(57)【要約】【課題】ブレード方式のクリーニング装置において、コストを抑えつつブレードの長尺方向における当接圧の偏差を抑え、高耐久で除去能力の高いクリーニング装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム４に長尺な板状弾性部材よりなるブレード２を押しつけて感光体ドラム４上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、ブレードを支持するブレードホルダ１として可撓性を有するものを用い、風船状構造体６によりブレードの長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する。ブレードが感光体ドラムとの当接部に長尺方向に関するうねりを有していても、ブレードホルダがうねりに倣って長尺方向に渡って撓んでうねりを吸収する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材よりなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、
上記ブレードを支持する可撓性を有する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体を該ブレードの長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する加圧手段とを設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、上記加圧手段は、液体または気体が封入された袋状の弾性部材を備え、該弾性部材の一部を介して外力を内部の液体または気体に加えることにより、該外力が全方向に均等に伝わり該弾性部材が略全面に渡って均一な圧力を維持しながら上記支持体を加圧するよう構成されたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニング装置において、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力が調整可能な構成であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項３のクリーニング装置において、上記ブレード周辺の温度または湿度情報を取得する温湿度情報取得手段を設け、該温湿度情報取得手段により取得された温度情報または湿度情報に基づき、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力を調整することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項３のクリーニング装置において、上記ブレードの使用履歴情報を取得する使用履歴情報取得手段を設け、該使用履歴情報取得手段により取得された使用履歴情報に基づき、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力を調整することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項３のクリーニング装置において、上記ブレード周辺の温度または湿度情報を取得する温湿度情報取得手段と、該ブレードの使用履歴情報を取得する使用履歴情報取得手段とを設け、該温湿度情報取得手段により取得された温度情報または湿度情報と、該使用履歴情報取得手段により取得された使用履歴情報とに基づき、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力を調整することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかのクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状支持体であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかのクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対してスライド移動可能に連結して構成されたものであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかのクリーニング装置において、上記支持体は板状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対して変位可能に連結して構成されたものであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の何れかのクリーニング装置において、上記ブレードは上記支持体の上記像担持体の表面移動方向に関して上流側の面により突出し量が略ゼロで支持されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかのクリーニング装置において、上記ブレードは上記支持体の上記像担持体との対向する面により突出し量が略ゼロで支持されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の何れかのクリーニング装置において、上記像担持体上にトナー像を形成するのに用いられるトナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１３】
像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至１２の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至１２の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
上記転写手段として中間転写体を用い、該中間転写体上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング手段として、請求項１乃至１２の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面移動する像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置、並びに、これを備える複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記クリーニング装置として、構成が簡単でかつ付着物の除去性能にも優れていることから、長尺な板状弾性部材からなるブレードの一辺である稜線部を像担持体の表面に押しつけて残留トナーを除去するブレード方式のものが広く利用されている。また、ブレード方式では、板状のブレードの稜線部を形成する一つの面に対向する面の一端部を支持体で支持し、支持体から突き出した自由長部分を撓ませて先端稜線部を像担持体に押しつけるものが広く知られている。
【０００３】
また、近年、画像品質向上の要求が強まっており、その要求に応えるべく、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、より高精度で高精細な高解像度の画像を得ることができ、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。しかしながら、小粒径化、球形化が進んだトナーはブレードにもぐり込み易く、クリーニング装置には高い除去性能が要求されてくる。
【０００４】
除去性能を高めるためには、ブレードの先端稜線部と像担持体との当接圧を高めるべくブレードを大きな力で押しつけることが考えられる。しかしながら、ブレードを大きな力で押しつけ過ぎると、ブレードの自由長部分の撓みやブレード稜線部の変形などが大きくなる。このため、ブレードと像担持体との当接面積が増大してしまい、ブレードを大きな力で押しつけても逆に当接圧が小さくなって除去性能が低下してしまう。
【０００５】
特許文献１には、ブレードの先端稜線部を形成する一つの面に対向する面全体を剛体からなる支持体で支持するクリーニング装置が記載されている。この装置では、面全体が支持体に支持されており、支持体から突き出す自由長部分を有しない、所謂突き出し量ゼロの支持方法を採用している。このような支持方法では、ブレードを大きな力で押しつけてもブレードは撓むことがないため、当接圧を大きくすることができ除去性能を向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブレード方式のクリーニング装置では、長尺な板状弾性部材からなるブレードの部品レベルの寸法誤差や、ブレードの支持体への貼り付け誤差により、ブレードの像担持体に当接する先端稜線部は長尺方向にうねりを持っている。このため、像担持体に押しつけた際に長尺方向に当接圧の偏差が生じてしまい、除去性能を高められなかったり、磨耗量に偏差がでて寿命低下が発生したりすることがある。従来のブレードの一端部を支持体で支持し、支持体から突き出したブレードの自由長を撓ませて先端稜線部を像担持体に押しつける支持方法では、自由長部分が撓むことによりうねりを吸収して、当接圧の偏差をある程度は緩和することができる。しかしながら、上記特許文献１の突き出し量ゼロの支持方法では、ブレードの撓みが規制されるため、ブレードの稜線部の僅かな変形のみによってうねりを吸収することになり、結果として当接圧の偏差は十分に緩和されずに顕著に顕れてしまう。このため、上記ブレードのうねりを抑えるように、部品レベルでブレードをより高精度に管理したり、組立工程で貼りつけ精度をより高精度に管理したりする必要がある。しかしながら、部品に要求する精度や組立工程における精度が高くなると、コストアップとなってしまう。
【０００７】
また、従来のブレードの自由長を撓ませて先端稜線部を押しつける支持方法でも、部品に要求する精度や組立工程における精度が低めでも長尺方向に均一な当接圧を得ることができれば、精度を低めに見直すことによりコストダウンを図ることができる。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、長尺な板状弾性部材からなるブレードの一辺を像担持体の表面に押しつけて残留トナーを除去するもので、コストを抑えつつブレードの長尺方向における当接圧の偏差を抑え、高耐久で除去能力の高いクリーニング装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材よりなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、上記ブレードを支持する可撓性を有する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体を該ブレードの長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する加圧手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記加圧手段は、液体または気体が封入された袋状の弾性部材を備え、該弾性部材の一部を介して外力を内部の液体または気体に加えることにより、該外力が全方向に均等に伝わり該弾性部材が略全面に渡って均一な圧力を維持しながら上記支持体を加圧するよう構成されたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力が調整可能な構成であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記ブレード周辺の温度または湿度情報を取得する温湿度情報取得手段を設け、該温湿度情報取得手段により取得された温度情報または湿度情報に基づき、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力を調整することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記ブレードの使用履歴情報を取得する使用履歴情報取得手段を設け、該使用履歴情報取得手段により取得された使用履歴情報に基づき、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力を調整することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記ブレード周辺の温度または湿度情報を取得する温湿度情報取得手段と、該ブレードの使用履歴情報を取得する使用履歴情報取得手段とを設け、該温湿度情報取得手段により取得された温度情報または湿度情報と、該使用履歴情報取得手段により取得された使用履歴情報とに基づき、上記加圧手段が上記支持体を加圧する加圧力を調整することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかのクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状支持体であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかのクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対してスライド移動可能に連結して構成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかのクリーニング装置において、上記支持体は板状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対して変位可能に連結して構成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の何れかのクリーニング装置において、上記ブレードは上記支持体の上記像担持体の表面移動方向に関して上流側の面により突出し量が略ゼロで支持されることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかのクリーニング装置において、上記ブレードは上記支持体の上記像担持体との対向する面により突出し量が略ゼロで支持されることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の何れかのクリーニング装置において、上記像担持体上にトナー像を形成するのに用いられるトナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段として、請求項１乃至１２の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング手段として、請求項１乃至１２の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記転写手段として中間転写体を用い、該中間転写体上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング手段として、請求項１乃至１２の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、ブレードの一辺を像担持体に押しつけるよう加圧するブレードの支持体として可撓性を有するものを用い、この支持体をブレードの長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する。これにより、ブレードの像担持体との当接部に長尺方向に関するうねりがあっても、可撓性を有する支持体がうねりに倣って長尺方向に渡って撓んでうねりを吸収する。また、長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する加圧手段を用いることにより、長尺方向に関して複数の加圧点で非連続的に加圧する加圧手段に比べて、撓んだ支持体の形状に倣って均一な圧力を付加することができ、ブレードの当接圧をより均一化できる。よって、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、長尺な板状弾性部材からなるブレードの一辺を像担持体の表面に押しつけて残留トナーを除去するもので、コストを抑えつつブレードの長尺方向における当接圧の偏差を抑え、高耐久で除去能力の高いクリーニング装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】トナー像形成部の概略構成図。
【図３】第一の実施形態に係るクリーニング装置の主要部概略構成図であり、（ａ）は回転軸に直交する断面図、（ｂ）は感光体ドラム回転方向上流側からみた正面図。
【図４】第一の実施形態に係る他のクリーニング装置の主要部概略構成図であり、（ａ）は回転軸に直交する断面図、（ｂ）は感光体ドラム回転方向上流側からみた正面図。
【図５】比較例に係るクリーニング装置の主要部概略構成図であり、（ａ）は回転軸に直交する断面図、（ｂ）は感光体ドラム回転方向上流側からみた正面図。
【図６】ブレードホルダ加圧前にブレードが感光体ドラムに接する様子を示す図。
【図７】ブレードホルダとして剛体を用い複数点で加圧した場合にブレードが感光体ドラムに接する様子を示す図。
【図８】ブレードホルダとして可撓性を有するものを用い複数点で加圧した場合にブレードが感光体ドラムに接する様子を示す図。
【図９】ブレードホルダとして可撓性を有するものを用い連続的に加圧した場合にブレードが感光体ドラムに接する様子を示す図。
【図１０】ブレードホルダとブレードとの拡大図。
【図１１】ブレードホルダの変形例の説明図。
【図１２】ブレードホルダの他の変形例の説明図。
【図１３】環境変動によりブレードの稜線部の当接状態が変化する様子を説明する拡大図。
【図１４】第二の実施形態に係る風船状構造体による加圧力を変化させたものの模式図。
【図１５】ブレードの自由長を撓ませて感光体ドラムに当接させた構成のクリーニング装置の主要部概略構成図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を画像形成装置に適用した第一の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１の画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つのトナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが並列配置され、各トナー像形成部により形成されたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する、所謂タンデム型画像形成装置である。各トナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ像担持体として回転駆動される感光体ドラム４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを備えている。また、各感光体ドラム４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋに各色の画像情報に基づいてレーザ光又はＬＥＤ光により露光して潜像を形成する露光装置４５が設けられている。
【００１４】
また、各トナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋに対向するように、中間転写体としての中間転写ベルト６０が表面移動可能に配設されている。中間転写ベルト６０を介して感光体ドラム４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと相対する位置には、感光体ドラム４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６０に転写する一次転写ローラ６１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが配置されている。一次転写ローラ６１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、後述する各トナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにより形成された各色トナー像を、中間転写ベルト６０上に順次転写し、重ね合わせることによりフルカラー画像を形成する。また、中間転写ベルト６０の表面移動方向に関して１次転写ローラ６１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの下流には、中間転写ベルト６０上のトナー像を転写紙に一括転写する２次転写装置６５が配置されている。さらに、２次転写装置６５よりも下流には、中間転写ベルト６０表面に残留するトナーを取り除くためのベルトクリーニング装置６６が設けられている。
【００１５】
画像形成装置の下部には、給紙カセット７１、給紙ローラ７２等からなる給紙部７０が設けられており、レジストローラ７３に向かって転写紙を送り出す。レジストローラ７３は上記トナー像形成のタイミングに合わせて、中間転写ベルト６０と２次転写装置６５との対向部に向かって転写紙を送り出す。中間転写ベルト６０上のフルカラートナー像は、２次転写装置６５により転写紙上に転写され、ついで定着装置９０により定着された後に、機外に排出される。
【００１６】
次に、各トナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについて説明する。各トナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、収容されるトナーの色が異なる以外は、構成及び動作がほぼ同一であるので、以下の説明では色分け用の添え字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略して、トナー像形成部２０構成及び動作について説明する。
図２は、トナー像形成部の概略構成図である。トナー像形成部２０の感光体ドラム４の周囲には、帯電装置４０、現像装置５０、クリーニング装置３０等の電子写真プロセスを実行する各手段が配置されており、公知の動作で感光体ドラム４上に各色トナー像を形成する。このようなトナー像形成部２０は、一体的に形成され、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。
【００１７】
次に、本発明の特徴部であるクリーニング装置３０について説明する。
クリーニング装置３０は、感光体ドラム４の回転軸方向に長尺な板状弾性部材であるクリーニングブレード（以下、単に「ブレード」という。）２と、ブレード２を支持する支持体としてのブレードホルダ１と、ブレードホルダ１を加圧する加圧手段と、クリーニング装置３０内部からトナーを排出するトナー排出スクリュー１９等を備えている。ブレード２は、その長尺方向に延びる一辺（先端稜線部）を感光体ドラム４の表面に押しつけて、感光体ドラム４表面上の転写残トナー等の不要な付着物を除去する。本実施形態において、ブレード２の材料としては、他の弾性材料に比べて感光体ドラム４に対する摩耗性及び自身の耐摩耗性に優れていることからウレタンゴムを使用している。
【００１８】
図３は、本実施形態のクリーニング装置３０の主要部概略構成を表すものであり、図３（ａ）は回転軸に直交する断面図、（ｂ）は感光体ドラム回転方向上流側（図３（ａ）中矢印Ａ方向）からみた正面図である。クリーニング装置３０では、ブレード２は可撓性を有するブレードホルダ１に保持されている。このブレードホルダ１は、図３（ａ）に示すように、感光体ドラム４の回転軸方向に直交する断面に沿って切断したときの断面形状が略直方体となるブロック状である。また、ブレード２の感光体ドラム４当接する稜線部を形成する上流側の面の裏面全体が、可撓性を有するブレードホルダ１に貼り付けられており、ブレード２の長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する加圧手段によりブレードホルダ１を加圧することにより、ブレード２の稜線部が所定の当接圧で感光体ドラム４に当接する。このような構成では、感光体ドラム４の回転によりブレード２の先端稜線部が受ける力をブレードホルダ１により裏面全体でバックアップしてブレード２の撓みを防止することができ、これにより当接圧を高めて除去性能を向上させている。
【００１９】
また、本実施形態のクリーニング装置３０では、ブレード２の長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧する加圧手段を用いており、これについて詳しく説明する。
加圧手段は、液体または気体が封入された袋状弾性部材、いわゆる風船状構造を有しており（以下、風船状構造体６という）、ケーシング３１がこの風船状構造体６をブレードホルダ１に押し当てることで、ブレードホルダ１を介してブレード２を押圧する構成となっている。この風船状構造体６では、ケーシング３１より風船状構造体６の一部を介して外力を内部の液体または気体に加えることにより、液体または気体により外力が全方向に均等に伝わり、これにより風船状構造体６が略全面に渡って均一な圧力を維持するように適宜変形しながらブレードホルダ１を長尺方向に渡り連続的に加圧する。これにより、ブレード２が感光体ドラム４に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、可撓性を有するブレードホルダ１がうねりに倣って長尺方向に渡って撓んでうねりを吸収する。また、長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧することのできる風船状構造体６を用いることにより、長尺方向に関して複数の加圧点で非連続的に加圧する加圧手段に比べて、撓んだブレードホルダ１の形状に倣って均一な圧力を付加することができ、ブレード２の当接圧をより均一化できる。
【００２０】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように風船状構造体６とケーシング３１との間に、例えば加圧バネ７を設け、加圧バネ７により風船状構造体６をブレードホルダ１に押し当てながら、ブレードホルダ１を介してブレード２を押圧する構成としてもよい。
【００２１】
図５は、比較例として、風船状構造体６を用いずに、ブレード２の長尺方向に関してブレードホルダ１の複数点を複数の加圧バネで直接加圧するものの構成の一例を示したものであり、（ａ）は回転軸に直交する断面図、（ｂ）は感光体ドラム回転方向上流側（図５（ａ）中矢印Ａ方向）からみた正面図である。このような構成では、上記風船状構造体６を介して加圧するものに比べて、ブレードホルダ１の形状に倣って連続的に均一な圧力を付加することが難しい。長尺方向で加圧バネの数を増やすことにより、均一な圧力付与に対して改善される傾向にはあるが、部品点数の増加や、装置の複雑化の原因となる。
【００２２】
次に、本実施形態のクリーニング装置３０による長尺方向の当接圧の偏差を抑える効果について従来と比較して説明する。図６、７、８、９は、図３（ａ）におけるＡ方向からブレード２が感光体ドラム４に接する様子を見たものを示した図である。
図６は、ブレードホルダ１加圧前のブレード２が感光体ドラム４に接する様子を示す図である。このときのブレード２のうねりをδ０とする。
【００２３】
図７は、ブレードホルダ１として剛体のものを用い、且つ、長尺方向に関して複数の加圧点で加圧した場合のブレード２が感光体ドラム４に接する様子を示す図である。この場合、長尺方向に関して複数の加圧点（矢印３）でブレードホルダ１を加圧することによりブレード２自体は変形してうねりを吸収してうねり量をδ０からδ１（ここで、δ０＞δ１）まで小さくすることができるが、十分とは言えない。このため、ブレード２の感光体ドラム４への長尺方向の当接圧の偏差は大きい。
【００２４】
図８は、ブレードホルダ１として可撓性を有するものを用い、且つ、長尺方向に関して複数の加圧点で加圧した場合の、ブレード２が感光体ドラム４に接する様子を示す図である。この場合、ブレード２自体の変形に加え、ブレードホルダ１も変形し、ブレード２のうねりを吸収してδ０からδ２（ここで、δ０＞δ１＞δ２）まで小さくすることができる。このように、ブレードホルダ１を可撓性することにより、剛体に比べてブレード２の感光体ドラム４への当接圧の偏差を小さくすることができる。
【００２５】
図９は、本実施形態のクリーニング装置であり、ブレードホルダ１として可撓性を有するものを用い、且つ、長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧した場合の、ブレード２が感光体ドラム４に接する様子を示す図である。図９に示すように、風船状構造体６の上面を加圧（図９中矢印３）することで、外力が内部の液体または気体により全方向に均等に伝わり、これにより風船状構造体６が略全面に渡って均一な圧力を維持するように適宜変形する。風船状構造体６の下面は均一な圧力（図９中矢印８）でブレードホルダ１を長尺方向に渡って連続的に加圧する。すなわち、風船状構造体６がブレードホルダ１の形状に倣って均一に加圧できるようになり、図８に比べてより均一に当接して、うねりを吸収してδ０からδ３（ここで、δ０＞δ１＞δ２＞δ３）まで小さくすることができる。このように、クリーニング装置３０で、ブレードホルダ１として可撓性を有するものを用い、ブレードホルダ１をブレード２の長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧することにより、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。よって、ブレード２の部品の寸法精度やブレード２の組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向に関して均一な当接圧を維持して良好なクリーニング性能を得ることが可能である。
【００２６】
次に、可撓性を有するブレードホルダ１について詳しく説明する。
図１０は、ブレードホルダ１とブレード２との拡大図である。ブレードホルダ１は可撓性を有する弾性体であり、樹脂、たとえば、ＡＢＳ，ＰＣ，ＰＳ,ＰＯＭなどが良い。特に、線膨張係数がブレード２の材質であるウレタンゴムとほぼ同じものが望ましい。具体的には、ゴム、例えば、ウレタンゴム、ＮＢＲ，ＥＰＤＭが望ましいが、経時劣化を考慮すると耐オゾン性の高いゴムを選択するのが良い。また、ブレードホルダ１とブレード２とを一体的に成型することで、貼り付け誤差が抑制されブレード２の稜線部のうねりに関して精度アップにつながる。また、ブレードホルダ１とブレード２との密着力がアップし、ブレードはがれなどの問題もおきにくくなる。また、ブレードホルダ１をブロック状とすることで、振動、異音が発生し難くなる。さらには、ブレードホルダ１が弾性体であることで、振動を吸収する効果もある。
【００２７】
なお、図１０に示すように、感光体ドラム４の回転方向５に関してブレードホルダ１の上流側面でブレード２を支持して、ブレード成型時のカット面が感光体ドラム４の回転方向下流側に配置され、エア面（或いは金型面）が感光体ドラム４の回転方向上流側に配置される。カット面は、エア面（金型面）に比べて刃物による成型時のカットにより表面に微小なカット傷があり、耐磨耗性悪化の原因となる。しかしながら、このような配置とすることにより、感光体ドラム４の回転時に、カット面が圧縮変形され、エア面（或いは金型面）が引っ張られる構成となる。よって、ブレード２の耐磨耗性を向上させることができる。
【００２８】
また、図１１は、ブレードホルダ１の変形例の構成を説明する図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、可撓性を有するブレードホルダ１として、ブロック状の連結部材１１を、ブレード２の加圧方向に対してスライド可能に連結したものを用いる。また、図１１（ｃ）に示すように、ブレード２の感光体ドラム４に当接する稜線部を形成する上流側の面の裏面全体が、その連結した面と直交しスライド方向と平行な面に貼り付けられている。
【００２９】
このようなブレードホルダ１のそれぞれの連結部材１１を上記風船状構造体６を介して連続的に加圧することにより、連結部材１１がブレード２の加圧方向に対してスライドしながら、ブレード２の稜線部が所定の当接圧で感光体ドラム４に当接する。これにより、ブレード２が感光体ドラム４に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、連結部材１１がブレード２の加圧方向に対してスライドしてブレードホルダ１がうねりに倣って変形することと、風船状構造体６が変形することにより、うねりを吸収する。このように、連結部材１１からなる可撓性を有するブレードホルダ１を用い、ブレード２の長尺方向の連続的に加圧することにより、長尺方向における当接圧の偏差を抑える。
【００３０】
ブロック状の連結部材１１としては、樹脂、たとえば、ＡＢＳ，ＰＣ，ＰＳ，ＰＯＭなどが良い。特に、線膨張係数がウレタンゴムと近いものが望ましい。具体的には、ゴム、たとえば、ウレタンゴム、ＮＢＲ，ＥＰＤＭが望ましいが、経時劣化を考慮すると耐オゾン性の高いゴムを選択するのが良い。また、連結部材１１として樹脂、または、ゴムを使用することで、振動を吸収する効果が得られ、振動、異音が発生し難くなる。また、ブロック状の連結部材１１は、ブロック押し出し加工材を切断することにより容易に量産可能であり、また、連結する際に必要な精度についても必要な要件を満たすことができる。
【００３１】
また、図１２は、ブレードホルダ１の他の変形例の構成を説明する図である。図１２（ａ）に示すように、板状の連結部材１２から突出する軸１２ａが設けられ、この軸１２ａが接続板１３にあけられた長穴と嵌合する。図１２（ｂ）に示すように、ブレードホルダ１として、この板状の連結部材１２が接続版１３により、上下方向に移動可能に連結されているものを用いる。また、図１２（ｃ）に示すように、ブレード２の感光体ドラム４に当接する稜線部を形成する上流側の面の裏面全体が、その連結した面と直交しスライド方向と平行な面に貼り付けられている。
これにより、ブレード２のうねりに応じて連結部材１２が上下方向に変位することができる。また、図１２（ｄ）に示すように、ブレード２をブレードホルダ１の下面の感光体ドラム４と対向する面に貼付けることも可能である。
【００３２】
上記構成のクリーニング装置３０は、高い除去能力が必要となる小径、球形のトナーに対して特に有効である。これより、本実施形態の画像形成装置としては、トナー像を形成するのに用いられるトナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０を用いることができる。トナーの形状係数ＳＦ１とは、球状物質の形状の丸さの割合を示す数値であり、球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表される。 
つまり、 ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２ ／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）によって定義されるものである。
【００３３】
以上、本実施形態においては、ブレード２の稜線部を形成する上流側面の裏面全体をブレードホルダ１に貼り付け、ブレード２の稜線部が受ける力をブレードホルダ１により裏面全体でバックアップしてブレード２の撓みを防止する、所謂突き出し量ゼロの支持方法を採用するクリーニング装置３０を用いて本発明を説明した。しかしながら、本発明はこれに限ることなく、図１５に示すような、ブレード２の一端部をブレードホルダ１で支持し、自由長を撓ませて先端稜線部を感光体ドラム４に当接させた構成のクリーニング装置においても適用可能であり、同様の効果が得られる。この場合、部品レベルでブレード２に要求される精度や組立工程における精度が低めでも長尺方向に均一な当接圧が得ることができ、これらの精度を下げることによりコストダウンを図ることができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、感光体ドラム４上の残留トナーを除去するクリーニング装置３０を用いて本発明を説明したが、中間転写ベルト６０上の転写残トナーを除去するベルトクリーニング装置６６に適用することも可能であり、同様の効果が得られる。
【００３５】
次に、本発明を画像形成装置に適用した第二の実施形態について説明する。第二の実施形態に係る画像形成装置の全体構造は第一の実施形態の画像形成装置の全体構造と同一である。第二の実施形態の画像形成装置では、クリーニング装置３０において、上記ブレードホルダ１を連続的に加圧する加圧手段による加圧力を調整可能としたものである。
【００３６】
まず、ブレードホルダ１を連続的に加圧する加圧手段の加圧力の調整を必要とする理由について説明する。
上記クリーニング装置３０の感光体ドラム４当接する稜線部は、少なからず環境変動によるブレード物性変化による影響を受ける。具体的には、耐久性能の高さから広くブレード２として用いられるポリウレタンゴムでは、低温になるほどゴムが硬化して変形しにくくなり、高温になるほどゴムが軟化して変形しやすくなる傾向がある。このため、環境変動によってブレード２の稜線部の変形量が変化することになる。以下、詳しく説明する。
【００３７】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、環境変動によりブレード２の稜線部の当接状態が変化する様子を説明する拡大図である。図１３（ａ）は、通常想定されるの使用環境の温度（例えば、２３℃であり、以下、基準温度という）で、ブレード２を感光体ドラム４に基準加圧力Ｆで当接させた場合の、ブレード２の稜線部の拡大図であり、これが望ましい稜線部と感光体ドラム４との当接状態（以下、基準当接状態という）である。これに対して、図１３（ｂ）は基準温度より低温、図１３（ｃ）は基準温度より高温でのブレード２の稜線部の拡大図である。図１３（ｂ）に示すように、低温になるとゴムが硬化してブレード２の稜線部の変形量は少なくなり、当接幅が狭くなる。一方、図１３（ｃ）に示すように、高温になるとゴムが軟化してブレード２の稜線部の変形量は多くなり、当接幅が広くなる。このように、ブレード２が環境変動の影響を受けることにより、望ましい基準当接状態が維持できない。
【００３８】
すなわち、狙いのクリーニング角度や圧力分布となるようにブレード２の当接条件が設定されているにも関わらず、環境変動による稜線部の変形量の変動により当接幅が変化して、狙いのクリーニング角度や圧力分布から変化してクリーニング性能を低下させる要因となっている。特に、トナーの小粒径化、球形化に対応するためには、環境変動の影響によるクリーニング角度や圧力分布の変動を従来以上に抑制して、高精度に維持する必要性が生じている。また、ブレード２として、環境変動による物性変化の少ないゴム材料を選択する方法も考えられるが、少なからず物性変化は存在し、また、選択の自由度が損なわれるという問題もある。
【００３９】
また、ブレード２は、感光体ドラム４との摺擦時間が増えるほど稜線部の摩耗が進行し、初期の望ましい基準当接状態から異なった当接状態に変化し、クリーニング性能の低下が発生する。
【００４０】
このような理由から、風船状構造体６によりブレードホルダ１を連続的に加圧する加圧力が調整可能とし、環境変動、経時に対しても望ましいブレードの稜線部と感光体ドラム４との基準当接状態を維持して、クリーニング性能を良好に保つことが望まれる。
【００４１】
そこで、第二の実施形態では、クリーニング装置３０において、ブレードホルダ１を連続的に加圧する加圧手段としての風船状構造体６による加圧力を調整可能に構成する。なお、以下に特筆しない限り、クリーニング装置３０の構成は、第一の実施形態と同様である。
【００４２】
図１４（ａ）〜（ｃ）は、ブレードホルダ１に対する風船状構造体６の加圧力を変化させたものの模式図である。この風船状構造体６では、封入された液体または気体の内部圧力に応じて、風船状構造体６が適宜変形しながらブレードホルダ１を長尺方向に渡り連続的に加圧し、ブレードホルダ１を介してブレード２を感光体ドラム４に対して力で当接させる。図１４（ａ）は、風船状構造体６に封入された液体または気体の内部圧力をｆ１とした場合であり、ブレード２の稜線部は力Ｆ１で感光体ドラム４に対して当接する。これに対して、図１４（ｂ）は、風船状構造体６に封入された液体または気体の内部圧力をｆ１に比べて大きなｆ２とした場合であり、ブレード２の稜線部は力Ｆ１よりも大きな力Ｆ２で感光体ドラム４に対して当接する。また、図１４（ｃ）は、風船状構造体６に封入された液体または気体の内部圧力をｆ１に比べて小さなｆ３ととした場合であり、ブレード２の稜線部は力Ｆ１よりも小さな力Ｆ３で感光体ドラム４に対して当接する。このように、風船状構造体６の内部圧力を変えることにより、ブレード２が感光体ドラム４に当接する力を調整することができ、クリーニング角度、圧力分布を調整することができる。
【００４３】
クリーニング装置６の使用環境が上記基準温度よりも低温で、図１３（ｂ）のようにブレード２と感光体ドラム４との当接幅が狭くなると予想される場合、当接状態を図１３（ａ）の基準当接状態にするためには、力Ｆ１よりも大きな力で当接するようにする必要がある。そのために、図１４（ｂ）に示すように、風船状構造体６の内部圧力をｆ１よりも大きなｆ２をあたえ、加圧手段である風船状構造体６がブレードホルダ１を介してブレード２にＦ１よりも大きなＦ２の当接圧を与えるようにする。これにより、使用環境が上記基準温度よりも低温でも、基準当接状態に設定できる。一方、クリーニング装置６の使用環境が上記基準温度よりも高温で、図１３（ｃ）のようにブレード２と感光体ドラム４との当接幅が広くなると予想される場合、当接状態を図１３（ａ）の基準当接状態にするためには、力Ｆ１よりも小さな力で当接するようにする必要がある。そのために、図１４（ｃ）に示すように、風船状構造体６の内部圧力をｆ１よりも小さなｆ３をあたえ、加圧手段である風船状構造体６がブレードホルダ１を介してブレード２にＦ１よりも小さなＦ３の当接圧を与えるようにする。これにより、使用環境が上記基準温度よりも高温でも、基準当接状態に設定できる。
【００４４】
なお、ブレード２の物性変動による当接条件の変化、及び、それに伴う加圧力の調整を、使用環境の温度に基づき説明したが、湿度に基づく物性変化とそれに伴う加圧力の調整を行っても良いし、温度および湿度を用いた物性変化とそれに伴う加圧力の調整を行っても良い。詳しくは、予め環境条件（温度・湿度条件）毎に加圧力とブレードの変形量、当接条件を測定・収集したデータベースをメモリに記憶すると共に、クリーニング装置６の使用環境の情報を取得する環境情報取得手段を設ける。そして、環境情報取得手段により取得した環境情報に応じて、基準当接状態となる加圧条件をメモリに記憶されたデータベースから参照し、参照結果に基づいて加圧力を調整する。これにより、使用環境の変化によりブレード２が物性変化した状態においても、基準当接状態を保ち、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
【００４５】
次に、風船状構造体６の内部圧力の調整する方法について、例示する。
風船状構造体６の内部圧力の調整する方法としては、風船状構造体６を容積が変化せず、気体の出入りがなく、一定量の気体を封入する構成とし、風船状構造体６及び気体の温度を調整することによって内部圧力を調整することができる。
また、他の方法としては、風船状構造体６への液体及び気体の封入量を調整することにより、内部圧力を調整することが出来る。（風船構造体の容積一定）
さらに、他の方法としては、図４に示すように、風船状構造体６とケーシング３１の間に、風船状構造体を加圧する加圧バネ７を設け、この加圧バネ７が風船状構造体６を加圧する加圧力を調整することにより、内部圧力を調整することができる。すなわち、内部圧力を高めたい場合には、風船状構造体６を加圧する加圧力を大きく設定し、内部圧力を低めたい場合には風船状構造体を加圧する加圧力を小さく設定すればよい。
このように、風船状構造体６の内部圧力を調整する方法を例示したが、内部圧力を調整可能であれば、これに限るものではない。
【００４６】
また、ブレード２の使用履歴に基づき、加圧力の調整をおこない、経時におけるブレード２の当接条件の変動を抑制することもできる。ブレード２の使用履歴は予め累積の画像形成情報（動作回数、帯電条件など）から、使用履歴情報を得ることができる。詳しくは、予め予め累積の画像形成情報（動作回数、帯電条件など）から得た使用履歴毎に加圧力とブレードの変形量、当接条件を測定・収集したデータベースをメモリに記憶する。そして、使用履歴情報に応じて、基準当接状態となる加圧条件をメモリに記憶されたデータベースから参照し、参照結果に基づいて加圧力を調整する。これにより、経時でブレード２の摩耗が進行した状態においても、基準当接状態を保ち、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
【００４７】
さらに、環境情報とブレード２の使用履歴情報を組み合わせて、より詳細に加圧力調整を行うことにより、さらに効果的に基準当接状態を保ち、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
【００４８】
また、第二の実施形態においても、第一の実施形態と同様、風船状構造体６を有する加圧手段を用いて可撓性を有するブレードホルダ１をブレード２の長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧して、ブレード２を感光体ドラム４に押しつけている。よって、ブレード２が感光体ドラム４との当接部に長尺方向に関するうねりを有していても、可撓性を有するブレードホルダ１がうねりに倣って長尺方向に渡って撓んでうねりを吸収する。よって、第一の実施形態と同様に、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
【００４９】
以上、第一、第二の実施形態によれば、ブレード２を支持するブレードホルダ１として可撓性を有するものを用い、ブレードホルダ１をブレード２の長尺方向の全幅に渡って連続的に加圧して、ブレード２を感光体ドラム４に押しつける。これにより、ブレード２が感光体ドラム４との当接部に長尺方向に関するうねりを有していても、可撓性を有するブレードホルダ１がうねりに倣って長尺方向に渡って撓んでうねりを吸収する。また、加圧手段が長尺方向に関して連続的に加圧することにより、長尺方向に関して複数の加圧点で非連続的に加圧するものに比べて、長尺方向における当接圧をさらに均一化できる。よって、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
また、加圧手段として、液体または気体が封入された袋状の弾性部材である風船状構造体６をブレードホルダ１に押し当てることで、ブレードホルダ１を介してブレード２を押圧する。この風船状構造体６の一部を押圧して外力を内部の液体または気体に加えることにより、液体または気体により外力が全方向に均等に伝わり、これにより風船状構造体６が略全面に渡って均一な圧力を維持するように適宜変形しながらブレードホルダ１を長尺方向に渡り連続的に加圧する。これにより、ブレード２が感光体ドラム４に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、可撓性を有するブレードホルダ１がうねりに倣って長尺方向に渡って撓んでうねりを吸収する。このように、可撓性を有するブレードホルダ１を用い、ブレード２の長尺方向を連続的に加圧することにより、複数点で加圧するものに比べても、さらに当接圧の偏差を抑えることができる。
また、ブレードホルダ１は可撓性材料にて成型したブロック状としたことにより、振動、異音が発生し難くなる。
また、ブレードホルダ１は可撓性材料にて成型したブロック状の連結可能な連結部材１１で構成され、ブレード２の加圧方向に対してスライド移動可能である。このため、連結部材１１がブレード２の加圧方向に対してスライドしながら、ブレード２の稜線部が所定の当接圧で感光体ドラム４に当接する。これにより、ブレード２が感光体ドラム４に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、連結部材１１がブレード２の加圧方向に対してスライドすることで、ブレードホルダ１がうねりに倣って変形し、うねりを吸収する。よって、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
また、ブレードホルダ１は板状の連結可能な連結部材１２で構成され、ブレード２の加圧方向に対して変位可能である。このため、連結部材１２がブレード２の加圧方向に対して変位しながら、ブレード２の稜線部が所定の当接圧で感光体ドラム４に当接する。これにより、ブレード２が感光体ドラム４に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、連結部材１２がブレード２の加圧方向に対してスライドすることで、ブレードホルダ１がうねりに倣って変形し、うねりを吸収する。よって、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
また、ブレード２はブレードホルダ１によって突出し量が略ゼロで支持されていることにより、ブレードの撓みを抑制し、当接圧を高めて除去性能を向上させることができる。
また、トナー像を形成するのに用いられるトナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０である。このようなトナーを用いた場合、クリーニング装置には高い除去能力が必要となるので、特に有効である。
また、感光体ドラム４とクリーニング装置３０とを一体的に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジとすることにより、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、第二の実施形態によれば、ブレードホルダ１を連続的に加圧する加圧手段としての風船状構造体６による加圧力を調整可能に構成する。これにより、ブレード２と感光体ドラム４との当接状態が変化してしまう場合にも、加圧力の調整により、最適な当接状態を維持することができ、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
また、ブレード２周辺の温度または湿度情報を取得する環境情報取得手段を設け、温湿度情報取得手段により取得された温度情報または湿度情報に基づき、風船状構造体６による加圧力を調整可能に構成する。これにより、使用環境の変化によりブレード２が物性変化した状態においても、基準当接状態を保ち、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
また、ブレード２の使用履歴情報を取得する使用履歴情報取得手段を設け、使用履歴情報取得手段により取得された使用履歴情報に基づき、風船状構造体６による加圧力を調整可能に構成する。れにより、経時でブレード２の摩耗が進行した状態においても、基準当接状態を保ち、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
また、環境情報とブレード２の使用履歴情報を組み合わせて、より詳細に加圧力調整を行うことにより、さらに効果的に基準当接状態を保ち、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    ブレードホルダ
２    ブレード
３    加圧点
４    感光体ドラム
５    感光体ドラムの回転方向
６    風船状構造体
７    加圧バネ
１１  ブロック状の連結部材
１２  板状の連結部材
１３  連結板
２０  トナー像形成部
３０  クリーニング装置
３１  ケーシング
４０  帯電装置
５０  現像装置
６０  中間転写ベルト
６６  ベルトクリーニング装置
７０  給紙部
９０  定着装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００７−０３３５０３号公報
【図１】
2010186153.tif 000003
【図２】
2010186153.tif 000004
【図３】
2010186153.tif 000005
【図４】
2010186153.tif 000006
【図５】
2010186153.tif 000007
【図６】
2010186153.tif 000008
【図７】
2010186153.tif 000009
【図８】
2010186153.tif 000010
【図９】
2010186153.tif 000011
【図１０】
2010186153.tif 000012
【図１１】
2010186153.tif 000013
【図１２】
2010186153.tif 000014
【図１３】
2010186153.tif 000015
【図１４】
2010186153.tif 000016
【図１５】
2010186153.tif 000017