該潜像を
トナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像を
記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写後、
該像担持体上に残留するトナーを除去するための、エッ
ジ部分が該像担持体に圧接されるクリーニングブレード
を含むクリーニング装置を備える画像形成装置であっ
て、前記クリーニングブレードは、反発弾性が１０％以
上６５％以下、より好ましくは１０％以上６０％以下で
あり、残留トナーは、平均粒径が３μｍ以上１５μｍ以
下、より好ましくは３μｍ以上１２μｍ以下であるとと
もに、帯電量絶対値が５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以
下、より好ましくは１０μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下
であることを特徴とする画像形成装置を提供する。

【００１１】本発明において、クリーニングブレードの
反発弾性を前記範囲に設定したのは、後述する実験で示
されるように、この範囲内でクリーニングブレードのめ
くれが発生し難いからである。なお、ここでいう「反発
弾性」は、温度２５℃、湿度５０％の環境下で、ＪＩＳ
Ｋ６２５５に定められる測定方法により測定される値
である。

【００１２】また、本発明において、残留トナーの平均
粒径を前記範囲に設定したのは、同様に後述する実験で
示されるように、この範囲内では、クリーニングブレー
ドの反発弾性を広範囲にわたり変化させてもクリーニン
グブレードのめくれが発生し難いからである。トナー平
均粒径が１５μｍより大きいとクリーニングブレードと
像担持体との間で滑材効果が小さくなり、摩擦力が大き
くなるため、クリーニングブレードのめくれが発生し易
くなると考えられる。また、３μｍより小さいとクリー
ニングブレードによってトナーを掻き落とすことは極め
て困難でクリーニング不良、画像不良が発生しやすい。

【００１３】また、本発明において、前記トナーの単位
重量あたりの帯電量の絶対値を前記範囲に設定したの
は、同様に後述する実験で示されるように、この範囲内
では、クリーニングブレードの反発弾性を広範囲にわた
り変化させてもクリーニングブレードのめくれが発生し
難いからである。また、トナー帯電量が５μＣ／ｇより
小さいとトナーと像担持体の吸着力が弱まり、クリーニ
ングブレードとの接触によりトナーが容易に弾かれて滑
材効果が低下し、その結果、クリーニングブレードのめ
くれが発生し易くなると考えられる。また、５０μＣ／
ｇより大きいと現像性が悪くなりがちで、これにより画
像上濃度が不足して実用的ではない。

【００１４】本発明の画像形成装置によると、クリーニ
ングブレードの反発弾性、残留トナーの平均粒径及び単
位重量あたりの帯電量の絶対値を前記範囲の値に設定し
ているため、後述する実験で示されるように、クリーニ
ングブレードのめくれが発生し難い。これは、クリーニ
ングブレードの反発弾性が６５％以下に抑えられている
ため、像担持体の移動に伴うクリーニングブレードのエ
ッジ部の振動が小さくなり、その分クリーニングブレー
ドのめくれる方向に加わる力が小さくなること、残留ト
ナーの平均粒径が１５μｍ以下に抑えられているため、
該トナーが像担持体とクリーニングブレードエッジ部と
の間の潤滑剤として作用すること、及び残留トナーの帯
電量絶対値が５μＣ／ｇ以上と大きいため、該トナーと
像担持体との吸着力が大きくなり、移動する像担持体と
クリーニングブレードエッジ部との間を極微小なトナー
やトナーの後処理剤等が抜けていき、これらが潤滑剤と
して作用していることによるものと考えられる。

【００１５】前記像担持体には、例えば、感光体や誘電
体を用いることができる。感光体としては、有機感光体
（ＯＰＣ）、セレンヒ素感光体、セレンテルル感光体、
セレン感光体、ＣｄＳ感光体、アモルファスシリコン感
光体等の公知のものを例示できる。また、誘電体として
は、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリアミド、ア
セテート、アクリル、ポリエチレン、ポリイミド、ポリ
ウレタン等からなるものを例示できる。いずれにしても
像担持体の形状は、ドラム状やベルト状等を例示でき
る。

【００１６】前記クリーニングブレードの材質は、耐摩
耗性、耐オゾン性、耐トナー性、化学的安定性（像担持
体との反応性が低い）、加工性等に優れることが要求さ
れる。このような材料としては、ポリウレタン系樹脂、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂等を用いることができ
るが、この限りではない。前記クリーニングブレードの
像担持体への圧接方式は、カウンター方式を採用でき
る。

【００１７】クリーニングブレードの像担持体への圧接
状態としては、像担持体とクリーニングブレードとの接
点で該像担持体にひいた接線とクリーニングブレードと
のなす角度のうち小さい方の角度（以下、「圧接角度」
という。）が５〜２５°程度であることが考えられる。
なお、クリーニングブレードの像担持体への圧接方式
は、カウンター方式とトレーリング方式とがあるが、こ
の圧接角度は、図１１（Ａ）に示すカウンター方式のク
リーニングブレードにおいてはθ₁及びθ₂のうち小さ
い方のθ₁を指す。図１１（Ｂ）に示すトレーリング方
式のクリーニングブレードにおいてはθ₃及びθ₄のう
ち小さい方のθ₃を指す。

【００１８】上記圧接角度は、５°より小さいと、クリ
ーニングブレードのエッジ部のみならず中ほどの部分も
像担持体に圧接されるようになり、トナーの阻止力が著
しく低下しトナーがすり抜けやすくなり、２５°より大
きいとクリーニングブレードがめくれる方向に大きな応
力が発生し、クリーニングブレードの反発弾性が前記範
囲内にあってもカウンター方式の場合にはクリーニング
ブレードのめくれが発生する場合があり、トレーリング
方式の場合にはトナーのすり抜けが発生する場合があ
る。そして、いずれの場合もその結果帯電装置等により
画像形成装置内が汚れたり、画像にスジ状或いは帯状の
ノイズが発生する場合がある。ここではクリーニングブ
レードのめくれの発生を抑制することを課題としてい
る。

【００１９】前記クリーニングブレードの像担持体への
圧接力はトナーを掻き取るための要素として重要で、
０．５〜５ｇ／ｍｍ程度が好ましい。これは、０．５ｇ
／ｍｍより小さいとトナー阻止力が弱くなりトナーの拭
き残しが発生し易くなるからであり、５ｇ／ｍｍより大
きいと像担持体とクリーニングブレード間の摩擦力が大
きすぎて、クリーニングブレードの波打ちやめくれ、エ
ッジ部分の欠け等が生じ易く、クリーニング不良、ひい
ては画像不良となり易いからである。また、５ｇ／ｍｍ
より大きいと、白ベタ原稿等が多く複写されてブレード
エッジ部のトナー溜まりがなくなってくると、潤滑効果
が低下してブレードのめくれが生じ易くなる。なお、圧
接力が前記範囲内であっても、クリーニングブレードエ
ッジの弾性が失われるような力を加える場合はトナーの
拭き残しが発生し易くなる。

【００２０】また、クリーニングブレードのめくれは、
通常、クリーニングブレードのエッジ部が像担持体表面
を円滑に滑らないから発生するのであるが、クリーニン
グブレードによっては像担持体にかかるトルク、換言す
れば、クリーニングブレードと像担持体との摺擦により
ブレードがひっくり返る方向に持っていかれようとする
力もブレードのめくれと関係が深い。クリーニングブレ
ードの長さがＬ〔ｃｍ〕であれば、像担持体にかかるト
ルクが、０．００５Ｌ〔ｋｇ〕以上０．０５７Ｌ〔ｋ
ｇ〕以下、より好ましくは０．００５Ｌ〔ｋｇ〕以上
０．０４Ｌ〔ｋｇ〕以下であるとクリーニングブレード
めくれは発生しにくい。なお、前記のブレード長さＬ
〔ｃｍ〕は、クリーニングブレードと像担持体とが像担
持体の回転軸方向にわたり接触している部分の長さであ
る。また、像担持体がドラム形状の場合は軸トルクで表
わすこともできる。ドラム半径がｒ〔ｃｍ〕の場合、軸
トルクが０．００５Ｌ・ｒ〔ｋｇ・ｃｍ〕以上０．０５
７Ｌ・ｒ〔ｋｇ・ｃｍ〕以下、より好ましくは０．００
５Ｌ・ｒ〔ｋｇ・ｃｍ〕以上０．０４Ｌ・ｒ〔ｋｇ・ｃ
ｍ〕以下であるとクリーニングブレードめくれは発生し
にくい。

【００２１】また、クリーニングブレードの突き出し量
は厚さの１倍以上１０倍以下、より好ましくは１倍以上
５倍以下であることが望ましい。これは、突き出し量が
ブレード厚さより小さいと、像担持体の偏心等により像
担持体とクリーニングブレードとのなす角度の変化が大
きくなり、その結果トナーの拭き残しが多くなり易いか
らであり、突き出し量が厚さの１０倍より大きいと、ク
リーニングブレードがめくれる方向のモーメントが大き
くなり、クリーニングブレードがめくれ易くなるからで
ある。

【００２２】なお、前記クリーニングブレードの突き出
し量とは、クリーニングブレードを支持体上で片持ち支
持した状態で、該支持体から突き出た部分の長さを指
す。また、本発明において、トナーの流動性を向上させ
るために、トナーに例えば２酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）や
２酸化チタン（ＴｉＯ₂）等の後処理剤を添加すること
が考えられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明に係る画像形
成装置の１例の概略構成図である。この装置は、像担持
体であるドラム状感光体１１を備え、感光体ドラム１１
の周辺に帯電装置として帯電ローラ２１、現像装置３
１、転写装置として転写ローラ４１、記録材の除電及び
分離装置として除電針５１及びクリーニング装置６１が
この順序で配置されている。感光体１１は図中矢印で示
すように、反時計回りに、ここでは１００ｍｍ／ｓｅｃ
の速度で回転駆動される。

【００２４】帯電ローラ２１には、交流電圧にマイナス
直流電圧を重畳することができる電源が接続されてお
り、感光体ドラム１１表面をマイナス電位に帯電させる
ことができる。記録像光Ｌは、帯電ローラ２１と現像装
置３１の間から感光体１１表面の前記帯電ローラ２１に
より一様に帯電せしめられた領域に照射される。記録像
光Ｌは、画像形成装置がアナログ複写機の場合、照明ラ
ンプ、反射ミラー、結像レンズ等を含む光学走査系によ
り原稿画像の反射光が導かれるものである。画像形成装
置がデジタル複写機の場合、前記光学走査系により読み
取られた原稿画像がＣＣＤ等のイメージセンサにより光
電変換され、一旦メモリ等の記憶手段に記憶され、該記
憶手段に記憶されているデータに基づいて半導体レーザ
等を含む露光手段により照射されるものである。画像形
成装置がプリンタ、ファクシミリの場合、該プリンタ、
ファクシミリに接続されるコンピュータ等のホスト機器
から入力される画像データに基づいて半導体レーザ等を
含む露光手段により照射されるものである。

【００２５】感光体ドラム１１は有機感光体（ＯＰＣ）
を使用している。この有機感光体は、図１（Ｂ）に示す
ように、円筒状のアルミニウム素管１１１の表面に、ビ
スアゾ顔料及びバインダー樹脂よりなる厚さ１μｍ以下
の電荷発生層１１２、ヒドラゾン誘導体とポリカーボネ
イト樹脂よりなる厚さ約２３μｍの電荷輸送層１１３を
この順に積層して形成したものである。

【００２６】現像装置３１は、帯電ローラ２１によって
負極性に帯電された感光体ドラム１１に、ネガの記録像
光Ｌを照射することにより作成されるポジの静電潜像
を、現像装置３１内に収容されている帯電された粉体や
粒子により顕像化することができるもので、本例では正
極性に帯電した非磁性トナー粉体と磁性キャリアを用い
る２成分乾式現像方式により静電潜像をポジに顕像化す
ることができるものである。

【００２７】クリーニング装置６１は、ポリウレタン系
樹脂からなるクリーニングブレード６１１を備えてお
り、ブレード６１１はエッジ部分が感光体ドラム１１に
圧接されている。クリーニングブレード６１１はカウン
ター方式で感光体ドラム１１にエッジ部分を当接してい
る。この画像形成装置において、ブレード６１１の反発
弾性は常温で１０％以上６５％以下、より好ましくは６
０％以下であり、ブレード６１１の突き出し量は厚さの
１〜１０倍、より好ましくは１〜５倍であり、感光体ド
ラム１１とブレード６１１とのなす角度のうち小さい方
が５〜２５°であり、ブレード６１１のドラム１１への
圧接力は０．５〜５ｇ／ｍｍである。また、用いるトナ
ーは平均粒径が３μｍ以上、１５μｍ以下、より好まし
くは１２μｍ以下であり、単位重量あたりの帯電量の絶
対値が５μＣ／ｇ以上、より好ましくは１０μＣ／ｇ以
上、５０μＣ／ｇ以下である。また、ブレード６１１の
長さがＬ〔ｃｍ〕のとき、感光体ドラム１１にかかるト
ルクは０．００５Ｌ〔ｋｇ〕以上０．０５７Ｌ〔ｋｇ〕
以下、より好ましくは０．０４Ｌ〔ｋｇ〕以下である。

【００２８】この画像形成装置によると、図１（Ａ）中
反時計回りに回転駆動される感光体ドラム１１は、その
表面を帯電ローラ２１により負電位に均一に帯電され、
帯電された感光体ドラム１１に記録像光Ｌが照射される
ことにより記録像光Ｌに応じた静電潜像が形成される。
静電潜像は現像装置３１によりトナー像とされ、図示し
ない給紙手段により給紙される記録材に転写ローラ４１
により転写される。トナー像が転写された記録材は、除
電針５１により感光体ドラム１１から分離された後、図
示しない定着手段によりトナー像が定着され、装置外に
排出される。

【００２９】一方、記録材に転写されずに感光体ドラム
１１に残留したトナーは、次の画像形成工程に悪影響を
及ばさないように、クリーニング装置６１により除去さ
れる。なお、画像調整用として感光体ドラム１１上に作
成されるパターン等は記録材に転写されず、そのままク
リーニング装置６１により除去される。トナーを除去す
るにあたり、クリーニングブレード６１１は、そのエッ
ジ部分が感光体ドラム１１の表面に押し当てられ、該エ
ッジ部分で残留トナーを掻きとる。

【００３０】次に、図１に示すタイプの画像形成装置を
用いて、クリーニングブレードのめくれに及ぼすクリー
ニングブレードの反発弾性の影響を調べた実験について
説明する。クリーニングブレード６１１の厚さを２ｍ
ｍ、突き出し量を８ｍｍ（厚さの４倍）に、残留トナー
の平均粒径を１２μｍ、帯電量絶対値を１０μＣ／ｇに
設定し、クリーニングブレード材料であるポリウレタン
系樹脂の種類をアジペート系、カプロラクトン系等に変
化させたり、クリーニングブレードの製造方法やその条
件を変化させることで反発弾性を種々変え、白ベタ原稿
１００枚複写後のブレードのめくれの有無を調べた。白
ベタ原稿を用いたのは、クリーニングブレードエッジ部
のトナー溜まりを少なくして潤滑効果を低下させ、めく
れが生じ易い条件にするためである。なお、この実験は
常温下で行った。なお、感光体１１へのブレード圧接角
は１１°、圧接力は２ｇ／ｍｍ、ブレード長さを３５０
ｍｍ、感光体直径を１００ｍｍとした。

【００３１】結果を図６に示す。これによると、残留ト
ナーの平均粒径１２μｍ、帯電量絶対値１０μＣ／ｇの
場合、クリーニングブレードの反発弾性が６５％以下で
あればクリーニングブレードのめくれは発生しないこと
が分かる。また、ここには示していないが、反発弾性が
１０％より小さいと、クリーニングブレードエッジ部の
復元力が弱くなるため、クリーニングブレードと像担持
体との接触時間が短くなり、その結果クリーニング性能
が低下し、拭き残しが生じ易くなるため、１０％以上と
することが望ましい。

【００３２】なお、図１に示す画像形成装置において
は、像担持体として、円筒状のアルミニウム素管表面
に、ビスアゾ顔料及びバインダー樹脂よりなる電荷発生
層、ヒドラゾン誘導体とポリカーボネイト樹脂よりなる
電荷輸送層をこの順に積層して形成した有機感光体を使
用したが、この他、円筒状のアルミニウム素管にアルマ
イト処理を行い、フタロシアニン系顔料及びバインダー
樹脂よりなる電荷発生層、ヒドラゾン誘導体とポリカー
ボネイト樹脂よりなる電荷輸送層をこの順に積層して形
成した有機感光体を使用することもできる。また、導電
性基板の上に電荷発生層、電荷輸送層及びオーバーコー
ト層を設けたものや、電荷発生層と電荷輸送層を逆積層
したものや、導電性基板の上にアンダーコート層を設け
たもの等を使用することもできる。有機感光体以外に
も、既述のとおり、像担持体としてセレンヒ素感光体、
セレンテルル感光体、セレン感光体、ＣｄＳ感光体、ア
モルファスシリコン感光体や誘電体等を使用することも
できる。

【００３３】また、ここでは帯電手段として帯電ローラ
を用いたが、この他、スコロトロン帯電チャージャー、
帯電ブラシ、回転帯電ブラシ等の公知の帯電手段を用い
ることもできる。また、ここでは転写手段として転写ロ
ーラを用いたが、この他、転写チャージャー等の公知の
転写手段を用いることもできる。

【００３４】また、ここでは分離手段として除電針を用
いたが、この他、分離チャージャー等の公知の分離手段
を用いることもできる。また、掻き落したトナーを収納
するための廃トナーボトルに該廃トナーを搬送するため
の搬送スクリューを設けてもよい。また、クリーニング
ブレードを採用することに加え、像担持体上の紙粉や異
物を取り除いたり、像担持体上の残留トナーを掻き取っ
たり、逆にトナー等の少ない像担持体の部分にトナー等
を供給したり、バイアス電源を接続することで残留トナ
ーの帯電量を制御できるクリーナーブラシ、クリーナー
ローラを備えることもできる。また、ここではクリーニ
ングブレード材料としてポリウレタン系樹脂を用いた
が、この他、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等を使用
することもできる。

【００３５】また、ここでは現像装置として２成分乾式
現像方式によるものを用いたが、この他トナー粉体のみ
を用いる１成分乾式現像方式等による現像装置を用いる
こともできる。本発明の画像形成装置は、クリーニング
前の像担持体の表面電位やトナーの帯電量を制御するた
めのクリーナー前チャージャや、光除電装置等の除電手
段を備えることもできる。

【００３６】上記のように本発明の画像形成装置は像担
持体等の組み合わせにより様々な態様をとることがで
き、その例を図２〜５に示す。図２〜図５はいずれも本
発明にかかる画像形成装置の概略構成図である。図２の
画像形成装置は、像担持体として図１に示すものと同じ
有機感光体ドラム１１を備え、その周辺に、スコロトロ
ン帯電チャージャー２２、現像装置３１、転写チャージ
ャー４２、分離チャージャー５２、クリーナー前チャー
ジャー７、カウンター方式で感光体ドラム１１に圧接さ
れるクリーニングブレード６２１や、掻き取ったトナー
を図示しない廃棄ボトルに搬送するための搬送スクリュ
ー６２２を備えるクリーニング装置６２、光除電装置８
が配置されている。記録像光Ｌは、ポジのものが帯電チ
ャージャー２２と現像装置３１の間から照射される。

【００３７】図２に示す画像形成装置によると、記録材
上に転写されずに感光体ドラム１１上に残留したトナー
は、直流成分がバイアスされた交流のクリーナー前チャ
ージャー７により残留トナーの帯電量が制御された後、
クリーニング装置６２により除去される。また、画像調
整用として感光体ドラム１１上に作成されるトナーパタ
ーン等も同様に、クリーニング装置６２により除去され
る。

【００３８】この画像形成装置においても、ブレード６
２１の反発弾性、厚さ、突き出し量、感光体ドラム１１
への圧接角、ドラム１１への圧接力、トナーの平均粒
径、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値、感光体
ドラム１１にかかるトルク及びドラム１１の回転速度は
図１の装置と同様の範囲内に設定する。この画像形成装
置を使用して、クリーナー前チャージャー７により残留
トナーの帯電量を１０μＣ／ｇに制御しながら前記図１
の装置による実験と同様の実験を行ったところ、クリー
ニングブレードのめくれの発生状況は図６に示すものと
ほぼ同様の結果が得られた。

【００３９】次に、図２に示すタイプの画像形成装置を
用いて、クリーニングブレードのめくれに及ぼすクリー
ニングブレードの反発弾性の影響を調べた実験について
説明する。直流成分がバイアスされた交流のクリーナー
前チャージャー７の直流成分を変えることにより、残留
トナーの帯電量絶対値を５μＣ／ｇに設定し、またその
平均粒径を１５μｍとした。また、クリーニングブレー
ドの反発弾性を前記実験と同様にして種々変え、白ベタ
原稿１００枚複写後のブレードのめくれの有無を調べ
た。なお、他の実験条件（ブレード圧接角等）は図１の
装置による実験の場合と同様にした。この実験も常温下
で行った。

【００４０】結果を図７に示す。これによると、残留ト
ナーの平均粒径１５μｍ、帯電量絶対値５μＣ／ｇの場
合、クリーニングブレードの反発弾性が６０％以下であ
ればクリーニングブレードのめくれは発生しないことが
分かる。図１に示すタイプの画像形成装置を用い、残留
トナーの平均粒径１２μｍ、帯電量絶対値１０μＣ／ｇ
として同様の実験を行った結果（図６）と比べると、残
留トナーの帯電量絶対値は５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ
以下の範囲内では大きい方が、残留トナーの平均粒径は
３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内では小さい方が、クリ
ーニングブレードのめくれが発生し難いことが分かる。

【００４１】これは、トナーの帯電量が大きく、トナー
の平均粒径が小さいことにより、像担持体（感光体ドラ
ム）に対する残留トナーの吸着力が高くなり、その結
果、画像等に悪影響を及ぼさない程度の極微小径の残留
トナーや後処理剤等がブレードと像担持体との間をすり
抜けることにより潤滑効果が増大し、クリーニングブレ
ードエッジ部が像担持体上を滑って、ブレードめくれを
防止できるためと考えられる。

【００４２】また、図２に示すタイプの画像形成装置を
用いて、感光体ドラム１１の回転速度を３００ｍｍ／ｓ
ｅｃとして、クリーニングブレードのめくれに及ぼすク
リーニングブレードの反発弾性の影響を調べた。また、
クリーナー前チャージャー７の直流成分を変えることに
より、残留トナーの帯電量絶対値を１０μＣ／ｇに設定
し、またトナー平均粒径を１２μｍとした。クリーニン
グブレードの反発弾性を前記実験と同様にして種々変
え、白ベタ原稿１００枚複写後のブレードのめくれの有
無を調べた。なお、他の実験条件（ブレード圧接角等）
は図１の装置による実験のときと同様にした。この実験
も常温下で行った。

【００４３】結果を図８に示す。感光体ドラムの回転速
度を１００ｍｍ／ｓｅｃとして同様の実験を行った前記
結果（図６）と比べると、ブレードのめくれが発生しな
い反発弾性の上限値は若干低いが、反発弾性６５％以下
であれば実用上問題はない。なお、クリーニングブレー
ドは原料や製造方法等により、通常その反発弾性が±数
％程度ばらつく。しかし残留トナーの帯電量絶対値が５
μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下で、且つ、その平均粒径
が３μｍ以上１５μｍ以下であれば、今回作成したクリ
ーニングブレードの４／５がブレードめくれが発生しな
い反発弾性の範囲内にあった。今回作成したクリーニン
グブレードは、原料や製造方法を変えることで反発弾性
を意図的に変化させたものであるが、反発弾性のばらつ
きを考慮しても残留トナーの帯電量絶対値が１０μＣ／
ｇ以上５０μＣ／ｇ以下で、且つ、その平均粒径が３μ
ｍ以上１２μｍ以下であれば、殆どがブレードめくれが
発生しない反発弾性の範囲内にあったことから、残留ト
ナーの帯電量絶対値及びその平均粒径を前記範囲内にす
ることにより、めくれが生じないクリーニングブレード
を今回作成したよりもさらに数多く選択できるといえ
る。

【００４４】また、図９は、図２に示すタイプの画像形
成装置において、ブレードの反発弾性及び残留トナー帯
電量とブレードエッジ部のめくれ発生状況との関係を示
した図である。めくれが発生した場合を×で、発生しな
かった場合を○で、そのいずれにも判定し難い場合を△
で示した。残留トナーの平均粒径は１２μｍとした。他
の実験条件（ブレード圧接角等）は図１の装置による実
験のときと同様にした。これによると、残留トナー帯電
量が５μＣ／ｇ以上であれば、ブレードの反発弾性値を
幅広い範囲から選択してもブレードのめくれが発生しな
いことが分かる。

【００４５】また、図１０は、図２に示すタイプの画像
形成装置において、ブレードの反発弾性及び残留トナー
の平均粒径とブレードエッジ部のめくれ発生状況との関
係を示した図である。めくれが発生した場合を×で、発
生しなかった場合を○で、そのいずれにも判定し難い場
合を△で示した。残留トナー帯電量は１０μＣ／ｇとし
た。他の実験条件（ブレード圧接角等）は図１の装置に
よる実験のときと同様にした。これによると、残留トナ
ーの平均粒径が１５μｍ以下であれば、ブレードの反発
弾性値を幅広い範囲から選択してもブレードのめくれが
発生しないことが分かる。

【００４６】なお、クリーナー前チャージャー７により
残留トナーの帯電量を制御する例を示したが、転写装置
や分離装置の出力、トナーやキャリアの材質、現像装置
の攪拌機能等を適宜調整又は選択することでも、残留ト
ナーの帯電量を大まかに制御することができる。次に、
図３の画像形成装置は、像担持体としてドラム状感光体
１２を備え、その周辺に、帯電ブラシ２３、現像装置３
２、転写ローラ４１、カウンター方式で感光体ドラム１
１に圧接されるクリーニングブレード６３１やクリーナ
ーブラシ６３２を備えるクリーニング装置６３が配置さ
れている。記録像光Ｌは、帯電ブラシ２３と現像装置３
２の間から照射される。

【００４７】感光体ドラム１２は有機感光体（ＯＰＣ）
を使用している。この有機感光体は、円筒状のアルミニ
ウム素管にアルマイト処理を行い、フタロシアニン系顔
料及びバインダー樹脂よりなる厚さ１μｍ以下の電荷発
生層、ヒドラゾン誘導体とポリカーボネイト樹脂よりな
る厚さ約２０μｍの電荷輸送層をこの順に積層して形成
したものである。

【００４８】現像装置３２は２成分乾式現像方式のもの
であり、マイナス極性に帯電した非磁性トナー粉体と磁
性キャリアにより、マイナス極性に帯電される感光体ド
ラム１２にポジの記録像光Ｌを照射して作成するネガの
静電潜像に応じて、感光体ドラム１２上に該記録像に応
じたポジのトナー像を形成する。現像装置３２は、図１
に示す現像装置３１とは逆極性のものを使用している。
また、クリーナーブラシ６３２には、バイアス電源（図
示せず）が接続されている。クリーナーブラシ６３２
は、感光体ドラム１２上の紙粉や異物を取り除いたり、
感光体ドラム１２上の残留トナーを掻き取ったり、逆に
トナー等の少ない部分にトナー等を供給したりする役割
がある。また、ブラシ６３２の材質を適宜選択したり、
バイアス電源を接続したりすることで感光体ドラム１２
上に残留するトナーの帯電量を制御することもでき、図
２に示すクリーナー前チャージャー７と同様の機能も合
わせもつ。

【００４９】この画像形成装置においても、ブレード６
３１の反発弾性、厚さ、突き出し量、感光体ドラム１２
への圧接角、ドラム１２への圧接力、トナーの平均粒
径、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値、感光体
ドラム１２にかかるトルク及びドラム１２の回転速度は
図１の装置と同様の範囲内に設定する。この画像形成装
置を使用して前述と同様の実験を行ったところ、クリー
ニングブレードのめくれの発生状況は、図６、７及び８
に示すものとほぼ同様の結果が得られた。

【００５０】この実験の際、クリーナーブラシ６３２に
接続されているバイアス電源（図示せず）を制御して、
トナーの帯電量を−１０μＣ／ｇ及び−５μＣ／ｇにし
て実験を行ったことから、トナーの帯電量とクリーニン
グブレードのめくれの発生状況との関係は、トナーの帯
電量については絶対値を考慮すればよいことが分かっ
た。

【００５１】また、図３の画像形成装置において、クリ
ーニングブレード６３１の厚さを２ｍｍ、突き出し量を
２０ｍｍ（厚さの１０倍）、感光体ドラム１２への圧接
角を２０°、圧接力を５ｇ／ｍｍとすると、作成した殆
どのブレードのエッジ部にめくれが生じた。これは、ク
リーニングブレード６３１の厚さに対する突き出し量が
大きすぎ、ブレード６３１の腰がなくなったためと考え
られる。

【００５２】図４の画像形成装置は、像担持体として図
１に示すものと同じ有機感光体ドラム１１を備え、その
周辺に、回転帯電ブラシ２４、現像装置３１、転写ロー
ラ４１、カウンター方式で感光体ドラム１１に圧接され
るクリーニングブレード６４１やクリーナーローラ６４
２を備えるクリーニング装置６４が配置されている。記
録像光Ｌは、回転帯電ブラシ２４と現像装置３１の間か
ら照射される。

【００５３】この画像形成装置においても、ブレード６
４１の反発弾性、厚さ、突き出し量、感光体ドラム１１
への圧接角、ドラム１１への圧接力、トナーの平均粒
径、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値、感光体
ドラム１１にかかるトルク及びドラム１１の回転速度は
図１の装置と同様の範囲内に設定する。クリーナーロー
ラ６４２には、バイアス電源（図示せず）が接続されて
おり、感光体ドラム１１上に残留するトナーの帯電量を
制御することもでき、図３に示すクリーナー前チャージ
ャー７と同様の機能も合わせもつ。

【００５４】このバイアス電源により残留トナーの帯電
量を制御しながら、図４に示す画像形成装置を使用して
前述と同様の実験を行ったところ、クリーニングブレー
ドのめくれの発生状況は、図６、７及び８に示すものと
ほぼ同様の結果が得られた。図５の画像形成装置は、像
担持体としてドラム状の誘電体１３を備え、その周辺
に、記録電極９１、現像装置３１、転写ローラ４１、カ
ウンター方式で誘電体ドラム１３に圧接されるクリーニ
ングブレード６５１を備えるクリーニング装置６５、除
電ブラシ９２が配置されている。誘電体ドラム１３は、
円筒状のアルミニウム素管の上に、誘電体の樹脂を塗布
して形成したものである。この画像形成装置では、記録
電極９１により誘電体ドラム１３上に静電潜像が形成さ
れる。

【００５５】この画像形成装置においても、ブレード６
５１の反発弾性、厚さ、突き出し量、ドラム状誘電体１
３への圧接角、誘電体１３への圧接力、トナーの平均粒
径、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値、ドラム
状誘電体１３にかかるトルク及び誘電体１３の回転速度
は図１の装置と同様の範囲内に設定する。図５に示す画
像形成装置を使用して前述と同様の実験を行ったとこ
ろ、クリーニングブレードのめくれの発生状況は、図
６、７及び８に示すものとほぼ同様の結果が得られた。
これにより、像担持体は感光体、誘電体いずれであって
も本発明の効果が得られることが分かった。

【００５６】

【発明の効果】本発明によると、像担持体上に静電潜像
を形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像
とし、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装
置であり、転写後、該像担持体上に残留するトナーを除
去するための、エッジ部分が該像担持体に圧接されるク
リーニングブレードを含むクリーニング装置を備える画
像形成装置であって、長期にわたり使用してもクリーニ
ングブレードの反転現象（めくれ）が生じ難く、安定し
た十分なクリーニング性能が得られ、それだけ良好な画
像形成が行えるとともに、クリーニングブレードの反転
現象を防止するために高コストを要しない画像形成装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（Ａ）は本発明に係る画像形成装置の１例の
概略構成図であり、図（Ｂ）は図（Ａ）の画像形成装置
における感光体ドラムの断面図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の他の例の概略構成
図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置のさらに他の例の概
略構成図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置のさらに他の例の概
略構成図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置のさらに他の例の概
略構成図である。

【図６】図１の装置における、クリーニングブレードの
反発弾性とめくれ発生との関係を示す図である。

【図７】図３の装置における、クリーニングブレードの
反発弾性とめくれ発生との関係の１例を示す図である。

【図８】図３の装置における、クリーニングブレードの
反発弾性とめくれ発生との関係の他の例を示す図であ
る。

【図９】図２の装置における、クリーニングブレードの
反発弾性及び残留トナーの帯電量絶対値とブレードのめ
くれ発生との関係を示す図である。

【図１０】図２の装置における、クリーニングブレード
の反発弾性及び残留トナーの平均粒径とブレードのめく
れ発生との関係を示す図である。

【図１１】クリーニングブレードを像担持体に当接させ
る方式を説明するための図であり、図（Ａ）はカウンタ
ー方式を、図（Ｂ）はトレーリング方式を説明するため
の図である。

【符号の簡単な説明】

１１、１２感光体ドラム（像担持体）１３誘電体ドラム（像担持体）２１帯電ローラ２２スコロトロン帯電チャージャー２３帯電ブラシ２４回転帯電ブラシ３１、３２現像装置４１転写ローラ４２転写チャージャー５１除電針５２分離チャージャー６１、６２、６３、６４、６５クリーニング装置６１１、６２１、６３１、６４１、６５１クリーニン
グブレード６２２廃トナー搬送スクリュー６３２クリーナーブラシ６４２クリーナーローラ７クリーナー前チャージャー８光除電装置９１記録電極９２除電ブラシＬ記録像光 θ₁、θ₂、θ₃、θ₄ クリーニングブレードと感光
体ドラム（像担持体）とのなす角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に静電潜像を形成し、該潜像を
トナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像を
記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写後、
該像担持体上に残留するトナーを除去するための、エッ
ジ部分が該像担持体に圧接されるクリーニングブレード
を含むクリーニング装置を備える画像形成装置であっ
て、前記クリーニングブレードは、反発弾性が１０％以上６
５％以下であり、残留トナーは、平均粒径が３μｍ以上
１５μｍ以下であるとともに、帯電量絶対値が５μＣ／
ｇ以上５０μＣ／ｇ以下であることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記像担持体と前記クリーニングブレード
との接点で前記像担持体にひいた接線と前記クリーニン
グブレードとのなす角度のうち小さい方が５〜２５°、
前記クリーニングブレードの前記像担持体への圧接力が
０．５〜５ｇ／ｍｍである請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記クリーニングブレードの突き出し量が
厚さの１倍以上１０倍以下である請求項１又は２記載の
画像形成装置。
【請求項４】前記クリーニングブレードの長さがＬ〔ｃ
ｍ〕であるときに、前記像担持体にかかるトルクが０．
００５Ｌ〔ｋｇ〕以上０．０５７Ｌ〔ｋｇ〕以下である
請求項１、２又は３記載の画像形成装置。