(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、この像担持体の軸線方向寸法よりも短いブレードエッジで像担持体に摺接して像担持体をクリーニングするクリーニングブレードとを持ち、像担持体端部の非ブレード当接部に押圧されてブレードエッジに沿って移動してくるトナーの像担持体端部への漏れを防止するシール材が、像担持体の非ブレード当接部からブレード当接部側に延びてブレードエッジ部に像担持体の移動方向上流側から近接して対向する延設部を有し、かつ使用されるトナーの体積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下であって、ブレードエッジとシール材の延設部との間隙の幅をＷ、長さをＬとしたとき、
０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４
を満足する関係にあることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、詳しくは、電子写真複写機、電子写真ファクシミリ、電子写真プリンター等の電子写真方式により画像を形成するものにおいて、感光体、誘電体等の像担持体上の残留トナーを除去するのに用いられるクリーニング装置を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリーニング装置を有する画像形成装置において従来、例えば、特開平３−２９１６８５号公報は、クリーニングブレードの端部にクリーニング領域が重畳するような別のブレードを設け、クリーニングブレードのブレードエッジに沿って像担持体の端部側に移動しすり抜けるトナーを捕捉する方法を開示している。
【０００３】
また、実開平４−３４６３号公報は、クリーニングブレードの両端部に突出部を設け、トナーの像担持体両端部への移動を規制することにより、トナーの漏れを防止する方法を開示している。
【０００４】
さらに、特開平６−２７８６１号公報は、クリーニングブレードの両端縁および／またはこれら端縁が当接するシール材の端縁を傾斜させてトナーの漏れを減少させる方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特開平３−２９１６８５号公報、特開平６−２７８６１号公報が開示している技術では、トナーのすり抜けが顕著になるまでの時間が若干長くはなるが、本質的にはトナーのすり抜けが依然として発生し、画像品質の低下を招く。また部品点数が増えたり、特殊な加工のために加工工程が増えると云ったことによって、コストが高くなる。
【０００６】
また、実開平４−３４６３号公報に開示の技術は、加工が非常に困難であり、例え加工できたとしても、像担持体端部でのクリーニングブレードの当接状態が均一にならないために、周辺に歪みが生じて、クリーニングブレードそのものからトナーがすり抜けると云った問題がある。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解消することを課題とし、部品点数が増えず、また、特別な加工や精度が不要であることにより従来と同等のコストで、クリーニングブレード両端部とこれに近接したシール材との間隙からトナーがすり抜けることのないクリーニングブ装置を持った画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は上記のような目的を達成するために、像担持体と、この像担持体の軸線方向寸法よりも短いブレードエッジで像担持体に摺接して像担持体をクリーニングするクリーニングブレードとを持ち、像担持体端部の非ブレード当接部に押圧されてブレードエッジに沿って移動してくるトナーの像担持体端部への漏れを防止するシール材が、像担持体の非ブレード当接部からブレード当接部側に延びてブレードエッジ部に像担持体の移動方向上流側から近接して対向する延設部を有し、かつ使用されるトナーの体積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下であって、ブレードエッジとシール材の延設部との間隙の幅をＷ、長さをＬとしたとき、
０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４
を満足する関係にあることを特徴とするものである。
【０００９】
このように、クリーニングブレードのブレードエッジと、像担持体の非ブレード当接部に設けられたシール材の延設部との間の間隙の幅をＷ、長さをＬとしてあり、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４と十分に狭い間隙で、かつ使用されるトナーの体積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下であることにより、像担持体表面に残留するトナーがクリーニングブレードの像担持体に摺接しているブレードエッジに捕捉された後、このブレードエッジに沿ってクリーニングブレードの端部側に移動し側方へ抜けようとする際、クリーニングブレードの端部でブレードエッジとシール材の延設部とが形成している前記間隙の途中でこの間隙の狭さと後続トナーによる圧縮とによって凝集してブロッキング層を形成しそれ以上動かないし、この間隙の途中にできたブロッキング層がそれ以降に抜けようとするトナーをせき止めるシールの役目を果たすので、トナーのすり抜けが発生しない。また、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４である間隙の存在によって、シール材はクリーニングブレードと接触しないので、シール材がクリーニングブレードに歪みを与えることもなくブレードエッジは長期に亘って像担持体表面に自由な状態で均一に摺接し良好なクリーニング性を維持することができる。
【００１０】
しかも、部品点数は増加しないし、特別な加工や精度も不要であるので、コスト上昇の原因にはならない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の画像形成装置の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明が適用される画像形成装置のクリーニング部分を示している。図示のものは電子写真方式を採用する画像形成装置一般に適用されるもので、感光体や誘電体よりなる像担持体１は図の矢印の方向に回転される。この回転される像担持体１の上に電子写真方式にて静電潜像が形成され、これをトナー現像して顕像化したものを記録紙の上に静電転写し画像を形成する。記録紙は転写後に定着処理される。像担持体１の転写後の表面には残留トナーがあり、これを次の画像形成のためにクリーニング装置２によって除去する。
【００１２】
図１に示す本実施の形態でのクリーニング装置２ではクリーニングブレード３は鉛直に近い姿勢でブレードエッジ３ａが上向で、上記像担持体１の回転方向に対し順方向にて接触するように設置されている。クリーニングブレード３の設置姿勢は、現像装置、転写装置、帯電装置、露光装置等他の機器の配置との関係で決まるものである。したがって、機器の配置によっては種々に変化する。クリーニングブレード３はその基部がクリーニング装置本体２ａの近傍に設けられたフフレーム１１に支持され、ブレードエッジ３ａは、クリーニング装置本体２ａの廃トナー入口２ｂの下縁から像担持体１の側に斜め上向きに延びるばね板１２の先端によって像担持体１へ押圧され、矢印の方向に回転する像担持体１の表面に摺接して残留トナーを掻き取り、この掻き取ったものをクリーニング装置本体２ａ内に廃トナー入口２ｂを通じて受入れる。受け入れられた廃トナーはパドル７の回転も手伝って、クリーニング装置本体２ａの下部にある廃トナー受８に落ち込み、ここで搬送部材９によって所定の廃トナー容器に送り込まれて回収される。
【００１３】
電子写真プロセスでは、クリーニングブレード３がこの位置にある場合、クリーニングブレード３と像担持体１との軸線方向の長さが同じで、両側のブレード端部が像担持体１の端部と一致する構成にすると、クリーニングブレード３の像担持体１に摺接するブレードエッジ３ａにて掻き取った残留トナーが、ブレードエッジ３ａに沿ってブレード端部の側に移動し、像担持体１の両端部から落下するので、機内を著しく汚損する。
【００１４】
そこで、図２、図３に示すようにクリーニングブレード３の長さを像担持体１の軸線方向寸法よりも短くする。実質的にはクリーニングブレード３のブレードエッジ３ａの長さが像担持体１よりも短ければよい。これによって像担持体１のクリーニングブレード３のブレードエッジ３ａが当接しなくなる部分、つまり非ブレード当接部１ａに押圧されて、ブレードエッジ３ａにて掻き取られたトナー５が図４に示すようにブレードエッジ３ａに沿って像担持体１の端部に向けて移動してくるのを受止めるシール材４を設けて、前記移動してきたトナー５が像担持体１の端部へすり抜け漏れるのを防止する。
【００１５】
このトナー５の漏れ防止のために、シール材４は、像担持体１の非ブレード当接部１ａからブレード当接部１ｂ側に延びてブレードエッジ３ａ部に、図２の矢印で示す像担持体１の移動方向の上流側から近接して対向する延設部４ａを設け、かつ使用されるトナー５の体積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下であって、ブレードエッジ３ａとシール材４の延設部４ａとの間隙Ｓの幅をＷ、長さをＬとしたとき、
０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４
を満足する関係にあるようにしてある。
【００１６】
このように、クリーニングブレード３のブレードエッジ３ａと、像担持体１の非ブレード当接部１ａに設けられたシール材４の延設部４ａとの間の間隙Ｓの幅をＷ、長さをＬとしてあり、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４と十分に狭い間隙Ｓで、かつ使用されるトナー５の体積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下であることにより、像担持体１表面に残留するトナー５がクリーニングブレード３の像担持体１に摺接しているブレードエッジ３ａに捕捉された後、このブレードエッジ３ａに沿ってクリーニングブレード３の端部側に移動し側方へ抜けようとする際、クリーニングブレード３の端部でブレードエッジ３ａとシール材４の延設部４ａとが形成している前記間隙Ｓの途中でこの間隙Ｓの狭さと後続するトナー５による圧縮とによって凝集してトナー塊となりブロッキング層５ａを形成しそれ以上動かないし、この間隙Ｓの途中にできたブロッキング層５ａがそれ以降に抜けようとするトナー５をせき止めるシールの役目を果たすので、トナー５のすり抜けが発生しない。また、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４である間隙Ｓの存在によって、シール材４はクリーニングブレード３と接触しないので、シール材４がクリーニングブレード３に歪みを与えることもない。したがってブレードエッジ３ａは像担持体１表面に自由な状態で長期に亘って均一に摺接してトナーのすり抜けは起こらず良好なクリーニング性を維持することができる。
【００１７】
しかも、部材数が増大しないし、特別な加工や精度が不要であるので、コスト上昇の原因にはならない。
【００１８】
本実施の形態ではさらに、シール材４には像担持体１の非ブレード当接部１ａでクリーニングブレード３の基部側に延びてクリーニングブレード３の端部に沿う延設部４ｂも形成しているが、トナー５のすり抜けが前記間隙Ｓの部分で阻止されるので、前記延設部４ｂは特に必要なものではなく図４に示すようにクリーニングブレード３のブレード端部３ｂとの間に隙間があっても問題はないし、これを省略することができる。
【００１９】
本実施の形態での実施例を示すと、例えばＷ＝１ｍｍ、Ｌ＝６ｍｍとしてトナー５のすり抜けは発生しない。また、シール材４は、発泡のウレタンにテフロン系繊維を用いたモケットが使用されている。しかし、これに限られることはなく、弾性のある合成樹脂や各種繊維およびそれらの組み合わせのもので像担持体１の曲面に馴染みトナー５のすり抜けが起こり難く、かつ低摩擦で耐久性の高いものが好適である。
【００２０】
また、像担持体１は、有機系、無機系およびその複合系の材料のものを使用し、クリーニングブレード３はポリウレタンゴム、フッ素ゴム、テフロン系の弾性材料を使用する。像担持体１はドラムタイプに限られる必要はなく、ベルトタイプのもの等、他の形態をなしている場合にも同様に本発明は適用できる。
【００２１】
図４を用いてトナーのすり抜けの発生が阻止される状態となる間隙Ｓでのトナー５の挙動とすり抜け防止のプロセスを以下にさらに詳しく説明する。
【００２２】
トナー５はブレードエッジ３ａによって像担持体１から掻き取られて、ブレードエッジ３ａに沿って移動し拡がっていく。トナー５が移動する際、まずブレードエッジ３ａとの間の摩擦によって移動しながら対流してブレードエッジ３ａ部を底辺とした山を形成しようとする。トナー５の凝集度が低い場合、トナー５の山は高くなることもなく、すぐに崩れ、トナー５はブレード端部３ｂの側に移動していく。しかし、トナーの凝集度がある程度高いと、ブレードエッジ３ａに沿って間隙Ｓ側へ移動するトナー５は山を形成し、その山は徐々に高くなり、やがて山の頂上は間隙Ｓ内でシール材４に接触する。すると山の頂上とシール材４との間に隙間がなくなるため、トナー５はさらに凝集してトナー塊５ａとなって塞ぎ止められ動かなくなる。それ以後のトナー５もこの凝集し動かなくなったトナー塊５ａによってブロックされ、クリーニングブレード３のブレード端部３ｂとシール材４の延設部４ａとの間隙Ｓからのトナー５のすり抜けは未然に防止される。
【００２３】
前記のようなトナー５の山はトナー５の凝集度が高いほど形成され易くなる。
【００２４】
しかし、凝集度が高すぎると現像装置内での攪拌／移動が困難となり好ましくない。以上の点を配慮すると、体積粒径が４〜１５μｍのトナーにおいて凝集度は、ブレードエッジ３ａ上でのトナー５の山ができるように５％以上で、現像装置内での攪拌搬送が可能なように４０％以下という数値範囲に設定して好都合である。前記ブロッキング層５ａは、適度な柔らかさを有しているため、クリーニングブレード３に対し極度の圧迫を加えるようなことはなく、良好なクリーニング状態を保つことができ、クリーニングブレード３が捲れ上がったり、像担持体１を傷付けたりするような副作用的な心配はない。
【００２５】
図５は、クリーニングブレード３のブレードエッジ３ａとシール材４との間隙Ｓの長さＬとその幅Ｗを種々に変えて１５０００枚相当の耐久試験を行った結果を示している。図５において、○はトナーのすり抜けが全く発生しなかったもの、×はすり抜けが全て発生したもの、△はすり抜けが発生したりしなかったりしたものをそれぞれ示す。
【００２６】
ここで用いられたトナーは、ポリエチレン系のトナーで、前記実施の形態で示したのものと同様、体積平均粒径で４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度で５％以上４０％以下のものである。４μｍ以下のトナーはクリーニングブレード３ではクリーニングできず、１５μｍ以上のものは画質が著しく悪く実用できない。また、トナーの材料については前記したものに限らず、スチレン系、アクリル系、磁性、非磁性のものも使用できる。
【００２７】
図５から、Ｗ＝０のときはトナーのすり抜けが発生しており、Ｗ／Ｌが０．４以上のときもトナーのすり抜けの発生確率が高い。従って、この場合において実用上の最低限のシール性はＷとＬの関係を０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４と条件付けることで満足することができる。
【００２８】
またこの条件はＬの値を十分に取ることで、Ｗのあたいの精度管理は容易になる。例えば、Ｌを少なくとも５ｍｍ確保すれば、Ｗは０ｍｍから２ｍｍまでの範囲で前記シール性が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、像担持体表面に残留するトナーがクリーニングブレードのブレードエッジに捕捉された後、このブレードエッジに沿ってクリーニングブレードの端部側に移動し像担持体の端部へ抜けようとしても、クリーニングブレードの端部でブレードエッジとシール材の延設部とが形成している前記間隙によってトナーを凝集させてトナーのすり抜けを防止でき、しかも、部材数が増大しないし、特別な加工や精度も要らないのでないのでコストが従来よりも高くなることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態としての画像形成装置のクリーニング装置部分を示す断面図である。
【図２】図１のクリーニング装置のクリーニングブレードおよびシール抜け防止用のシール材と像担持体との関係を示す正面図である。
【図３】図２の３つの部材の関係を示す斜視図である。
【図４】図２の３つの部材の関係によるトナーすり抜け防止状態を示す一部の正面図である。
【図５】クリーニングブレードおよびシール材のトナーすり抜け耐久実験の各種の場合の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  像担持体
１ａ  非ブレード当接部
１ｂ  ブレード当接部
２  クリーニング装置
３  クリーニングブレード
３ａ  ブレードエッジ
３ｂ  ブレード端部
４  シール材
４ａ  延設部
５  トナー
Ｓ  間隙
Ｗ  間隙の幅
Ｌ  間隙の長さ
【図１】
0003605203.tif 000002
【図２】
0003605203.tif 000003
【図３】
0003605203.tif 000004
【図４】
0003605203.tif 000005
【図５】
0003605203.tif 000006