(57)【要約】【課題】  トナーの凝集力、トナーと像担持体との付着力の増加を抑制し、残存トナーの下流側への突入量を低減して残留トナーを効率よく拭き取るクリーニング装置を提供する。【解決手段】  支持部材８ｅの表裏両面にそれぞれ感光体１の回転方向に沿って上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂが配設されている。上流側ブレード８ａの支持部材８ｅの先端部からの突き出し量１６は、下流側ブレード８ｂの突き出し量１７よりも大きくなっている。また、下流側ブレード８ｂの硬度は上流側ブレード８ａの硬度よりも大きく、かつ上流側ブレード８ａの厚さは下流側ブレード８ｂよりも厚くなっている。下流側ブレード８ｂの長手方向の長さ１２は上流側ブレード８ａの長手方向の長さ１１よりも長く、下流側ブレード８ｂの長手方向の両端部は上流側ブレード８ａの長手方向両端部からそれぞれ所定幅だけ突出している。【選択図】図３
2006243620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像し、このトナーを記録材に転写した後、前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向に沿って複数配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去する板状ブレードと、この板状ブレードを支持する支持部材とを有し、前記板状ブレードの像担持体への当接圧力は、前記像担持体の回転方向下流側の板状ブレードほど大きく、且つ前記板状ブレードの支持部材からの突き出し量は、前記像担持体の回転方向下流側の板状ブレードほど小さいことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記板状ブレードの硬度は、前記像担持体の回転方向下流側の板状ブレードほど大きい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に記載のクリーニング装置において、前記トナーの平均円形度が０．９５以上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１ないし３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、前記板状ブレードの厚さは、前記像担持体の回転方向上流側の板状ブレードほど厚いことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、前記板状ブレードの長手方向の長さは、像担持体の回転方向上流側の板状ブレードほど短いことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、前記板状ブレードのうち、最も上流側の板状ブレードは加振機構を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と、この像担持体上に担持されるトナーを清掃するクリーニング装置とを含んで一体に支持され、画像形成装置に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジにおいて、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
潜像を形成する像担持体と、この像担持体表面に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録材に転写する転写装置と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、前記クリーニング装置は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像を形成する像担持体と、この像担持体表面に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録材に転写する転写装置と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、この画像形成装置は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを備えてい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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に搭載されるクリーニング装置に関し、更に、このクリーニング装置を備えたプロセスカートリッジおよび前記クリーニング装置またはプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の像担持体上に残留したトナーを除去する装置をクリーニング装置という。
このようなクリーニング装置において、像担持体の回転方向に沿って複数のブレードを設けてクリーニング性能を向上させようとするものが知られている。
しかしながら、複数のブレードのうち上流側ブレードの当接圧力下をトナーがすり抜ける度々に像担持体とトナーとの付着力またはトナー粒子同士の凝集力が増加するので、上流側のブレードで拭き残したトナーを下流側ブレードで完全に拭き取ることは困難である。特に、小径かつ球形のトナーでは、トナー粒子同士の凝集力がより大きくなって密充填されるとともに、像担持体としての感光体とトナーとの付着力も一層強くなるので、トナーを散らしたり、拭き取ることがかなり困難となる。
【０００３】
このような状況の下、従来から、上流側のブレードで拭き取れなかった残留トナーを下流側のブレードで補助的に拭き取るという考え方が主流となっている。このような考え方に基づいた先行技術文献として、例えば特許文献１には、像担持体の表面に圧接する複数のクリーニングブレードを設け、このクリーニングブレードの硬度を前記像担持体の移動方向下流側に配設されたブレードほど低く設定するとともに、圧接圧力を像担持体の移動方向下流側のブレードほど低くしたクリーニング装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、感光体の回転方向上流側に配設されたカウンター式の第１のブレードと、この第１のブレードとは独立して支持されたワイパー式の第２のブレードとを有するクリーニング装置が開示されている。
更にまた、特許文献３には、先端を移動体表面に圧接する複数のクリーニングブレードを有し、前記移動体表面の移動方向の上流側に配設するクリーニングブレードの先端を移動体表面に対して逆方向から当接させ、下流側に配設するクリーニングブレードの先端を移動体表面の移動方向に対して順方向に当接し、前記下流側に配設するクリーニングブレードの移動体表面への圧接力を上流側に配設するクリーニングブレードの稼働状況に基づいて調節可能としたクリーニング装置が開示されている。
更にまた、特許文献４には、 感光体表面にクリーニングブレードを当接して残留トナーを除去するクリーニング装置であって、前記クリーニングブレードが材質の異なる複数のブレードからなるクリーニング装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７８６０号公報
【特許文献２】特開平５−３４１６９６号公報
【特許文献３】特許第３３０３５６７号
【特許文献４】特開平５−３４１６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術は、トナーの凝集力およびトナーと像担持体との付着力の増加を防止することができず、像担持体に付着した残留トナー、特に、小径かつ球形のトナーを効率よく拭き取ることができないという問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、トナーの凝集力およびトナーと像担持体との付着力の増加を抑制するとともに、残存トナーの下流側ブレードへの突入量を最小限に低減することにより、小径かつ球形のトナーであっても安定して拭き取ることができるクリーニング装置を提供することにある。また、本発明の他の課題は、ブレードで拭き取られたトナーを効率よく回収するクリーニング装置を提供することにある。更に、本発明の別の課題は、トナーを安定して拭き取ることができるクリーニング装置を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のクリーニング装置は、以下の特徴を有している。すなわち、本発明のクリーニング装置は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像し、このトナーを記録材に転写した後、前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向に沿って複数配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去する板状ブレードと、この板状ブレードを支持する支持部材とを有し、前記板状ブレードの像担持体への当接圧力は、前記像担持体の回転方向下流側の板状ブレードほど大きく、且つ前記板状ブレードの支持部材からの突き出し量は、前記像担持体の回転方向下流側の板状ブレードほど小さいことを特徴とする。
【０００８】
板状ブレードの突き出し量とは、板状ブレードを支持する支持部材の先端部からこの支持部材に支持された板状ブレードの先端部までの長さをいう。板状ブレードの硬度は、像担持体の回転方向下流側の板状ブレードほど大きいことが好ましい。
トナーの平均円形度は０．９５以上であることが好ましい。トナーの平均円形度とは、ＦＰＩＡ法によって測定した平均円形度をいう。板状ブレードの厚さは、前記像担持体の回転方向上流側の板状ブレードほど厚いことが好ましい。
【０００９】
板状ブレードの長手方向の長さは、像担持体の回転方向上流側の板状ブレードほど短いことが好ましい。ブレードの長さ方向の長さとは、像担持体の回転方向に直行する方向におけるブレードの長さをいう。また、板状ブレードのうち、最も上流側のブレードに加振機構を設けることもできる。
【００１０】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と、この像担持体上に担持されたトナーを清掃するクリーニング装置とを含んで一体に支持され、画像形成装置に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジであって、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えていることを特徴とする。プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、電子写真感光体としての像担持体とを一体に構成したものであって、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたものをいう。クリーニング装置をプロセスカートリッジ化することにより、メンテナンス面で有利となる。すなわち、部品または装置に起因して故障が生じた場合、プロセスカートリッジごと交換することによって早期に現状回復させることができ、サービス時間を短縮することができる。なお、像担持体としての感光体のクリーニング性を良好にすることにより、プロセスカートリッジの高寿命化を図ることができる。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、潜像を形成する像担持体と、この像担持体表面に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録紙に転写する転写装置と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、前記クリーニング装置は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のクリーニング装置であることを特徴とする。
本発明の別の画像形成装置は、潜像を形成する像担持体と、この像担持体表面に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録紙に転写する転写装置と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、この画像形成装置は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体の回転方向に沿って複数配置されたクリーニングブレードのうち、上流側ブレードの像担持体への当接圧を下流側ブレードの当接力よりも小さくしたので、上流側ブレードを通過するトナーと像担持体との付着力およびトナーの凝集力の増加を抑制することができ、また、下流側へのトナー突入量を減少させることができる。従って、円形度の高いトナーを使用した場合であっても、長期にわたって安定したクリーニングが可能となる。また、支持部材に接着層を介してブレードを貼り付けるという構成としたので、クリーニング装置の製作費を安価に抑えることができる。一の支持部材の表裏両面にそれぞれ硬度、厚さ等、特性の異なるクリーニングブレードを貼り付けるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。図２は、本発明の画像形成装置の像担持体周囲の構成を示す概略図である。
図１において、像担持体１の周囲には帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置６、定着装置７及びクリーニング装置８が配置されている。像担持体（以下、感光体ともいう）１としては、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いることができる。環境及び使用後の後処理を考慮すると、有機化合物を用いることが好ましい。
【００１４】
帯電装置２は、コロナ方式、ローラ方式、ブラシ方式、ブレード方式のいずれであってもよく、ここでは、ローラ方式の帯電装置２を示す。帯電装置２は、図２に示したように、帯電ローラ２ａ、帯電ローラ２ａを清掃するために当接されているクリーニングパッド２ｂ、帯電ローラ２ａに接続される図示しない電源を備える。帯電ローラ２ａに高電圧を印加して曲率を有する帯電ローラ２ａと感光体１との間に所定の電圧を印加し、感光体１との間でコロナ放電を発生させて感光体１の表面を一様に帯電する。
露光装置３は、読取装置２０内のスキャナーで読み取ったデータ及び図示しないＰＣ等外部機器より送られた画像信号を変換し、ポリゴンモータでレーザー光３ａ（図２参照）をスキャンさせミラーを通して読み取られた画像信号を基に感光体１上に静電潜像を形成する。
【００１５】
現像装置４は、現像剤を担持して感光体１に供給する現像剤担持体と、トナー供給室等を備える。感光体１と微小間隔をおいて配置された円筒状の現像剤担持体と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材とを有している。現像剤担持体は、回転可能に支持された中空円筒状の現像剤担持体本体と、現像剤担持体本体の内部にこれと同軸に固設されたマグネットロールとを備えており、現像剤担持体本体の外周面に現像剤を磁気的に吸着して搬送するようになっている。現像剤担持体は導電性で、非磁性部材で構成されており、現像バイアスを印加するための電源が接続されている。現像剤担持体と感光体１との間には、電源から電圧が印加され、現像領域に電界が形成される。
【００１６】
転写装置６は、転写ベルト６ａと、転写バイアスローラ６ｂと、テンションローラ６ｃから構成されている。転写バイアスローラ６ｂは鉄、アルミ、ステンレス等の芯金表面に弾性層を設けて構成されている。転写バイアスローラ６ｂには、記録紙を感光体１に密着させるために、感光体１側に必要な圧力がかけられる。転写ベルト６ａは、基材として耐熱性の材料を種々選択することで効果が得られ、例えばシームレスのポリイミドフィルムで構成することができる。その外側には、フッ素樹脂層を設ける構成とすることができる。また、必要に応じてポリイミドフィルムの上にシリコーンゴム層を設け、その上にフッ素樹脂層を設けても良い。転写ベルト６ａの内側には、転写ベルト６ａを駆動および張架するためにテンションローラ６ｃが設けられている。
【００１７】
定着装置７は、ハロゲンランプ等の加熱手段であるヒータを有する定着ローラと、この定着ローラに圧接される加圧ローラとを備えている。定着ローラは、芯金表面にシリコーンゴム等の弾性層を１００〜５００μｍ、好ましくは４００μｍの厚みに設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性の良い樹脂表層が形成されている。樹脂表層は、ＰＦＡチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して１０〜５０μｍ程度であることが好ましい。定着ローラの外周面には、温度検知手段が設けられ、定着ローラの表面温度を約１６０〜２００℃の範囲の中で、ほぼ一定に保つようにヒータが制御されている。加圧ローラは、芯金表面にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなオフセット防止層が被覆されている。定着ローラと同様に、芯金表面にシリコーンゴム等の弾性層を設けても良い。
【００１８】
次に、本実施形態の特徴部分であるクリーニング装置８について詳細に説明する。クリーニング装置８は、上流側ブレード８ａ、下流側ブレード８ｂ、トナー回収羽根８ｄ、トナー回収コイル８ｃ、支持部材８ｅおよび図示されないトナー回収ボックスを備える。
ブレード８ａおよび８ｂは、感光体１の回転方向に沿って並設されており、転写後に残留する感光体１表面上のトナーをクリーニングする。上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂは、例えばフッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、エチレン／プロピレン／ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）ゴム等の板状の弾性体からなり、特に、耐摩耗性、耐オゾン性、耐汚染性の観点からはウレタンエラストマーからなることが好ましい。ブレード８ａおよび８ｂは、例えば支持部材８ｅの表裏両面にそれぞれ貼着してクリーニング装置に配設されている。支持部材８ｅの材質は特に限定されず、金属、プラスチック、セラミック等を用いることができる。但し、支持部材８ｅにはある程度の強度が要求されるので、金属板が好適に使用される。
金属板としては、例えばＳＵＳ等の鋼板、アルミニウム板、リン青銅等の銅板が挙げられる。ブレード８ａ、８ｂを支持部材８ｅに固定する方法としては、支持部材８ｅに接着剤を塗布し、この接着剤層にそれぞれクリーニングブレードを貼り合わせ、加熱又は加圧して接着する方法等が用いられる。
【００１９】
図３は、本実施形態におけるクリーニング装置のクリーニングブレードと感光体との位置関係を示す側面図、図４は、図３の感光体回転方向上流側から見た正面図である。図３において、支持部材８ｅの表裏両面にそれぞれ感光体１の回転方向に沿って上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂが配設されている。
上流側ブレード８ａの支持部材８ｅの先端部からの突き出し量１６は、下流側ブレード８ｂの支持部材８ｅの先端部からの突き出し量１７よりも大きくなっている。また、下流側ブレード８ｂの硬度は上流側ブレード８ａの硬度よりも大きく、かつ上流側ブレード８ａの厚さは下流側ブレード８ｂの厚さよりも厚くなっている。
【００２０】
図４において、支持部材８ｅ、上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂはそれぞれ感光体１の回転方向に直行する長手方向に沿って延びる長方形平面を有しており、支持部材８ｅの感光体１の回転方向上流側面に上流側ブレード８ａが、回転方向下流側面に下流側ブレード８ｂがそれぞれ接着層を介して固定されている。下流側ブレード８ｂの長手方向の長さ１２は上流側ブレード８ａの長手方向の長さ１１よりも長く、下流側ブレード８ｂの長手方向の両端部は上流側ブレード８ａの長手方向両端部からそれぞれ所定幅だけ突出している。一方、上流側ブレード８ａの高さ方向の幅は下流側ブレード８ｂのそれよりも大きく、上流側ブレード８ａの下端部は下流側ブレード８ｂの下端部よりもその両者の支持部材８ｅからの突き出し量の差だけ下方に突出している。
【００２１】
支持部材８ｅは一般的な板金材、例えばアルミニウム板で構成されている。上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂは、例えばウレタンエラストマーで構成されている。支持部材８ｅと上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂとを貼りあわせる接着層としては、両面テープ、例えば日東工業社製のＮｏ．５００等があげられる。また、ポリアミド系、ポリウレタン系のホットメルト接着剤や、エポキシ系、フェノール系の接着剤を用いた方法、またはこれらの併用であってもよい。
このような支持部材およびクリーニングブレードを有するクリーニング゛装置を少なくとも含んで感光体と一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に構成したプロセスカートリッジを形成し、このプロセスカートリッジを（株）リコー製  ＩＰＳＩＯ  ＮＸ  ８５Ｓに装着して画像形成装置とした。
【００２２】
以下、上述した構成の画像形成装置の動作について説明する。
先ず、帯電ローラ２ａに図示しない電源より所定の電圧が印加されて、対向する像担持体としての感光体１の表面を帯電する。所定の電位に帯電した感光体１表面には、引き続いて露光装置３により画像データに基づくレーザー光３ａが走査され、静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体１表面が現像装置４に到達すると、感光体１と対向配置される現像装置により、感光体表面の静電潜像にトナーが供給されて、トナー像が形成される。
【００２３】
転写紙２１は、給紙カセット２２ａ、２２ｂのいずれかから搬送され、レジストローラ２３に到達したところで一端停止する。そして、画像形成動作にタイミングを合わせて、転写紙２１がレジストローラ２３により送り出され、転写ベルト６ａによって搬送されながら、感光体１上のトナー像が順次転写紙２１に転写されていく。この転写紙へのトナー像の転写は、転写ベルト６ａを挟んで感光体１と対向配置されている転写バイアスローラ６ｂから、図示しない電源より感光体１上のトナーの極性と逆の極性の電圧が印加されることで行われる。そして、転写紙２１は、引き続いて定着ユニット７に搬送され、熱と圧力を受け、画像が定着される。
一方、トナー像の転写を終えた感光体ドラム１表面は、クリーニング装置８との対向面に達すると、クリーニング装置８の上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂによって感光体ドラム１表面に残存するトナーがクリーニングされて、次の画像形成動作に備える。
【００２４】
本発明の画像形成装置においては、体積基準の平均粒径が６μｍの重合法トナーであって、平均円形度が０．９５以上のトナーが好適に使用される。トナーの平均円形度の計測には、粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が用いられ、例えばフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００により平均円形度として計測される。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加え、試料を分散させ、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとし、前記装置を用いてトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【００２５】
本実施形態によれば、上流側ブレード８ａの支持部材８ｅの先端部からの突き出し量１６を下流側ブレード８ｂの支持部材８ｅの先端部からの突き出し量１７よりも大きくしたことにより、下流側ブレード８ｂの感光体１への当接力が上流側ブレード８ａの感光体１への当接力よりも大きくなり、上流側ブレード８ａで拭き残した感光体１表面の残存トナーを下流側ブレード８ｂで効率よく拭き取ることができる。すなわち、感光体１への当接圧力を上流側ブレードほど小さくなるようにしたので、当接圧が比較的弱い上流側ブレード８ａを通過するトナーの感光体１との付着力およびトナー同士の凝集力の増加が抑制され、上流側ブレード８ａによるクリーニング効率が向上し、下流側ブレード８ｂへのトナー突入量を減少させることができる。また、上流側ブレード８ａで拭き取れなかったトナーであっても付着力および凝集力が増加していないので、下流側ブレードによって容易に拭き取ることができる。従って、円形度の高いトナーであっても、長期にわたって安定してクリーニングすることができる。
また、本実施形態によれば、支持部材８ｅに接着層を介して複数のブレードを貼りあわせたことにより、製作コストを低減することができる。
【００２６】
更に、本実施形態によれば、下流側ブレード８ｂの硬度を上流側ブレード８ａの硬度よりも大きくしたので、下流側ブレードエッジでのピーク圧がよりシャープに設定できるので、より安定したクリーニング性能が得られる。
更にまた、本実施形態によれば、ブレードの厚さを上流側ほど厚くしたことにより、上流側ブレードと下流側ブレードとの当接力のバランスが保たれ、これによって感光体やブレードエッジの磨耗を防止することができる。
更にまた、本実施形態によれば、上流側ブレード８ａの長手方向の長さを下流側ブレード８ｂの長手方向長さよりも短くしたことにより、拭き取ったトナーを効率よく排出することができる。長手方向の長さを上流側ブレード８ａと下流側ブレード８ｂとで同じとするかまたは上流側ブレード８ａの方を長くしても、ブレードの側面からトナーを吸引すること等によって強制的にトナーを排出させることはできるが、上流側ブレード８ａの長さを下流側ブレード８ｂの長さよりも少しでも短くすることにより、拭き取ったトナーを効率よく排出することができるようになる。
【００２７】
本実施形態において、上流側ブレード８ａに加振装置を取り付けることによってクリーニング効率をより向上させることができる。すなわち、上流側ブレード８ａに加振装置を取り付けて振動させることによって、残留トナー粒子相互の凝集力または残留トナーと感光体１との付着力の増加を抑制できるので、上流側ブレード８ａをすり抜けたトナーを下流側ブレード８ｂで効率よく拭き取ることができる。なお、上流ブレード８ａの更に上流側にワイヤ、針電極等を配置し、これによって交番電界をかけて除電するか、または上記位置で導電性のシート部材をトナーに接触させて交番電界をかけることによっても同様の作用効果を得ることができる。
【００２８】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
実施例１
支持部材８ｅとして厚さ１．６ｍｍの板金を用い、上流側ブレード８ａとして厚さ２．５ｍｍ、硬度７２°、長手方向長さ２２２ｍｍのウレタンゴム、下流側ブレード８ｂとして厚さ１．８ｍｍ、硬度７５°、長手方向長さ２３２ｍｍのウレタンゴムをそれぞれ用い、この上流側ブレード８ａおよび下流側ブレード８ｂを両面テープと接着剤を併用した接着層によってのりしろ４ｍｍで、それぞれ突き出し量が８ｍｍおよび１．５ｍｍとなるように、支持部材８ｅに貼りあわせてクリーニングブレードを形成し、このクリーニングブレードを図１及び図２に示した画像形成装置に搭載して供試装置とし、平均円形度が０．９７５のトナーを用いてランニング評価を実施したところ、上流側ブレード８ａの感光体１への当接力が２０Ｎ／ｍ、下流側ブレード８ｂの感光体１への当接力が６０Ｎ／ｍとなり、不具合発生時までの印刷枚数（以下、寿命という）は１０５，０００枚であった。
【００２９】
ここで、不具合とは、ブレードや感光体の磨耗によるクリーニング不良（トナーのすり抜け）の発生や感光体へのトナー及び外添剤の付着、または感光体に傷が生じスジ状画像やムラ画像が発生する等の画像欠陥をいう。
なお、当接圧の測定は、感光体と同径の金属管の長手方向幅５ｍｍを可動とし、可動面裏側にロードセルを配置し、長さ当りの押し当て力を測定して当接力とした。また、ブレード材の硬度はＪＩＳ  Ｋ  ６３０１によって測定した。
【００３０】
実施例２
実施例１と同様の試験機を用い、トナーの円形度を０．９５５に変更した以外は実施例１と同様の条件で同様のランニング評価を行ったところ、寿命は１５０，０００枚であった。
実施例３
上流側ブレード８ａの硬度を７５°、下流側ブレード８ｂの硬度を７２°とした以外は上記実施例１と同様の条件で同様のランニング評価を行ったところ、寿命は８０，０００枚であった。
実施例４
上流側ブレード８ａの厚さを１．８ｍｍ、下流側ブレード８ｂの厚さを２．５ｍｍとした以外は上記実施例３と同様の条件で同様のランニング評価を行ったところ、上流側ブレードの当接力は１５Ｎ／ｍ、下流側ブレードの当接力は８０Ｎ／ｍとなり、寿命は６５，０００枚であった。
【００３１】
実施例５
支持部材８ｅの厚みを１．２ｍｍとし、下流側ブレード８ｂの突き出し量を２．６５ｍｍとした以外は上記実施例１と同様の条件で同様のランニング評価を行ったところ、下流側ブレード８ｂの当接力は５５Ｎ／ｍとなり、寿命は１００，０００枚であった。
実施例６
上流側ブレード８ａに超音波または圧電素子による加振装置を設け、上流側ブレード８ａを振動させながら行った以外は上記実施例１と同様にしてランニング評価を行ったところ、寿命は１２０，０００枚であった。
【００３２】
比較例１
上流側ブレードをなくし、平均円形度が０．９７のトナーを用いた以外は上記実施例１と同様にして同様のランニング評価を行ったところ、寿命は２０，０００枚であった。
比較例２
上流側ブレードをなくし、平均円形度が０．９５５のトナーを用いた以外は上記実施例１と同様にして同様のランニング評価を行ったところ、寿命は５０，０００枚であった。
【００３３】
実施例１〜６および比較例１、２の条件および結果を表１にまとめて示す。
【表１】
2006243620.tif 000003
表１において、上流側ブレード８ａと下流側ブレード８ｂを有する画像形成装置を用いた本発明の実施例１〜６は上流側ブレードのない画像形成装置を用いた比較例１および２に比べて寿命が著しく延びたことが分かる。
【００３４】
実施例１および２の結果から、円形度が低いトナーを用いた方が寿命には有利であることが分かった。従って、本発明においては、トナーの平均円形度を０．９５以上とする。  なお、トナーの円形度は０．９５以下の場合においても本発明の効果が得られるが、トナーに対して回転力が加わりやすい円形度０．９５以上の領域でクリーニング性能をより向上させることができる。
実施例１および３の結果から、上流側ブレード８ａの硬度を下流側のブレード８ｂよりも大きくした実施例３では、上流側ブレード８ａの弾性が下流側ブレード８ｂの弾性よりも小さくなり、これによって上流側で拭き残したトナーの付着力・凝集力が強まるために、寿命が短くなると考えられる。従って、本発明において、板状ブレードの硬度は、感光体の回転方向下流側の板状ブレードほど大きくすることが好ましい。下流側ブレードの硬度を上流側ブレードの硬度よりも大きくすることにより、下流側ブレードエッジでのピーク圧がよりシャープに設定できるので、より安定したクリーニング性能を得ることができる。
【００３５】
実施例３および４の結果から、下流側のブレードの厚さを上流側のブレードよりも厚くした場合、下流側のブレードの突き出し量が短いために下流側ブレードの当接圧が大きくなりすぎる傾向があり、ブレードの当接圧が大きくなりすぎると、感光体及びブレードエッジの磨耗が促進されるので、クリーニング不良の原因となるものと考えられる。従って、下流側ブレードの厚さは上流側ブレードの厚さよりも薄くすることが好ましい。すなわち、カウンター当てで突き出し量が短くなる下流側のブレードと突き出し量が長くとれる上流側ブレードの当接力のバランスを保つためには、ブレードの厚さを上流側ブレードほど厚く設定することが得策であり、その結果、所望の当接圧が得られ、感光体やブレードエッジの磨耗を防止することができる。
【００３６】
実施例１および実施例６の結果から、加振装置を設け上流側ブレード８ａを振動させることにより、トナーの付着力、凝集力が軽減されて寿命が延びることが分かる。なお、実施例６においては、上流側ブレードの長手方向の長さを下流側ブレードの長手方向の長さよりも長くしたので、トナーの排出性が低下したが、このような不都合は吸引手段を用いて例えばトナーをブレードの側面から強制的に排出させることによって解消することができる。
実施例１および５の結果から、下流側ブレードの突き出し量を、上流側ブレードの突き出し量よりも小さい範囲で、ある程度長くすると、突き出し量を長くした分だけ当接力は小さくなるが、摩耗量も小さくなるので、寿命に与える影響は小さいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る感光体ユニットの一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係るクリーニング装置のブレード部分の拡大図である。
【図４】図３の感光体回転方向上流側から見た正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：像担持体（感光体）
２：帯電装置
２ａ：帯電ローラ
２ｂ：クリーニングパッド
３：露光装置
３ａ：レーザー光
４：現像装置
６：転写装置
６ａ：転写ベルト
６ｂ：転写バイアスローラ
６ｃ：テンションローラ
７：定着装置
８：クリーニング装置
８ａ：上流側ブレード
８ｂ：下流側ブレード
８ｃ：トナー回収コイル
８ｄ：トナー回収羽根
８ｅ：支持部材
１１：上流側ブレードの長手方向の長さ
１２：下流側ブレードの長手方向の長さ
１３：支持部材の厚み
１４：上流側ブレードの厚み
１５：下流側ブレードの厚み
１６：上流側ブレードの突き出し量
１７：下流側ブレードの突き出し量
２０：読み取り装置
２１：転写紙
２２ａ、２２ｂ：給紙カセット
２３：レジストローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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