(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な像担持体と、該像担持体の表面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレードと、該クリーニング・帯電兼用ブレードに前記帯電用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つ前記表面層を導電性を付与したフェノール樹脂によって形成し、前記表面層の硬さがトナーの硬さよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回動可能な像担持体と、該像担持体の表面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレードと、該クリーニング・帯電兼用ブレードに前記帯電用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つ前記表面層を導電性を付与したポリビニルブチラール樹脂によって形成し、前記表面層の硬さがトナーの硬さよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
回動可能な像担持体と、該像担持体の表面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレードと、該クリーニング・帯電兼用ブレードに前記帯電用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つ前記表面層を導電性を付与したフェノール樹脂によって形成し、前記表面層の硬さが JIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値で HRM80以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
回動可能な像担持体と、該像担持体の表面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレードと、該クリーニング・帯電兼用ブレードに前記帯電用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つ前記表面層を導電性を付与したポリビニルブチラール樹脂によって形成し、前記表面層の硬さが JIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値で HRM80以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記電源が、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を発生して前記クリーニング・帯電兼用ブレードに印加する電源であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静電複写機，レーザプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に像担持体の表面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレードを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成図である。
感光体ドラム（像担持体）１０１は、導体１０１ｂの表面に感光体１０１ａを有しており、同図の矢印方向に回転する。この感光体ドラム１０１の周囲には、帯電手段（帯電装置）１０２，露光手段１０３，現像手段１０４，転写手段１０５，クリーニング手段１０６が配設されており、各手段は次のように作動する。
【０００３】
すなわち、帯電手段１０２は、感光体１０１ａの表面を所要の電位に帯電する。続いて、露光手段１０３が感光体１０１ａの表面を露光して、所望の画像に対応した静電潜像を感光体１０１ａの表面に形成する。現像手段１０４は、露光手段１０３によって形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体１０１ａの表面にトナー像を形成する。
【０００４】
その後、転写手段１０５が、図示しない搬送手段によって送られてくる用紙等の転写媒体Ｐ上に、感光体１０１ａの表面に形成されたトナー像を転写する。転写手段１０５によりトナー像が転写された転写媒体Ｐは、図示しない定着手段へと搬送され、そこで加熱によるトナー像の定着を施された後、装置外に排出されていく。
【０００５】
一方、クリーニング手段１０６は、転写後の感光体１０１ａの表面に残留するトナーを欠き落とし（除去し）、感光体１０１ａの表面を清掃する。
さて、従来の画像形成装置では、上記のとおりクリーニング手段１０６と帯電手段１０２とを別個に備えていた。
【０００６】
図５は、従来の画像形成装置に用いられているクリーニング手段の一例を示す概略構成図である。
クリーニング手段１０６は、クリーニングブレード１０６ａを主体として構成されている。クリーニングブレード１０６ａはウレタンゴムからなり、例えば厚さ２〔mm〕，長さ３００〔mm〕に形成され、支持部材１０６ｂにより支持されている。クリーニングブレード１０６ａの先端部は支持部材１０６ｂの先端から突き出しており、その突き出し量ａは、例えば８〔mm〕になるように調整してある。
【０００７】
また、クリーニングブレード１０６ａの支持角θ（感光体ドラムの接線方向に対するブレードの傾斜角度）は２０°、感光体１０１ａ上の残留トナーへの食い込み量ｂは略 １.２〔mm〕になるように調整してある。
このような構成のクリーニングブレード１０６ａは、エッジ部分が感光体１０１ａに付着している残留トナーに食い込んで、感光体１０１ａから欠き落とす。
【０００８】
一方、帯電手段１０２としては、従来からのスコロトロンなどのコロナ帯電装置のほかに、いわゆる接触帯電装置が広く用いられている。接触帯電装置は、感光体１０１ａの表面に帯電部材を接触させ、この帯電部材に電圧を印加することによって感光体１０１ａの表面を帯電する。
【０００９】
図６は、接触帯電装置の一例を示す概略構成図である。
この接触帯電装置は、ローラ形状の帯電部材１０７を備えている。
帯電部材１０７は、導体１０７ｂの周面に弾性体層１０７ａを有し、例えば直径５〜２０〔mm〕，長さ約３００〔mm〕に形成されている。
なお、感光体ドラム１０１は、例えば直径３０〜８０〔mm〕，長さ約３００〔mm〕に形成されている。
【００１０】
帯電部材１０７は、回転する感光体ドラム１０１の表面に接触して従動回転する。帯電部材１０７の弾性体層１０７ａは、抵抗率が１０7〜１０9〔Ωcm〕程度の導電性材料で構成してある。また、帯電部材１０７の表面（弾性体層１０７ａの表面）には、膜厚が１０〜２０〔μｍ〕程度の表面保護層が形成されている場合もある。
【００１１】
帯電部材１０７には電源１０８により帯電用の電圧が印加され、感光体１０１ａの表面が帯電される。その印加電圧は、−１.０〜−１.５〔ｋＶ〕程度の直流電圧である。
上述したようにクリーニング手段１０６と帯電手段１０２とを別個に備えた従来の画像形成装置では、次のような問題がある。
【００１２】
（１）感光体ドラム１０１の周囲にクリーニングスペースと帯電スペースの両方が必要であるため、装置全体を小型化するうえでネックとなっている。
（２）クリーニング手段１０６と帯電手段１０２とが、別個の構成部材となっているため、部品点数が多く、コストアップとなる。
そこで、このような問題を解消するために、例えば特開平７−９２７６７号公報に見られるように、クリーニング手段と帯電手段の両方の機能を兼用させたクリーニング・帯電兼用装置を備えた画像形成装置も提案されている。
【００１３】
図７は、クリーニング・帯電兼用装置の一例を示す概略構成図である。
このクリーニング・帯電兼用装置は、クリーニング・帯電兼用ブレード（以下単に「ブレード」ともいう）１１０を備えている。
ブレード１１０は、導電性の弾性体によって形成されており、支持部材１１１により支持され、先端が感光体ドラム１０１の表面に接触（当接）している。
【００１４】
このブレード１１０の形状，当接条件などは、次の通りである。
すなわち、ブレード１１０は、例えば厚さ２〔mm〕，長さ３００〔mm〕に形成され、先端部が支持部材１１１の先端から突き出しており、その突き出し量ａは、例えば８〔mm〕になるように調整してある。
【００１５】
また、ブレード１１０の支持角θ（感光体ドラムの接線方向に対するブレードの傾斜角度）は２０°、感光体１０１ａ上の残留トナーへの食い込み量ｂは略１．２〔mm〕になるように調整してある。
このような構成のブレード１１０は、エッジ部分が感光体１０１ａに付着している残留トナーに食い込んで、感光体１０１ａから欠き落とす。
【００１６】
このブレード１１０は、ウレタンゴムをベースにカーボンやイオン導電材を分散させて、抵抗率を１０6〜１０9〔Ωcm〕程度に調整してある。そして、ブレード１１０は、既述の帯電部材１０７と同様に、電源１１２により帯電用の電圧が印加され、感光体１０１ａの表面を帯電する。その印加電圧は、−１.５〜−２.０〔ｋＶ〕 程度の直流電圧である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のクリーニング・帯電兼用装置を備えた画像形成装置では、本来、転写後に感光体１０１ａの表面に付着している残留トナーは、クリーニング・帯電兼用ブレード１１０により除去されるはずである。
【００１８】
しかし、実際には、ブレード１１０を通り抜けるトナー（転写残のトナー量に比べればわずかである）が存在する。逆に、ブレード１１０を通り抜けるトナーが全く存在しない場合、ブレード１１０と感光体１０１ａとの当接部分（ニップ部分）にトナーが全く存在しない（ブレード１１０が感光体１０１ａに直接接触する）ことになるため、ブレード１１０と感光体１０１ａとの間の摩擦力が大きくなり、ブレード１１０の巻き込みやブレード１１０の摩耗が発生してしまう。
【００１９】
すなわち、ブレード１１０を通り抜けるトナーが、ブレード１１０と感光体１０１ａとの滑りをよくする役目を果たし、ブレード１１０の巻き込みやブレード１１０の摩耗を防止している。
【００２０】
従来のブレード帯電（クリーニング・帯電兼用装置によるブレード帯電ではなく普通のブレード帯電）では、転写後に感光体の表面に付着している残留トナーを通常のクリーニングブレードで除去した後、帯電用のブレード（帯電ブレード）を感光体の表面に押し当てて、その表面を帯電するようにしている。
このため、従来のブレード帯電では、帯電ブレードと感光体との間にトナーがほとんど存在せず、帯電ブレードと感光体との当接によるブレード摩耗の影響を小さくするという課題があった。
【００２１】
これに対して、例えば特開平４−１６８４５３号公報に見られるように、ブレード表面を低摩擦の樹脂などでコートする方法が提案されている。それによれば、ブレード表面の摩耗による損傷がなくなり、帯電異常が発生しなくなる。
あるいは、上述したクリーニング・帯電兼用ブレードで感光体の表面に付着している残留トナーを除去しながら、同時に感光体の表面を帯電するクリーニング・帯電兼用装置の場合は、ブレードと感光体との間にトナーが存在するため、ブレードの摩耗に関してはそれほど大きな問題とはならない。
【００２２】
むしろ、クリーニング・帯電兼用装置では、次のような別の問題が発生する。
すなわち、ブレードを通り抜けるトナーの一部がブレードと感光体との当接部分でブレードの表面に付着する。このため、装置を長期間使用した場合（例えばコピー枚数が２０００枚以上になった場合）、トナーがブレードの感光体と接触する表面に付着し、固着する。ブレード表面にトナーが堆積した状態で感光体の表面を帯電すると、トナーが固着した部分では帯電が十分に行なわれず、電位が低くなったり未帯電となり、帯電ムラの原因となる。
【００２３】
そこで、このクリーニング・帯電兼用装置を長期間使用した時に発生する帯電ムラの解消方法として、次のようなものも提案されている。
例えば、特開平５−１３４５２１号公報に記載された画像形成装置では、非画像形成時に、いわゆる帯電開始電圧の２倍より小さいピーク間電圧を有する振動電圧と直流電圧との重畳電圧をブレードに印加している。これは、ブレードに印加する電圧を、振動電圧と直流電圧との重畳電圧とするよりも、直流電圧のみとした方が、ブレード表面に付着・固着するトナーが少なくなるためである。
【００２４】
しかし、この画像形成装置でも、画像形成時には、帯電開始電圧の２倍より大きいピーク間電圧を有する振動電圧と直流電圧との重畳電圧をブレードに印加するため、装置を長期間使用した（数千枚のコピーを行なった）場合にはやはり上述の帯電ムラが発生してしまい、長期間の使用による耐久性の面では十分ではない。また、非画像形成時と画像形成時とでブレードに異なる電圧を印加するため、より複雑な機構が必要になるという欠点もある。
【００２５】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、クリーニング・帯電兼用装置（クリーニング・帯電兼用ブレード）を長期間使用した場合でも、そのブレードの表面にトナーが付着・固着することが原因である帯電ムラが発生しないようにすることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、回動可能な像担持体と、その像担持体の表面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレードと、そのクリーニング・帯電兼用ブレードに帯電用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置において、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１の発明は、クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂によって形成し、その表面層の硬さをトナーの硬さよりも大きくしたものである。
請求項２の発明は、クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を導電性を付与したポリビニルブチラール樹脂によって形成し、その表面層の硬さをトナーの硬さよりも大きくしたものである。
請求項３の発明は、クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂によって形成し、その表面層の硬さを JIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値で HRM80以上としたものである。
請求項４の発明は、クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂によって形成し、その表面層の硬さを JIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値で HRM80以上としたものである。
【００２８】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの画像形成装置において、電源を、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を発生してクリーニング・帯電兼用ブレードに印加する電源としたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
同図に示すように、画像形成装置は、感光体ドラム（像担持体）１の周囲に、クリーニング・帯電兼用装置２，露光装置５，現像装置６，及び転写装置１０を備えている。
【００３１】
感光体ドラム１は、導体１ｂの表面に感光体１ａを塗布することにより形成され、図中の矢印方向に回転する。感光体ドラム１は、例えば１１５〔mm／sec〕 の周速で回転する。
クリーニング・帯電兼用装置２は、導電性の表面層を持つ弾性体から形成されるクリーニング・帯電兼用ブレード３及び電源４を備えている。ブレード３はエッジ部分が感光体１ａに接触している。このブレード３には、電源４によって帯電用の電圧（所定の電圧）が印加される。
【００３２】
露光装置５は、クリーニング・帯電兼用装置２によって均一に帯電された感光体１ａの表面に、目的の画像に対応した光を照射することにより静電潜像を形成する。露光装置５の光源としては、例えばレーザダイオードが用いられ、そこから射出されるレーザビームをポリゴンミラーによって偏向し、感光体１ａの表面に照射しながら走査していく。
【００３３】
現像装置６は、現像ローラ７，現像剤貯蔵室８，及び電源９を備えている。この現像装置６は、現像ローラ７に所定の電圧（例えば −０.６〔ｋＶ〕）を印加することにより、感光体１ａの表面の露光装置５によって露光された部分（静電潜像）が現像され、その部分にトナー像が形成される（反転現像）。現像剤としては、キャリアとトナーとによって形成される２成分現像剤や、トナーのみの１成分現像剤などを用いる。
【００３４】
転写装置１０は、現像装置６によって感光体１ａの表面に形成されたトナー像を、図示しない給紙部から送られてくる転写媒体１３上に転写する。この転写装置１０は、転写ローラ１１と電源１２とを備え、電源１２によって転写ローラ１１に所定の電圧を印加する。印加する電圧は、定電流（例えば２０〔μＡ〕）制御とする。
トナー像が転写された転写媒体は、図示しない定着手段に搬送されてトナー像が定着される。
【００３５】
図２は、図１に示したクリーニング・帯電兼用装置２を更に詳しく説明するための構成図である。
ブレード３は、例えば厚さ２〔mm〕，長さ３００〔mm〕，幅１３〔mm〕に形成され、支持部材３ａにより支持されている。このブレード３の先端部は支持部材３ａの先端から突き出しており、その突き出し量は、例えば８〔mm〕になるように調整してある。
【００３６】
またこの実施形態では、ブレード３の支持角（感光体ドラムの接線方向に対するブレードの傾斜角度）を２０°、感光体１ａ上の残留トナーへの食い込み量を略 １.２〔mm〕に調整してある。
このような構成のブレード３は、エッジ部分が感光体１ａに付着している残留トナーに食い込んで、感光体１ａから欠き落とす。
【００３７】
このブレード３は、少なくとも弾性体である基体（基材）と導電性の表面層とによって構成される。弾性体である基体を形成する材料としては、ウレタンゴム，ＥＰＤＭ，エピクロルヒドリンゴム，シリコンゴム，フッ素ゴムのようなものが挙げられる。
【００３８】
また、この他の材料であっても、感光体１ａとブレード３との当接が確保できるような弾性を持つものであれば、どのようなものであっても構わない。例えば、熱可塑性エラストマや発泡構造の樹脂などのゴム以外のものであっても構わない。また、弾性体である基体は、導電性を有するものであっても良いが、必ずしも導電性である必要はなく、いわゆる絶縁体（１０12〔Ωcm〕以上の抵抗率を持つもの）であっても構わない。
【００３９】
ブレード３の表面層を形成する材料は、導電性を付与することが可能であり、且つその硬さが画像形成装置で使用するトナーの硬さに比べて大きいものであれば、どのようなものであってもよい。
トナーは、ポリエステル樹脂やスチレン／アクリル酸エステル共重合体などをバインダ樹脂としているものが多く使用されている（トナーの成分に関しては、特開平５−１５８２７７号公報などに詳しく記載されている）。
【００４０】
実際トナーの硬さを、JIS Z2245 に記載されるロックウェル硬さ試験方法において、テストピースを作成して測定すると、その測定値がHRM70〜HRM80となる。
このため、ブレード３の導電性の表面層を形成する材料の硬さとしては、JIS Z2245 に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値で HRM80以上であることが望ましい。
【００４１】
具体的には、フェノール樹脂，ポリビニルブチラール樹脂，ポリカボネート樹脂などに、ケッチェンブラック，酸化チタンなどの導電性材料を分散させたものをブレード３の表面層として用いる。
【００４２】
表面層の形成方法としては、いわゆるスプレー，ディッピングなどのどのような方法を用いてもよい。導電性の表面層の膜厚は、表面層を形成する材料によって異なるが、５〜１００〔μｍ〕である。膜厚が５〔μｍ〕以下である場合には、表面層の強度が不十分であり、表面層と感光体１ａとの摩擦によって、表面層が摩耗や破損するなどの問題が発生する。一方、膜厚が１００〔μｍ〕以上である場合には、感光体１ａとブレード３との当接にムラができてしまい、転写後の感光体１ａの表面に残留するトナーのクリーニングが不十分であったり、均一な帯電ができないなどの問題が発生する。
【００４３】
支持部材３ａの電源４との接続部からブレード３の感光体１ａとの当接部側の面（当接面）まで、導電性の給電部材３ｂが張り付けられており、電源４はその給電部材３ｂを介してブレード３に所定の電圧を印加するようにしている。この給電部材３ｂは、感光体１ａとの当接部から１０〔mm〕離れた位置に配置されている。なお、給電部材３ｂの配置位置は、必ずしもブレード３の当接面側でなくてもよい。つまり、反対側の面に給電部材３ｂを配置してもよい。また、ブレード３の基体を導電性にすれば、その基体内部に給電部材３ｂを配置可能である。
【００４４】
ブレード３に印加する電圧は、直流電圧（ −０.９〔ｋＶ〕）に交流電圧（ピーク間電圧：２.０〔ｋＶ〕 ，振動数：１〔ｋＨｚ〕）を重畳したものである。ブレード３に印加する電圧を直流電圧（ −１.６〔ｋＶ〕）のみとしてもよいが、そうすると、トナーなどがブレード３に付着しにくいという長所があるものの、次のような問題もある。
【００４５】
すなわち、ブレード３に印加する電圧を直流電圧のみとした場合には、交流電圧を重畳した場合に比べて、ブレード３と感光体１ａとの密着性をかなり厳しく制限しないと、感光体１ａの表面を均一に帯電することができない。このため、ブレード３のエッジ精度を厳しく制限する必要があり、ブレード３の表面にわずかに付着したトナーの影響を受けやすいなどの欠点がある。
このような理由により、この実施形態では、ブレード３に印加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電圧としている。
【００４６】
次に、この実施形態をさらに具体的に説明するために、実際のクリーニング・帯電兼用ブレードの作成方法及び耐久性評価の方法の異なる例（実施例１，２）を挙げるが、この発明はこれに限定されるものではない。また、この実施形態の効果を明瞭にするために、この実施形態とは関係しないクリーニング・帯電兼用ブレードの作成方法及び耐久性評価の方法の例（比較例）も挙げる。
【００４７】
（１）ブレードの作成方法及び耐久性評価の方法１（実施例１）
ブレードを作成する場合、まず以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
0003637199.tif 000002
【００４８】
ブレードの基体は、絶縁性であるウレタンゴムブレードであり、表面をエタノールで洗浄した後、上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行なう。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱して硬化させる。このときのコート層（表面層）の膜厚は、１０〔μｍ〕である。
このようにして作成したブレードを所定の複写機にセットして、連続通紙実験を行ない、ブレードの耐久性の評価を行なった。
【００４９】
すなわち、上述した帯電条件（直流成分：−０.９〔ｋＶ〕，交流成分：２.０〔ｋＶ〕，振動数：１〔ｋＨｚ〕）で感光体の表面を帯電した後、ハーフトーン画像を現像して帯電均一性の評価を行なった。
帯電均一性の評価の結果、コピー枚数にして１００００枚の連続通紙実験後でも、従来のクリーニング・帯電兼用装置のようなブレードへのトナー付着・固着が起こらず、良好な均一帯電性が確保された。
【００５０】
なお、コートに使用した材料で、テストピースを作成して、JIS Z2245 に記載されるロックウェル硬さ試験方法によって測定を行なったところ、その測定値（コート材料の硬さ）はHRM100であった。
連続通紙（耐久性）実験の結果とコート材料の硬さの測定結果は、図３にまとめてある。
【００５１】
（２）ブレードの作成方法及び耐久性評価の方法２（実施例２）
ブレードを作成する場合、まず以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
樹脂    ：ポリビニルブチラール樹脂；４％
硬化剤  ：イソシアネート；２％
導電材料：ケッチェンブラック；０.５％
溶媒    ：トルエン；９３.５％
【００５２】
ブレードの基体は、絶縁性であるウレタンゴムブレードであり、表面をトルエンで洗浄した後、上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行なう。コート後、ブレードを１４０〔℃〕で１時間加熱して硬化させる。このときのコート層の膜厚は、１０〔μｍ〕である。
【００５３】
このようにして作成したブレードを実施例１と同様に所定の複写機にセットして、連続通紙実験を行なったところ、やはりコピー枚数にして１００００枚の連続通紙実験後でも、従来のクリーニング・帯電兼用装置のようなブレードへのトナー付着・固着が起こらず、良好な均一帯電性が確保された。
【００５４】
なお、実施例１と同じ方法でコート材料の硬さの測定を行なったところ、その測定値は HRM85であった。
連続通紙（耐久性）実験の結果とコート材料の硬さの測定結果は、図３にまとめてある。
【００５５】
（３）ブレードの作成方法及び耐久性評価の方法３（比較例）
ブレードを作成する場合、まず以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
0003637199.tif 000003
【００５６】
ブレードの基体は、絶縁性であるウレタンゴムブレードであり、表面をエタノールで洗浄した後、上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行なう。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱して硬化させる。このときのコート層の膜厚は、１０〔μｍ〕である。
【００５７】
このようにして作成したブレードを実施例１，２と同様に所定の複写機にセットして、連続通紙実験を行なったところ、コピー枚数にして１０００枚の連続通紙実験後において、ブレードへのトナー付着・固着が起こり、筋状の電位の低い部分が発生する（均一帯電性が確保されない）ようになった。
【００５８】
なお、実施例１，２と同じ方法でコート材料の硬さの測定を行なったところ、その測定値は HRM50であった。
連続通紙（耐久性）実験の結果とコート材料の硬さの測定結果は、図３にまとめてある。
【００５９】
このように、この発明の実施形態である画像形成装置では、クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂又はポリビニルブチラール樹脂等の材料によって形成し、その表面層の硬さをトナーの硬さ(JIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値でHRM70〜80)よりも大きくした（上記ロックウェル硬さ試験方法による測定値でHRM80以上にした)ので、クリーニング手段と帯電手段を別々に配置した画像形成装置で生じていた以下の(１)(２)に示すような問題を解消することができる。
【００６０】
（１）感光体の周囲にクリーニングスペースと帯電スペースの両方が必要であるため、装置全体を小型化するうえでネックとなっている。
（２）クリーニング手段と帯電手段とが、別個の構成部材となっているため、部品点数が多く、コストアップとなる。
また、クリーニング手段と帯電手段の両方の機能を兼用させた従来のクリーニング・帯電兼用装置を備えた画像形成装置で生じていた以下の(３)(４)に示すような問題も解消することができる。
【００６１】
（３）長期間使用した場合（例えばコピー枚数が２０００枚以上になった場合）、トナーがブレードの感光体と接触する表面に付着・固着することによって帯電ムラが発生する。
（４）トナーがブレードの感光体と接触する表面に付着・堆積することを防止するために、ブレードに印加する電源電圧を切り替えるための複雑な機構が必要となる。
【００６２】
ここで、この発明の実施形態におけるクリーニング・帯電兼用装置において、上述したような問題（特にブレードの感光体との接触部にトナーが付着・堆積する問題）が発生しない理由を記述する。
従来の技術の項で指摘したように、従来のクリーニング・帯電兼用装置では、クリーニング・帯電兼用のブレードをわずかなトナーが通過していくことが必要である。
【００６３】
しかし、発明者らの実験によれば、このようなトナーの中には、ブレードと感光体との当接部で、ブレードと感光体とによって強く挟まれるために、ブレード側に突き刺さり、トラップされてしまうトナーが存在する。このようなブレードにトラップされたトナーが、核となって、ブレードを通過するトナーを次々と寄せ集めて大きな固まりとなってトナー固着が発生すると考えられる。
【００６４】
また、ブレードにトラップされたトナーが核となって次第に大きな固まりとなる時には、この核トナーと感光体との間で発生する摩擦熱や、ブレードと感光体との間で発生する放電なども影響をおよぼしている。
このような問題に対して、この発明の実施形態では、クリーニング・帯電兼用のブレードの表面層の硬さをトナーの硬さよりも大きくしたので、ブレードと感光体との当接部において、トナーがブレードと感光体とで強く挟まれても、トナーがブレードの表面に突き刺さり、トラップされるようなことは起こらない。
【００６５】
すなわち、表面層を持たないブレードのような核となるトナーがブレードと感光体との当接部に存在しないことになる。この結果、トナーがブレードの感光体と接触する表面に付着・固着することがなくなるため、画像形成装置を長期間使用した場合でも帯電ムラが発生することがない。
【００６６】
さらに、この実施形態では、ブレードに印加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電圧とした点が加わる。
クリーニング・帯電兼用装置では、ブレードに印加する電圧を直流電圧のみにした場合、前述したようにブレードと感光体との当接を厳しく制限したり、ブレードと感光体との当接部近傍のトナーの影響を受けやすいなどの問題がある。
【００６７】
このため、均一な帯電を得るための困難さを考慮した場合には、ブレードに直流電圧のみを印加する方法は現実的ではなく、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方法が必要である。
しかし、従来の技術の項で指摘したように、ブレードに印加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電圧にした場合、ブレードの感光体と当接する表面へのトナーの付着・固着が促進されてしまう傾向がある。
【００６８】
これに対して、この発明の実施形態では、ブレードの表面層の硬さをトナーの硬さよりも大きくしたので、ブレードに印加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電圧にした場合でも、ブレードの感光体と当接する表面へのトナーの付着・固着は起こらない（ブレードと感光体との当接部にトラップされた核トナーがないため）。このため、画像形成装置を長期間使用した場合でも帯電ムラが発生することがない。
【００６９】
なお、ブレードの表面層の硬さを JIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値で HRM80以上にすることが望ましいが、トナーの硬さによっては必ずしもそうする必要はない。
また、ブレードに印加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電圧にすることが望ましいが、直流電圧のみにしてもよい。
さらに、ブレードの表面層は、その硬さがトナーの硬さよりも少しでも大きくなれば、フェノール樹脂あるいはポリビニルブチラール樹脂以外のもので形成してもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４の発明の画像形成装置によれば、クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂又はポリビニルブチラール樹脂によって形成し、その表面層の硬さをトナーの硬さよりも大きくした(例えばJIS Z2245に記載されるロックウェル硬さ試験方法による測定値でHRM80以上にした)ので、クリーニング・帯電兼用装置（クリーニング・帯電兼用ブレード）を長期間使用した場合でも、そのブレードの表面にトナーが付着・固着することが原因である帯電ムラが発生することがなくなる。
【００７１】
さらに、請求項５の発明の画像形成装置によれば、電源が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を発生してクリーニング・帯電兼用ブレードに印加するので、そのブレードと感光体との当接を厳しく制限したり、そのブレードと感光体との当接部近傍のトナーの影響を受けやすいなどの問題もなくなり、均一な帯電を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
【図２】図１に示したクリーニング・帯電兼用装置２を更に詳しく説明するための構成図である。
【図３】図２のクリーニング・帯電兼用ブレード３を使用した場合の効果を説明するための図である。
【図４】電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成図である。
【図５】従来の画像形成装置に用いられているクリーニング手段の一例を示す概略構成図である。
【図６】従来の接触帯電装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】従来のクリーニング・帯電兼用装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム（像担持体）    １ａ：感光体
２：クリーニング・帯電兼用装置
３：クリーニング・帯電兼用ブレード
３ａ：支持部材                  ３ｂ：給電部材
４：電源                        ５：露光装置
６：現像装置                    １０：転写装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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