(57)【要約】【課題】従来の積層構造のブレードを備えた構成よりも初期の当接状態を維持することができるクリーニング装置、並びに、これを備える画像形成装置、プロセスカートリッジ、中間転写ユニット及び記録体搬送ユニットを提供する。【解決手段】バックアップ層２及びバックアップ層２よりも永久伸びの値が大きい材質によって形成されるエッジ層１からなる積層構造のブレード部材５と、ブレード部材５を保持するブレードホルダ３とを有し、ブレード部材５の先端稜線部であるエッジ部１ｅを表面移動する感光体１０の表面に当接させて、感光体１０の表面をクリーニングするクリーニング装置３０で、ブレード先端５ａに比べて、保持先端部５ｄの方が、バックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率が小さい構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに永久伸びの値が異なる材質からなる複数の層によって構成される積層構造のブレード部材と、
該ブレード部材の一端を保持する保持部材とを有し、
該ブレード部材の他端の先端稜線部であるエッジ部を表面移動する被清掃体の表面に当接させて、該被清掃体の表面をクリーニングする構成であり、
該ブレード部材の複数の層のうち上記エッジ部を備えるエッジ層は、他の層に比べて永久伸びの値が大きい材質によって形成されるクリーニング装置において、
上記ブレード部材の上記エッジ部があるブレード先端に比べて、該ブレード部材が上記保持部材によって保持されるブレード保持部の該ブレード先端側の端部の方が、上記バックアップ層の層厚に対する上記エッジ層の層厚の比率が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のクリーニング装置において、
上記バックアップ層の層厚に対する上記エッジ層の層厚の比率は、上記ブレード先端で最大であり、上記ブレード保持部側に向かうに従い小さくなる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、
上記エッジ層は上記ブレード保持部よりも上記ブレード先端側に形成されていたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記エッジ層を形成する材料の、２３［℃］における１００％モジュラス値が６［ＭＰａ］〜１２［ＭＰａ］であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記エッジ層を形成する材料の、０［℃］〜５０［℃］の範囲の温度変化における反発弾性率の最大値と最小値との差が３０［％］以下であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記エッジ層を形成する材料の、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満で有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乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記ブレード部材の複数の層のうち上記エッジ層以外の層であるバックアップ層を形成する材料の、０［℃］〜５０［℃］の範囲の温度変化における反発弾性係数の最大値と最小値との差が３０［％］以下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乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記ブレード部材の複数の層のうち上記エッジ層以外の層であるバックアップ層を形成する材料の、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満で有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乃至８のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
表面移動する潜像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、
該潜像担持体を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング手段と、該潜像担持体とを一体に支持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９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
表面移動する像担持体上に形成した画像を中間転写体に転写し、この画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、
該中間転写体を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング手段と、該中間転写体とを一体に支持した中間転写ユニットにおいて、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする中間転写ユニット。
【請求項１２】
表面移動部材である像担持体上に形成した画像を最終的に記録体に転移させる画像形成装置において、
上記像担持体上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
上記画像を形成するトナーの形状係数ＳＦ１が１００以上１５０以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
表面移動部材する記録体搬送部材の表面に担持された記録体上に画像を形成する画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、
該記録体搬送部材を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング手段と、該記録体搬送部材とを一体に支持した記録体搬送ユニットにおいて、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする記録体搬送ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面移動部材の表面上の付着物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、プロセスカートリッジ、中間転写ユニット及び記録体搬送ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、電子写真方式のものやインクジェット方式のものなど種々のものが知られており、表面移動部材を備えているものが多い。例えば、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の潜像担持体（像担持体）、中間転写ベルト等の中間転写体（像担持体）、紙搬送ベルト等の記録体搬送部材などの表面移動部材を備えたものが知られている。また、インクジェット方式の画像形成装置では、紙搬送ベルト等の記録体搬送部材などの表面移動部材を備えたものが知られている。一般に、このような表面移動部材の表面に不要な付着物が付着すると種々の不具合を引き起こすことから、表面移動部材を被清掃体としてその表面から不要な付着物を除去するクリーニング手段が必要となる。被清掃体の表面をクリーニングするクリーニング手段としては、板状に成型したウレタンゴム等の弾性部材からなるブレード部材を用いたブレードクリーニング方式（特許文献１乃至３等）のものがある。
【０００３】
ブレードクリーニング方式のクリーニング装置では、装置の枠体に固定された金属等の剛性の高い材料からなる保持部材によってブレード部材を保持し、ブレード部材の一端を被清掃体の表面に押しつけてこの表面上の付着物を除去する。このようなブレードクリーニング方式のクリーニング装置は、構成が簡単でコストが安価であり、かつ付着物の除去性能にも優れていることから、広く利用されている。
【０００４】
ブレードクリーニング方式のクリーニング装置では、高い除去性能を得るためにブレード部材が被清掃体の表面に対して高い当接圧力で当接することが求められ、経時で安定した除去性能を得るために初期の当接状態を維持するが求められる。
しかし、ブレード部材全体が一様な弾性材料から構成される単層構造のブレード部材では、当接圧力を高くすることと、初期の当接状態を維持することとを両立することが困難である。これは、以下の理由による。
すなわち、比較的硬度の高い弾性材料からなる単層構造のブレード部材を用いると、被清掃体と当接するエッジ部における変形が小さく、当接面積が広くなることを抑制できるため、当接圧力を高く設定することができ、クリーニング性能の向上を図ることが出来る。しかし、硬度が高い弾性材料は一般的に永久伸びの値が大きくなる。ブレード部材はその一端を被清掃体の表面に押しつけられ撓んだ状態で被清掃体に当接している。このとき、永久伸びの値が大きい弾性材料からなるブレード部材を長期に渡って被清掃体に当接させ続けると、ブレード部材が撓んだ形状に永久変形する、所謂ヘタリが発生し、初期の当接状態と異なる当接状態になり、クリーニング不良の原因となる。
一方、比較的硬度の低い弾性材料からなる単層構造のブレード部材を用いた場合、硬度が低い弾性材料は一般的に永久伸びの値が小さいため、ブレード部材を長期に渡って被清掃体に当接させ続けてもヘタリが生じ難く、初期の当接状態を維持することができる。しかし、硬度が低い単層構造のブレード部材を用いると、被清掃体と当接するエッジ部における変形が大きく、当接面積が広くなるため当接圧力が低くなり、除去性能が不十分となる。
このように、単層構造のブレード部材では、当接圧力を高くすることと、初期の当接状態を維持するととを両立することが困難であり、高い除去性能を経時で安定して得ることは困難である。
【０００５】
特許文献３には、それぞれ硬度が異なる弾性材料からなる二層の積層構造のブレード部材を用いるクリーニング装置が記載されている。このクリーニング装置のブレード部材は、被清掃体と接触するエッジ部を備えるエッジ層を硬度が高い材質によって形成させ、被清掃体と接触しないバックアップ層を硬度が低い材質によって形成されている。エッジ層の硬度が高いことで、上述した比較的硬度の高い弾性材料からなる単層構造のブレード部材と同様に、当接するエッジ部における変形が小さく、当接面積が広くなることを抑制できるため、当接圧力を高く設定することができる。さらに、被清掃体と接触しないバックアップ層は硬度が低く、永久伸びの値が小さいため、硬度の高い単層構造のブレード部材よりもヘタリが生じ難く、初期の当接状態を維持することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３のクリーニング装置が備えるブレード部材の概略図を図１０に示す。図１０は、硬度が高い弾性材料からなるエッジ層１及び硬度が低い弾性材料からなるバックアップ層２からなる二層の積層構造のブレード部材５と、ブレード部材５を保持するブレードホルダ３との説明図である。
図１０に示すブレード部材５では、ブレードホルダ３によって保持されるブレード保持部５ｃからエッジ部１ｅ側のブレード部材５の先端までの全域に渡って永久伸びの値が大きいエッジ層１が一様に存在する。このため、ブレード部材５が被清掃体に押しつけられ撓んだ状態では、ヘタリが生じ難いバックアップ層２だけでなく、ヘタリが生じ易いエッジ層１も撓んだ状態となり、ブレード部材５を長期に渡って被清掃体に当接させ続けると、エッジ層１のみに大きなヘタリが生じることがある。
エッジ層１にヘタリが生じるとエッジ層１は撓んだ状態の形状で形を維持しようとするため、ヘタリが生じていない、または、ヘタリが小さいバックアップ層２に対して撓む方向の力が働き、バックアップ層２と同じ材質のみからなる単層構造のブレード部材よりも経時での当接状態の変化が生じ易い。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、従来の積層構造のブレードを備えた構成よりも初期の当接状態を維持することができるクリーニング装置、並びに、これを備える画像形成装置、プロセスカートリッジ、中間転写ユニット及び記録体搬送ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに永久伸びの値が異なる材質からなる複数の層によって構成される積層構造のブレード部材と、該ブレード部材の一端を保持する保持部材とを有し、該ブレード部材の他端の先端稜線部であるエッジ部を表面移動する被清掃体の表面に当接させて、該被清掃体の表面をクリーニングする構成であり、該ブレード部材の複数の層のうち上記エッジ部を備えるエッジ層は、他の層に比べて永久伸びの値が大きい材質によって形成されるクリーニング装置において、上記ブレード部材の上記エッジ部があるブレード先端に比べて、該ブレード部材が上記保持部材によって保持されるブレード保持部の該ブレード先端側の端部の方が、上記バックアップ層の層厚に対する上記エッジ層の層厚の比率が小さい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、上記バックアップ層の層厚に対する上記エッジ層の層厚の比率は、上記ブレード先端で最大であり、上記ブレード保持部側に向かうに従い小さくなる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、上記エッジ層は上記ブレード保持部よりも上記ブレード先端側に形成されていた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１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記エッジ層を形成する材料の、２３［℃］における１００％モジュラス値が６［ＭＰａ］〜１２［ＭＰａ］であ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１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記エッジ層を形成する材料の、０［℃］〜５０［℃］の範囲の温度変化における反発弾性率の最大値と最小値との差が３０［％］以下であ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１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記エッジ層を形成する材料の、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満で有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乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記ブレード部材の複数の層のうち上記エッジ層以外の層であるバックアップ層を形成する材料の、０［℃］〜５０［℃］の範囲の温度変化における反発弾性係数の最大値と最小値との差が３０［％］以下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乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記ブレード部材の複数の層のうち上記エッジ層以外の層であるバックアップ層を形成する材料の、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満で有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乃至８のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、表面移動する潜像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、該潜像担持体を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング手段と、該潜像担持体とを一体に支持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９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、表面移動する像担持体上に形成した画像を中間転写体に転写し、この画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、該中間転写体を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング手段と、該中間転写体とを一体に支持した中間転写ユニットにおいて、上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、表面移動部材である像担持体上に形成した画像を最終的に記録体に転移させる画像形成装置において、上記像担持体上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記画像を形成するトナーの形状係数ＳＦ１が１００以上１５０以下であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、表面移動部材する記録体搬送部材の表面に担持された記録体上に画像を形成する画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、該記録体搬送部材を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング手段と、該記録体搬送部材とを一体に支持した記録体搬送ユニットにおいて、上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
ブレード部材において、硬度が高く永久伸びの値が大きい材質によって形成されるエッジ層を設ける利点は、エッジ部における変形を小さくして、当接面積が広くなることを抑制し、当接圧力を高く設定できることである。このため、ブレード先端にエッジ層を設けることでその利点を得ることができる。
また、ブレード部材を被清掃体に押しつけて撓ませた状態でブレード部材に働く曲げモーメントは、ブレード部材が保持部材によって保持されるブレード保持部と保持部材によって保持されていない自由長部分との境界となる、ブレード保持部のブレード先端側の端部で最大となる。このため、このブレード部材におけるブレード保持部のブレード先端側の端部が最もヘタリが生じ易い。よって、永久伸びの値が大きいエッジ層の層厚をブレード保持部のブレード先端側の端部で小さくすることによってヘタリの発生を抑制することができる。
本発明においては、ブレード先端に比べて、ブレード保持部のブレード先端側の端部の方が、バックアップ層の層厚に対するエッジ層の層厚の比率が小さいため、エッジ層の層厚がブレード部材の全域で一様な構成に比べて、ヘタリの発生を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来の積層構造のブレード部材よりもブレード部材のヘタリの発生を抑制することが出来るため、従来の構成に比べて初期の当接状態を維持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】
【００１１】
【図１】実施形態に係るクリーニング装置のブレード部材が感光体に当接する部分の説明図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】同プリンタに設けられるプロセスカートリッジを示す概略構成図。
【図４】図１に示すブレード部材とブレードホルダとの説明図。
【図５】図４に示すブレード部材をさらに改良した構成の説明図。
【図６】測定器の斜視説明図。
【図７】測定器の側方説明図。
【図８】反発弾性係数の温度変化のプロファイルのグラフ。
【図９】変形例のブレード部材の説明図、（ａ）は、ブレード先端近傍の一部のみがエッジ層となるように積層した構成の説明図、（ｂ）は、ブレード先端近傍以外のエッジ層を除去した構成の説明図。
【図１０】従来の二層の積層構造のブレード部材とブレードホルダとの説明図。
【図１１】従来の単層構造のブレード部材とブレードホルダとの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態における画像形成装置であるプリンタ１００を示す概略構成図である。
プリンタ１００は、フルカラー画像を形成するものであって、画像形成部１２０、二次転写装置１６０及び給紙部１３０から主として構成されている。なお、以下の説明において、添え字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋは、それぞれ、イエロー用、シアン用、マゼンタ用、ブラック用の部材であることを示すものである。
【００１３】
画像形成部１２０には、図中左側から順に、イエロートナー用のプロセスカートリッジ１２１Ｙ、シアントナー用のプロセスカートリッジ１２１Ｃ、マゼンタトナー用のプロセスカートリッジ１２１Ｍ、ブラックトナー用のプロセスカートリッジ１２１Ｂｋが設けられている。これらのプロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）は、略水平方向に並べて配置されている。
【００１４】
二次転写装置１６０には、複数の支持ローラに掛け渡された中間転写体である無端状の中間転写ベルト１６２と、一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）と、二次転写ローラ１６５とから主に構成されている。中間転写ベルト１６２は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の上方で、各プロセスカートリッジに設けられた表面移動する像担持体である潜像担持体としてのドラム状の感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の表面移動方向に沿って配置されている。中間転写ベルト１６２は、感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の表面移動に同期して表面移動する。また、各一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）は、中間転写ベルト１６２の内周面側に配置されており、これらの一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）により中間転写ベルト１６２の下側に位置する外周面（表面）が各感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の外周面（表面）に弱圧接している。
【００１５】
各感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１６２に転写する構成及び動作は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）について実質的に同一である。ただし、カラー用の３つのプロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に対応した一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ）についてはこれらを上下に揺動させる図示しない揺動機構が設けられている。揺動機構は、カラー画像が形成されないときに感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に中間転写ベルト１６２を接触させないように動作する。
【００１６】
中間転写ユニットである二次転写装置１６０は、プリンタ１００の本体から着脱自在に構成されている。具体的には、プリンタ１００の画像形成部１２０を覆っている図２中の紙面手前側の前カバー（不図示）を開き、二次転写装置１６０を図２中の紙面奥側から手前側へスライドさせることで、プリンタ１００の本体から二次転写装置１６０を取り外すことができる。二次転写装置１６０をプリンタ１００の本体に装着する場合には、取り外し作業とは逆の作業をすればよい。
なお、中間転写ベルト１６２における二次転写ローラ１６５よりも表面移動方向下流側であってプロセスカートリッジ１２１Ｙの上流側には、二次転写後の残留トナー等の中間転写ベルト１６２上に付着した付着物を除去するための中間転写ベルトクリーニング装置１６７を設けている。中間転写ベルトクリーニング装置１６７は、中間転写ベルト１６２と一体に支持された状態で二次転写装置１６０として、プリンタ１００本体に対して着脱自在に構成されている。
【００１７】
二次転写装置１６０の上方には、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）に対応したトナーカートリッジ１５９（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が略水平方向に並べて配置されている。
また、プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の下方には、帯電された感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成する露光装置１４０が配置されている。
また、露光装置１４０の下方には、給紙部１３０が配置されている。給紙部１３０には、記録材としての転写紙を収容する給紙カセット１３１及び給紙ローラ１３２が設けられており、レジストローラ対１３３を経て中間転写ベルト１６２と二次転写ローラ１６５との間の二次転写ニップ部に向けて所定のタイミングで転写紙を給送する。
また、二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には定着装置９０が配置されており、この定着装置９０の転写紙搬送方向下流側には、排紙ローラ及び排紙された転写紙を収納する排紙収納部１３５が配置されている。
【００１８】
図３は、プリンタ１００が備えるプロセスカートリッジ１２１を示す概略構成図である。
ここで、各プロセスカートリッジ１２１の構成はほぼ同様であるので、以下の説明では色分け用の添え字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋを省略して、プロセスカートリッジ１２１の構成及び動作について説明する。
プロセスカートリッジ１２１は、感光体１０と、感光体１０の周りに配置されたクリーニング装置３０、帯電装置４０及び現像装置５０とを備えている。
【００１９】
クリーニング装置３０は、感光体１０の回転軸方向に長尺な弾性部材であるブレード部材（以下、ブレード部材５という。）におけるその長尺方向に延びる一辺（当接辺）をエッジ部として感光体１０の表面に押しつけて、感光体１０表面上の転写残トナー等の不要な付着物を引き離し除去する。そして、ブラシローラ２９によってブレード部材５の当接位置の感光体１０の表面移動方向上流側から排出スクリュ４３に向けて跳ね飛ばし、排出スクリュ４３によってクリーニング装置３０の外に排出する。本実施形態において、ブラシローラ２９の繊維材質は導電性のＰＥＴを使用している。クリーニング装置３０についての詳細な説明は後述する。
【００２０】
なお、クリーニング装置３０には潤滑剤塗布装置を設けてもよい。潤滑剤塗布装置としては、固形潤滑剤と、固形潤滑剤を支持する潤滑剤支持部材と、固形潤滑剤及び感光体１０の両方に接触して回転するブラシローラ２９とで構成されたものを利用できる。このような潤滑剤塗布装置では、ブラシローラ２９により固形潤滑剤から削り取った粉末状の潤滑剤をブラシローラ２９により感光体１０の表面に塗布する。また、ブラシローラ２９によって感光体１０の表面に潤滑材を塗布する構成の場合、ブラシローラ２９よりも感光体１０の表面移動方向下流側に、感光体１０の表面に当接するように塗布ブレードを配置してもよい。この塗布ブレードは、その先端部が感光体１０の表面に当接する状態で塗布ブレードホルダに支持され、感光体１０の表面に塗布された潤滑剤を均してその厚さを均一にするためのものである。
【００２１】
帯電装置４０は、感光体１０に当接するように配置された帯電ローラ４１と、この帯電ローラ４１に当接して回転する帯電ローラクリーナ４２とから主として構成されている。
現像装置５０は、感光体１０の表面にトナーを供給して静電潜像を可視像化するものであり、現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ５１を備える。現像装置５０は、この現像ローラ５１と、現像剤収容部に収容された現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌スクリュ５２と、攪拌された現像剤を現像ローラ５１に供給しながら搬送する供給スクリュ５３と、から主として構成されている。
【００２２】
以上のような構成を有する４つのプロセスカートリッジ１２１は、それぞれ単独でサービスマンやユーザにより着脱・交換が可能となっている。また、プリンタ１００から取り外した状態のプロセスカートリッジ１２１については、感光体１０、帯電装置４０、現像装置５０、クリーニング装置３０が、それぞれ単独で新しい装置との交換が可能に構成されている。なお、プロセスカートリッジ１２１は、クリーニング装置３０で回収した転写残トナーを回収する廃トナータンクを備えていてもよい。この場合、更に、プロセスカートリッジ１２１において廃トナータンクが単独で着脱・交換が可能な構成とすれば利便性が向上する。
【００２３】
次に、プリンタ１００の動作について説明する。
プリンタ１００では、不図示のオペレーションパネルやパーソナルコンピュータ等の外部機器からプリント命令を受け付けると、まず、感光体１０を図中矢印Ａの方向に回転させ、帯電装置４０の帯電ローラ４１によって感光体１０の表面を所定の極性に一様帯電させる。帯電後の感光体１０に対し、露光装置１４０は、入力されたカラー画像データに対応して光変調された例えばレーザービーム光を色ごとに照射し、これによって各感光体１０の表面にそれぞれ各色の静電潜像を形成する。各静電潜像に対し、各色の現像装置５０の現像ローラ５１から各色の現像剤を供給し、各色の静電潜像を各色の現像剤で現像し、各色に対応したトナー像を形成して可視像化する。次いで、一次転写ローラ１６１にトナー像と逆極性の転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト１６２を挟んで感光体１０と一次転写ローラ１６１との間に一次転写電界を形成し、一次転写ローラ１６１で中間転写ベルト１６２を弱圧接することで一次転写ニップを形成する。これらの作用により、各感光体１０上のトナー像は中間転写ベルト１６２上に効率よく一次転写される。中間転写ベルト１６２上には、各感光体１０で形成された各色のトナー像が互いに重なり合うように転写され、積層トナー像が形成される。
【００２４】
中間転写ベルト１６２上に一次転写された積層トナー像は、給紙カセット１３１内に収容されている転写紙が給紙ローラ１３２やレジストローラ対１３３等を経て所定のタイミングで給送される。そして、二次転写ローラ１６５にトナー像と逆極性の転写電圧を印加することにより、転写紙を挟んで中間転写ベルト１６２と二次転写ローラ１６５との間に二次転写電界を形成し、転写紙上に積層トナー像が転写される。積層トナー像が転写された転写紙は定着装置９０に送られ、熱及び圧力で定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙ローラによって排紙収納部１３５に排出、載置される。一方、一次転写後の各感光体１０上に残留する転写残トナーは、各クリーニング装置３０のブレード部材５によって掻き取られ、除去される。
【００２５】
次に、本発明の特徴部分であるクリーニング装置３０について詳しく説明する。
図１は、クリーニング装置３０のブレード部材５が感光体１０に当接する部分を感光体１０の回転軸方向から見たときの説明図である。また、図４は、図１に示すブレード部材５とブレードホルダ３との説明図である。
【００２６】
クリーニング装置３０は、互いに永久伸びの値が異なる材質からなるエッジ層１及びバックアップ層２の二つの層によって構成される積層構造のブレード部材５と、ブレード部材５の一端を保持するブレードホルダ３とを有する。そして、クリーニング装置３０は、ブレード部材５のブレードホルダ３によって保持される側とは反対側の端部のエッジ部１ｅを図１中の矢印Ａ方向に表面移動する感光体１０の表面に当接させて、感光体１０の表面をクリーニングする構成である。エッジ部１ｅを備えるエッジ層１はバックアップ層２に比べて永久伸びの値が大きい材質によって形成されている。
そして、本実施形態のクリーニング装置３０では、ブレード部材５がブレードホルダ３によって保持されるブレード保持部５ｃのブレード先端５ａ側の端部である保持先端部５ｄの方が、ブレード部材５のエッジ部１ｅがあるブレード先端５ａに比べてバックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率が小さくなっている。詳しくは、バックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率は、ブレード先端５ａで最大であり、ブレード後端５ｂ側に向かうに従い小さくなるように構成している。
【００２７】
図１０に示すような従来の積層構造のブレード部材５も、エッジ層１に永久伸びの値が比較的大きい材質を使用し、バックアップ層２に永久伸びの値が比較的小さい材質を使用している。これは、エッジ層１に用いるのに適した硬度が高く、永久伸びの値が大きい材質のみからなるブレード部材では、そのヘタリによって経過時間や環境の変化によって安定した線圧を維持できなかったためであり、バックアップ層２に低硬度で永久伸びの値が小さい材質を用いることで、ブレード全体のヘタリを抑制する構成である。
図１０に示すように、ブレード部材５におけるブレード先端５ａからブレード後端５ｂまで一様な層厚のエッジ層１を設けた構成であっても、エッジ層１とバックアップ層２の材料の組み合わせによっては、当接圧力を高くすることと、初期の当接状態を維持するととを両立することができる構成もある。しかし、バックアップ層２に対するエッジ層１の厚さの比率がブレード先端５ａからブレード保持部５ｃに向かって一定となっている。エッジ層１に永久伸びが大きな材料を用いた場合に、本来必要でないブレード保持部５ｃにも永久伸びが大きなエッジ層１の物性が大きく影響し、ブレード部材５全体としてのヘタリが十分に改善されなかったり、積層構成の配合自由度が制限されたりしてしまう。
【００２８】
小粒径や球形のトナーを除去するために、ブレード先端のエッジ部１ｅに高硬度の材質を用いて除去するという構成に使用するブレード部材５の製法として、積層するために遠心成型機で異なる材料を順次投入して積層構造とした場合、図１０に示すように、ブレード部材５におけるブレード先端５ａからブレード後端５ｂまでバックアップ層２の層厚に対するエッジ層１の層厚の比率はは一定となることが一般的である。この場合、本来必要なブレード先端５ａだけでなく、高硬度の層の必要性が低く、応力が集中するブレード保持部５ｃにも永久伸びが大きなエッジ層１の物性が大きく影響する。このため、保持先端部５ｄで、エッジ層１にヘタリが生じ易い。保持先端部５ｄで、エッジ層１にヘタリが生じると、線圧低下を引き起こす原因となる。
【００２９】
このような問題に対して、図１及び図４に示す本実施形態のクリーニング装置３０のブレード部材５は、本来必要ではない、先端以外の部分の梁としてのヘタリの発生を抑制するため、バックアップ層２の層厚に対するエッジ層１の層厚の比率をブレード保持部５ｃに向かって小さくすることにより、エッジ層１に永久伸びが生じることを抑制することが出来る。すなわち、ブレード部材５の応力が集中する保持先端部５ｄにおいて、バックアップ層２の層厚に対するエッジ層１層厚の比率を小さくすることにより、図１に示すように、感光体１０にブレード部材５を押しつけたときに、エッジ層１の梁としての永久伸びを抑制することができる。これにより、エッジ部１ｅに本来必要な物性を維持したまま、エッジ層１の物性に依存した「ヘタリ」を大幅に低減することができる。
【００３０】
このため、本実施形態のクリーニング装置３０では、永久伸びが２．０［％］以上となるような硬度が高い材料をエッジ部１ｅを形成する層（エッジ層１）に使用した場合にも、永久伸びが２．０［％］以下の材料をバックアップ層２に用い、ブレード先端５ａの本来必要な部分に永久伸びの大きな高強度材料を用い、ブレード部材５の応力が集中するブレード保持部５ｃと自由長部との境界部分である保持先端部５ｄにおける永久伸びの大きな高硬度材料からなるエッジ層１の比率を減らし、永久伸びの低い材料からなるバックアップ層２の比率を高めている。このような構成により、ブレード部材５のヘタリを抑制し、初期から長期に渡ってヘタリによる当接条件変動がなく、小粒径、球形の重合トナーに対する良好なクリーニング性能を長期に渡って維持することができる。
【００３１】
図４に示すブレード部材５は、自由長をＬ０としたときに、エッジ層１が形成された長さＬ１がＬ１＞Ｌ０となっている。
そして、ブレード先端５ａからブレード保持部５ｃに向かって、バックアップ層２の厚さは増加し、エッジ層１の厚さは減少するようになっている。つまり、エッジ層１の層厚Ｅとバックアップ層２の層厚Ｂとについて、ブレード先端５ａからブレード保持部５ｃ、ブレード後端５ｂに向かって、「Ｅ／（Ｅ＋Ｂ）」が小さくなるように構成している。これにより、ブレード先端５ａに比べ、ブレード保持部５ｃ及びブレード後端５ｂにおけるエッジ層１の影響が小さくなる。
【００３２】
図５は、図４に示すブレード部材５をさらに改良した構成の説明図である。
図５に示すブレード部材５は、Ｌ１＜Ｌ０となっている点が図４に示すブレード部材５と異なり、応力の集中するブレード保持部５ｃにはエッジ層１がかからないように構成している。これにより、図４の構成に比べ、ブレード保持部５ｃにおけるエッジ層１の影響がより小さくなり、エッジ層１の物性に依存した「ヘタリ」を図４の構成に比べて、さらに抑制することが出来る。
【００３３】
また、エッジ層１の長さＬ１は少なくとも１００［μｍ］取ることが望ましい。
ここで、１００［μｍ］とした理由は、ブレード部材５と感光体１０との接触面がおよそ１００［μｍ］であり、それよりもＬ１が小さくなると、トナー除去能力が低下してしまうからである。
エッジ層１には、永久伸びが２［％］以上で、１００％モジュラスの値が高い材料を用い、バックアップ層２には永久伸びが２［％］以下の材料を用い、エッジ層１とバックアップ層２をあわせた際の永久伸びが２［％］以下となるように、適宜、エッジ層１の層厚Ｅ及びバックアップ層２の層厚Ｂを調整する。
また、感光体１０に対するブレード部材５の食込み量ｄ［ｍｍ］や当接圧ｆ［ｇ／ｃｍ］、当接角度α[°]などの設定は、エッジ層１とバックアップ層２と合わせたブレード部材５の材料物性を測定し、それに応じて設定すればよい。
例えば、ｄは０＜ｄ＜１．５、ｆは１０≦ｆ≦８０、αは５≦α≦２５の範囲で適宜設定すればよい。
具体的な二層構造のブレード部材５の実施例としては、後述する実験例に示したブレード（６）及び（７）を挙げることができる。
【００３４】
〔実験例〕
本実験では、構成が異なる複数のブレード部材を用意し、各ブレード部材を感光体に当接させた状態で、長時間放置し、初期線圧に対して経時の線圧がどの程度低下するかについて検討した。
実験に用いた７種類のブレード部材であるブレード（１）〜（７）の構成を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2011197311.tif 000003
【００３６】
表１における単層構造（ブレード全体でゴム材料の組成が一様）のブレード（１）〜（４）に用いたブレード部材５の説明図を図１１に示す。これらのブレード部材５では、ブレード厚さＣが１.８［ｍｍ］、自由長Ｌ０が７.２［ｍｍ］のものを用いた。
表１における二層構造のブレード（５）は図１０に示すように、エッジ層１とバックアップ層２との厚さの比率が一定となっており、エッジ層１の層厚Ｅが０．５［ｍｍ］、バックアップ層２の層厚Ｂが１.３［ｍｍ］で、ブレード部材５全体の厚さＣが１.８［ｍｍ］、自由長Ｌ０が７.２［ｍｍ］のものを用いた。また、ブレード部材５全体としての永久伸びが１．９５［％］のものを用いた。
【００３７】
表１におけるブレード（６）及び（７）は本発明の構成を適用した二層構造のブレード部材になっている。
ブレード（６）は、図４に示すブレード部材５を用いており、ブレード先端５ａにおけるエッジ層１の層厚Ｅが０．５［ｍｍ］、バックアップ層２の層厚Ｂが１．３［ｍｍ］、自由長Ｌ０が７．２［ｍｍ］、エッジ層１が形成された長さＬ１＝１２［ｍｍ］で、ブレード後端５ｂにおいて、エッジ層１の層厚Ｅが０［ｍｍ］となっている。
ブレード（７）は、図５に示すブレード部材５を用いており、ブレード先端５ａにおけるエッジ層１の層厚Ｅが０．５［ｍｍ］、バックアップ層２の層厚Ｂが１．３［ｍｍ］、自由長Ｌ０が７．２［ｍｍ］、エッジ層１が形成された長さＬ１＝４［ｍｍ］となっている。
【００３８】
表１において、エッジ層１に同一の材料を用いたブレード（５）、（６）及び（７）を比較すると、ブレード（７）、（６）、（５）の順に永久伸び値が小さくなっており、改善されていることが分かる。これは、上述したように、バックアップ層２に対する永久伸びの大きなエッジ層１の比率を下げたことによる。
【００３９】
表１に示すブレード（１）〜（７）をそれぞれ感光体に当接するように作像ユニットに配置したまま、２４０時間放置し、その間にブレード部材の作用力（線圧）の時系列データを測定した。また、合わせて異形トナーと球形トナーに対するクリーニング性能を確認した。この測定結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2011197311.tif 000004
【００４１】
図６及び図７は、線圧を測定する測定器２００の説明図である。
組み付け状態におけるブレードの当接による線圧を測定する測定器２００は、感光体１０に相当する径で、ブレード部材５のエッジ層１が接する場所に設けた受け台１０２を備える。受け台１０２は、長手方向に三分割された構成であり、ロードセル１０１にブレード部材５の作用力を伝える。ロードセル１０１は三つの受け台１０２のそれぞれに接触するように配置されており、ロードセル１０１としては、例えば、ＫＹＯＷＡ製ＬＭＡ−Ａ-１〇Ｎを用いることが出来る。また、測定器２００は、ロードセル１０１に作用する力を表示するためのパネル１０３を備える。パネル１０３としては、例えばＫＹＯＷＡ製計装パネルＷＧＡ−６５０を用いることが出来る。さらに、ロードセル１０１で測定される測定値を時系列に記録するためのロガー１０４（パーソナルコンピュータでのロギング）を用意し、実際の使用に即したレイアウトでブレード部材を組み付ける。そして、記録された測定値について、ブレード組み付け時を初期値として、その値と所定の経過時間時の測定値とを比較することで、線圧の低下率を算出する。
図示の例では、測定に用いる受け台１０２を３分割しているが、受け台１０２の分割数は任意で良い。
【００４２】
表２における線圧低下率とは、初期線圧に対する２４０時間放置後の線圧の割合であり、（２４０時間放置後の線圧）／（初期線圧）×１００で求まる値である。
表２に示す異形トナーとは、円形度０.９６程度で、粒径約６［μｍ］の重合トナーであり、球形トナーとは円形度０.９８以上で、粒径約４［μｍ］の重合トナーである。
また、図２中のクリーニング性能について、初期とは、通紙枚数１枚〜１０００枚までの１０００枚のサンプルについて以下の判定を行った。また、８０Ｋとは、８万枚通紙を行い、７９００１枚〜８００００枚までの１０００枚のサンプルについて以下の判定を行った。
「○」：紙上に顕在化したクリーニング不良なし
「×」：紙上に顕在化したクリーニング不良あり
【００４３】
表２に示すように、単層構造のブレード部材であるブレード（１）〜（４）のうち、永久伸びの値が小さいブレード（１）及びブレード（２）は線圧低下率がそれぞれ９７.７［％］及び９２［％］であり、線圧の低下を抑制されていることが確認された。一方、永久伸びの値が大きいブレード（３）及びブレード（４）では、線圧低下率が、それぞれ８８.５［％］及び７８［％］となるまで経時の線圧が低下しており、所謂ヘタリが発生している。
【００４４】
ブレード（１）及びブレード（２）は、永久伸びの値が約２．０［％］であり、永久伸びの値が小さい材料であるため、線圧低下が少なく、異形トナーに対しては長期に渡ってクリーニング性能を維持し、８０Ｋ時点で良好なクリーニング性を得ている。しかし、１００％モジュラスの値がそれぞれ４［ＭＰａ］及び５．３［ＭＰａ］で十分大きくないため、ブレード先端と感光体とが当接するニップ部において十分に高い当接圧力が得られず、初期から球形トナーをクリーニングすることが出来ない。
【００４５】
ブレード（３）は、永久伸びの値が２．３［％］で、永久伸びが若干高く、線圧低下率が９０［％］を下回っており、若干のヘタリが発生している。しかし、１００％モジュラスの値が６．に［ＭＰａ］で比較的高モジュラス材料である為、異形トナーに対しては、８０Ｋ相当でも良好なクリーニング性を確保している。また、初期では球形トナーに対しても良好なクリーニング性を得ている。
【００４６】
ブレード（５）は、ブレード（４）で用いた材料をエッジ層１に用い、バックアップ層２に永久伸びの小さな材料を用いることにより、二層全体での永久伸びを１．９５［％］にまで改善したブレード部材である。ブレード（５）の線圧低下率の測定結果は、９１．４［％］となっており、線圧低下率が９０［％］以上となるように、経時の線圧の低下が抑えられている。
また、ブレード（５）は、球形トナーに対するクリーニング性能では、エッジ層１の１００％モジュラスの値が１２［ＭＰａ］と比較的高い値であり、高い当接圧力を容易に得られるため、初期では十分なクリーニング性能を得ている。さらに、ブレード全体としての永久伸びを２．０［％］以内に抑えているため、長期に渡ってクリーニング性能を維持し、８０Ｋ時点でも良好なクリーニング性能を得ている。
【００４７】
ブレード（６）及び（７）は、本発明の構成であり、表1に示したように永久伸びが改善されており、ブレード（５）に比べて線圧低下率も改善されている。また、ブレード（７）では、ブレード（１）に略近い永久伸び値、線圧低下率であるが、ブレード（１）のクリーニング性の結果と異なり、球形トナーがクリーニングできている。
【００４８】
以上、本実験例から、エッジ層１に永久伸び２［％］以上で100％モジュラスが高い材料を用いた場合にも、バックアップ層２として永久伸び２［％］以下の材料を設け、図４及び図５に示すように、本来必要なブレード先端５ａ部分に１００％モジュラスの値が高く、永久伸びが大きな材料を用いた場合にも、ブレード先端５ａからブレード後端５ｂにかけてエッジ層１の層厚の比率を少なくする積層構造とすることにより、さらには、全体として永久伸びが２［％］以下となるように構成することにより、永久伸びの上昇及び線圧の低下が抑制され、より長期に渡って良好なクリーニング性能を維持することが可能となる。
また、エッジ層１に高い当接圧力を得ることができる、１００％モジュラスの値が約６［ＭＰａ］以上の材料を使用することにより、小粒径、球形の重合トナー（ここでは円形度０．９８以上、粒径４［μｍ］を想定）のクリーニング不良の問題が解決される。
【００４９】
また、本実施形態のブレード部材５としては、エッジ層１の粘弾性特性の環境変動を抑えることが望ましい。
このため、エッジ層１に用いるゴム材料は、反発弾性係数の変動が小さいゴム材料とする。
図７は、従来のブレード部材に使用されて来たゴム材料（実線）と、本実施形態のブレード部材５のエッジ層１に用いるゴム材料（破線）について、反発弾性係数の温度変化のプロファイルを模式的に示している。実線で示されるゴム材料では、０［℃］から５０［℃］の間で反発弾性が約６０［％］変化している。一方、破線で示す本実施形態のエッジ層１に用いるゴム材料では、０［℃］から５０［℃］の間で反発弾性係数が約３０［％］の変化に抑えられている。
【００５０】
トナーの除去性能やブレード磨耗に起因する耐久性能はエッジに使用されるゴム材料の反発弾性係数に大きく影響される。実線で示す従来のブレード部材で使用されてきたゴム材料の場合には、温度変化によって大きく反発弾性係数が異なるため、温度変化によるトナー除去性能の変動、低下が大きく、また、使用温度環境によって耐久性能、寿命が大きく変動してしまうという不具合が発生しやすい。
使用温度環境によってブレード部材の耐久性能、寿命が変動すると、次のような問題が生じる。すなわち、プロセスカートリッジ１２１のように、感光体ユニットとしてブレード部材と他の部材とを一体的に交換可能とした構成で、使用温度環境によってブレード部材の耐久性能、寿命が低下すると、他の部材は寿命に到達していないにも係わらず、感光体ユニットを交換する必要がある。一方、使用温度環境によってブレード部材の耐久性能、寿命が向上すると、ブレード部材はまだ使える状態でも他の部材の寿命に合わせて感光体ユニットを交換する必要がある。
【００５１】
一方、破線で示すように、エッジ層１に使用するゴム材料として、反発弾性係数の温度変化の小さい材料を用いることにより、環境変動に対して安定したトナー除去性能が得られ、また使用温度環境による耐久性能の変動も発生し難い。
これにより、ブレード部材５の部材寿命を感光体ユニットを構成する他の部材に合わせ易くなる。
【００５２】
このように、エッジ層１の反発弾性係数の温度変化が小さくすることに加え、バックアップ層にもエッジ層同様（１００％モジュラスの値、永久伸び値はエッジ層よりも小さく設定する）に、反発弾性係数の温度変化が小さい材料を用いることにより、環境変動に対する安定したトナー除去性能や、安定した耐久性能を得ることが出来る。
すなわち、反発弾性係数の温度依存性が低ければ、温度依存に寄らず安定したクリーニングが行えるため、経時に渡って安定したクリーニング性を維持することが出来る。
【００５３】
また、エッジ層１及びバックアップ層２に用いるゴム材料としては、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満のものを用いる。これにより、１０［℃］という低温環境でも、エッジ層１及びバックアップ層２がゴム材料として機能し、所望のクリーニング性を得ることが出来る。また、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満のゴム材料としては、ｔａｎδピーク温度が５［℃］未満の材料であれば５［℃］以上の環境下、ｔａｎδピーク温度が−２０［℃］未満の材料であれば−２０［℃］以上の環境下、でエッジ層１及びバックアップ層２がゴム材料として機能し、所望のクリーニング性を得ることが出来る。すなわち、エッジ層１及びバックアップ層２に用いるゴム材料のｔａｎδピーク温度の値が低ければ低いほどより低温環境下での使用が可能になる。
【００５４】
〔変形例〕
本実施形態のクリーニング装置３０に適用可能なブレード部材５の変形例を図９に示す。
図９（ａ）は、ブレード部材５のブレード先端５ａ近傍の一部のみがエッジ層１となるように積層した構成の説明図であり、図９（ｂ）は、ブレード部材５のブレード先端５ａ近傍以外のエッジ層１を除去した構成の説明図である。
上述した実施形態のクリーニング装置３０が備えるブレード部材５は、図４及び図５ともに、バックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率は、ブレード先端５ａからブレード保持部５ｃに向かうに従い連続的に小さくなる構成となっている。
【００５５】
ブレード部材５のブレード先端５ａに比べて、ブレード保持部５ｃの保持先端部５ｄの方が、バックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率が小さい構成としては、エッジ層１が連続的に薄くなる構成に限らず、図９に示す変形例のような構成であってもよい。
【００５６】
上述した実施形態では、永久伸びの値が大きいエッジ層１と永久伸びの値が小さいバックアップ層２からなる積層構造のブレード部材５を備えるクリーニング装置３０は、感光体１０を被清掃体としてその表面の付着物を除去する構成である。本実施形態と同様のブレード部材を備えたクリーニング装置の被清掃体としては、感光体に限るものではない。例えば、中間転写ベルト１６２を被清掃体として、中間転写ベルトクリーニング装置１６７のクリーニング部材として、ブレード部材５と同様のものを用いることが出来る。さらに、被清掃体としては感光体１０や中間転写ベルト１６２のようなトナー像担持体に限るものではなく、未転写のトナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトを清掃体として、記録媒体搬送ベルトのクリーニング装置のクリーニング部材としてもブレード部材５と同様のものを用いることが出来る。また、記録媒体搬送ベルトを備える画像形成装置としては、電子写真方式のものに限らず、インクジェット方式のものであって、記録媒体搬送ベルトのクリーニング装置のクリーニング部材としてもブレード部材５と同様のものを用いることが出来る。
さらに、ブレード部材５はカウンター方式で感光体１０に当接する構成であるが、当接方式としては、トレーリング方式でも適用可能である。
【００５７】
以上、本実施形態のクリーニング装置３０は、互いに永久伸びの値が異なる材質からなる複数の層によって構成される積層構造のブレード部材５と、ブレード部材５の一端を保持する保持部材であるブレードホルダ３とを有する。クリーニング装置３０は、ブレード部材５の他端の先端稜線部であるエッジ部１ｅを表面移動する被清掃体である感光体１０の表面に当接させて、感光体１０の表面をクリーニングする構成である。ブレード部材５の複数の層のうちエッジ部１ｅを備えるエッジ層１は、他の層であるバックアップ層に比べて永久伸びの値が大きい材質によって形成される。このようなクリーニング装置３０で、ブレード部材５のエッジ部１ｅがあるブレード先端５ａに比べて、ブレード部材５がブレードホルダ３によって保持されるブレード保持部５ｃのブレード先端５ａ側の端部である保持先端部５ｄの方が、バックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率が小さい構成となっている。ブレード先端５ａ側のエッジ層１を厚くすることにより、エッジ部１ｅにおける変形を小さくして、当接面積が広くなることを抑制し、当接圧力を高く設定できる。さらに、保持先端部５ｄのエッジ層１を薄くすることにより、最もヘタリが生じ易い保持先端部５ｄでの永久伸びが大きなエッジ層１の物性の影響を軽減し、ヘタリの発生を抑制することができる。よって、従来の積層構造のブレード部材よりもブレード部材５のヘタリの発生を抑制することが出来るため、従来の構成に比べて初期の当接状態を維持することができる。
【００５８】
また、従来、粉砕トナーや円形度が低く、粒径が約６［μｍ］以上の重合トナーをクリーニングするために用いられるブレード部材では、単層のゴム材料を用い、その１００％モジュラスの値は約５［ＭＰａ］以下で、永久伸びは約１．５［％］以下であることが一般的であった。
一方、硬度が高く、１００％モジュラスの値の大きいウレタンゴム材料をもちいることで、感光体等の像坦持体との当接領域における当接圧力を上げることが出来、小粒径、球形の重合トナーをクリーニングすることができる。しかし、１００％モジュラスの値が大きいウレタンゴム材料は、一般的に永久伸びが大きくなる傾向がある。
そのため、従来から使用されてきた自由長を有し、単層のウレタンゴム材料を保持部材である金属製の支持板で支持するタイプのブレード部材に、１００％モジュラスの値が大きい材料を用いた場合には、所謂ヘタリが発生しやすく、初期のクリーニング性能が維持できず、長期に渡るクリーニング性能の維持が困難な場合があった。
【００５９】
一方、本実施形態のクリーニング装置３０では、小粒径、球形の重合トナーをクリーニングするために、被清掃体との当接領域における当接圧力を上げる目的で、被清掃体と当接する部分（エッジ層１）に高硬度で、１００％モジュラスの値が大きい材料を使用している。ここで、エッジ層１は、１００％モジュラスの値が６［ＭＰａ］以上のゴム材料であることが望ましい。
１００％モジュラスの値の高い材料を使用した際に課題となるヘタリを防止するため、エッジ層１の背面（被清掃体とは反対側）にゴム材料の組成が異なるバックアップ層２を設けている。このバックアップ層２に用いる材料には、エッジ層１に比べて低硬度で、１００％モジュラスの値が小さく、永久伸びが小さい材料を使用する。
【００６０】
また、従来は、積層構造のブレード部材５で特に像坦持体と当接するエッジ層１に高硬度の永久伸びの大きな材料を用いた場合、所謂ヘタリで経過時間や環境で安定して線圧を維持できなかったため、バックアップ層２に低硬度の永久伸びの小さい層を用いていた。
一般に、ブレードの製法として、積層するために遠心成型機で異なる材料を順次投入して積層構造とした場合、図１０に示すように、ブレード部材５におけるブレード先端５ａからブレード後端５ｂまでバックアップ層２の層厚に対するエッジ層１の層厚の比率はは一定となることが一般的である。この場合、本来必要なブレード先端５ａだけでなく、高硬度の層の必要性が低く、応力が集中するブレード保持部５ｃにも永久伸びが大きなエッジ層１の物性が大きく影響する。このため、保持先端部５ｄで、エッジ層１にヘタリが生じ易い。保持先端部５ｄで、エッジ層１にヘタリが生じると、線圧低下を引き起こす原因となる。
【００６１】
一方、本実施形態のクリーニング装置３０のブレード部材５は、本来必要なブレード先端５ａには永久伸びは大きいが、クリーニング性能に優れる材料を用い、バックアップ層２に永久伸びの小さな材料を用いるが、ブレード先端５ａから保持先端部５ｄに向かって、エッジ層１、バックアップ層２の厚さを同一の比率で積層するのではなく、ブレード先端５ａから保持先端部５ｄに向かって、エッジ層１の厚さをバックアップ層２の厚さに対して小さくする。それにより、積層全体としての物性がバックアップ層２に用いた永久伸びの小さい材料の物性が支配的になる。また、特に応力が集中し易く、ヘタリの原因となりやすい保持先端部５ｄにおいて永久伸びの小さな材料の物性が支配的になるように永久伸びの大きな材料の比率を減らすことにより、あるいは、保持先端部５ｄは永久伸びの小さな材料のみから構成される単層とすることにより、ヘタリによる線圧低下を抑制することが出来る。
【００６２】
さらに、エッジ層１とバックアップ層２を足し合わせた弾性ブレード全体としての永久伸びを２［％］以下になるように調整する。これにより、ヘタリによるクリーニング性能の低下を抑制し、エッジ層１に永久伸びが大きく、１００％モジュラスの高い材料を用いた場合にも、初期から長期に渡って小粒径、球形の重合トナーに対して、良好なクリーニング性能を維持することが出来る。
【００６３】
また、バックアップ層２の層厚Ｂに対するエッジ層１の層厚Ｅの比率は、ブレード先端５ａで最大であり、ブレード保持部５ｃ側に向かうに従い小さくなる。すなわち、図４及び図５に示すように、ブレード先端５ａからブレード後端５ｂに向かって、「Ｅ／（Ｅ＋Ｂ）」の値を小さくする様に積層している。このように、連続的に小さくすることによって、部分的に応力が集中することを防止し、ブレード部材５のヘタリの発生を抑制することが出来るため、初期の当接状態を維持することができる。
【００６４】
また、特に図５に示すように、ブレード部材５におけるエッジ層１をブレード保持部５ｃよりもブレード先端５ａ側に形成する、すなわち、エッジ層の長さＬ１と自由長Ｌ０とについて、「Ｌ１＜Ｌ０」の関係を満たすように構成する。これにより、応力の集中するブレード保持部５ｃにはエッジ層１がかからないように構成することができ、エッジ層１の物性に依存した「ヘタリ」をさらに抑制することが出来る。
また、エッジ層１の長さＬ１は少なくとも１００［μｍ］取ることが望ましい。これは、１００［μｍ］とした理由は、ブレード部材５と感光体１０との接触面がおよそ１００［μｍ］であり、それよりもＬ１が小さくなると、トナー除去能力が低下してしまうからである。
【００６５】
また、ブレード部材５のエッジ層１を形成する材料としては、２３［℃］における１００％モジュラス値が６［ＭＰａ］〜１２［ＭＰａ］のものを用いる。これにより、被清掃体である感光体１０との当接領域における当接圧力を上げることができ、小粒径、球形の重合トナーを良好にクリーニングすることができる。
【００６６】
また、クリーニング装置３０では、ブレード部材５のエッジ層１を形成する材料として、０［℃］〜５０［℃］の範囲の温度変化における反発弾性率の最大値と最小値との差が３０［％］以下となるゴム材料を用いている。このように、エッジ層１の反発弾性の温度依存性を小さくすることにより、使用環境によるトナー除去性能の変化、低下を防ぎ、安定したトナー除去性能、及び安定した耐久性能を得ることが出来る。
【００６７】
また、クリーニング装置３０では、ブレード部材５のエッジ層１を形成する材料として、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満となるゴム材料を用いている。これにより、１０［℃］という低温環境でも、エッジ層１がゴム材料として機能し、所望のクリーニング性を得ることが出来る。
【００６８】
また、クリーニング装置３０では、ブレード部材５のバックアップ層２を形成する材料として、０［℃］〜５０［℃］の範囲の温度変化における反発弾性係数の最大値と最小値との差が３０［％］以下となるゴム材料を用いている。さらに、バックアップ層２を形成する材料として、ｔａｎδピーク温度が１０［℃］未満となるゴム材料を用いている。このように、エッジ層１の温度依存性を小さくすると共に、バックアップ層２の温度依存性を小さくすることにより、さらに安定したトナー除去性能、及び安定した耐久性能を得ることが出来る。
【００６９】
また、クリーニング装置３０としては、被清掃体である感光体１０の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段を配置することが望ましい。被清掃体に潤滑剤を塗布することにより、ブレード部材５によるクリーニング性能を補助することが出来る。さらに、潤滑剤を塗布する対象が感光体１０であることにより、帯電装置４０による帯電工程のときに感光体１０の表面が潤滑剤によって保護された状態となり、帯電による感光体１０表面の劣化を抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態のプリンタ１００は、表面移動する潜像担持体である感光体１０上に形成した画像を最終的に記録媒体である転写紙に転移させるものであり、このプリンタ１００本体に着脱自在に構成され、感光体１０を上記被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング手段と、感光体１０とを一体に支持したプロセスカートリッジ１２１を備える。そして、このプロセスカートリッジ１２１のクリーニング手段として、本実施形態のクリーニング装置３０を用いることにより、従来よりも初期の当接状態を維持することができ、感光体１０に対して長期に渡って安定したクリーニングを行うプロセスカートリッジ１２１を実現できる。
【００７１】
また、プリンタ１００は、表面移動する像担持体である感光体１０上に形成したトナー像を中間転写体である中間転写ベルト１６２に転写し、このトナー像を最終的に記録媒体である転写紙に転移させるものであり、このプリンタ１００本体に着脱自在に構成され、中間転写ベルト１６２を被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング手段である中間転写ベルトクリーニング装置１６７と、中間転写ベルト１６２とを一体に支持した中間転写ユニットである二次転写装置１６０を備える。そして、中間転写ベルトクリーニング装置１６７として、クリーニング装置３０と同様のブレード部材を備えるクリーニング装置を用いることにより、長期に渡って中間転写ベルト１６２のクリーニングを良好に行うことが出来る二次転写装置１６０を実現できる。
【００７２】
また、プリンタ１００は、表面移動部材である感光体１０上に形成したトナー像を最終的に転写紙に転移させる画像形成装置であり、感光体１０上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング手段として、クリーニング装置３０を用いることにより、長期に渡って感光体１０のクリーニングを良好に行うことができ、良好な画像形成を行うことが出来る。
【００７３】
また、プリンタ１００では、トナー像を形成するトナーは、形状係数ＳＦ１が１００以上１５０以下の重合トナーである。重合トナーによっては球形に近く、より高画質なトナー像を形成することが出来るものがあるが、このような球形トナーは高い除去性能を要する。クリーニング装置３０は、当接圧力を高くすることと、初期の当接状態を維持するととを両立することができるため、高い除去性能を要する球形トナーであっても良好にクリーニングを行うことができ、プリンタ１００は、安定して高画質な画像形成を行うことができる。
【００７４】
また、画像形成装置としては、表面移動部材する記録体搬送部材である記録体搬送ベルトの表面に担持された記録体上に画像を形成する本体に着脱自在に構成され、記録体搬送ベルトを被清掃体としてその表面上に付着した不要な付着物を除去するための搬送ベルトクリーニング手段と、記録体搬送ベルトとを一体に支持した記録体搬送ユニットを備えるものがある。このような構成の画像形成装置における搬送ベルトクリーニング手段として、クリーニング装置３０と同様のブレード部材を備えるクリーニング装置を用いることにより、長期に渡って記録体搬送ベルトのクリーニングを良好に行うことが出来る記録体搬送ユニットを実現できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  エッジ層
１ｅ  エッジ部
２  バックアップ層
３  ブレードホルダ
５ｃ  ブレード保持部
５ａ  ブレード先端
５ｂ  ブレード後端
５  ブレード部材
５ｄ  保持先端部
１０  感光体
２９  ブラシローラ
３０  クリーニング装置
４０  帯電装置
４１  帯電ローラ
４２  帯電ローラクリーナ
４３  排出スクリュ
５０  現像装置
５１  現像ローラ
５２  攪拌スクリュ
５３  供給スクリュ
９０  定着装置
１００  プリンタ
１０１  ロードセル
１０２  受け台
１０３  パネル
１０４  ロガー
１２０  画像形成部
１２１  プロセスカートリッジ
１３０  給紙部
１３１  給紙カセット
１３２  給紙ローラ
１３３  レジストローラ対
１３５  排紙収納部
１４０  露光装置
１５９  トナーカートリッジ
１６０  二次転写装置
１６１  一次転写ローラ
１６２  中間転写ベルト
１６５  二次転写ローラ
１６７  中間転写ベルトクリーニング装置
２００  測定器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７６】
【特許文献１】特許３２７６４６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２４８７３７号公報
【特許文献３】特開２００７−０８６２０２号公報
【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】
2011197311.tif 000009
【図６】
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【図７】
2011197311.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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