(57)【要約】【課題】帯電装置により帯電する際に発生する放電生成物によるクリーニングブレードの劣化を防止することにより、印刷画像の品位が低下することを抑えるクリーニングユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】絶縁性の弾性部材で構成されるクリーニングブレード１２は、先端部１２ａと基部１２ｂを有し、クリーニングブレード１２の基部１２ｂは、筐体１１内に配置される。クリーニングブレード１２の両面には、放電生成物を吸着するゼオライト層が形成され、クリーニングブレード１２の先端部１２ａが感光体ドラム３１の表面に当接し、感光体ドラム３１の回転によって感光体ドラム３１上の残留トナーが掻き取られ、残留トナーが筐体１１内に回収される。【選択図】図４
2011221154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する静電潜像担持体の表面が帯電手段によって帯電され、前記トナー像が記録媒体に転写された後に、前記静電潜像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニングユニットであって、
絶縁性の弾性部材からなるクリーニングブレードを備え、
前記弾性部材の表面は、前記帯電手段が前記静電潜像担持体の表面を帯電する際に発生する放電生成物を吸着するゼオライト層が形成されることを特徴とするクリーニングユニット。
【請求項２】
前記ゼオライト層は、前記静電潜像担持体に当接する部分を除いて形成されることを特徴とする請求項１に記載のクリーニングユニット。
【請求項３】
前記ゼオライト層の厚みは、４０．０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニングユニット。
【請求項４】
前記クリーニングブレードの厚みは、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニングユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のクリーニングユニットを備えた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、トナー像（現像剤像）が記録媒体に転写された後の回転する感光体上に残留する残留トナー（現像剤）を回収するクリーニングユニット及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、記録媒体にトナー像（現像剤像）を転写後、感光体ドラム（静電潜像担持体）の表面上の残留トナーを除去するクリーニングユニットが設けられている。
【０００３】
クリーニングユニットは、感光体ドラムと当接する部分であるクリーニングブレードを備える。感光体ドラムが回転することで感光体ドラムの表面上の残留トナーは、クリーニングブレードにより掻き取られて回収される。
【０００４】
クリーニングブレードは、長期間に亘る使用や感光体ドラムの回転振動及び偏芯回転によって、クリーニングブレードの先端が感光体ドラムの回転方向の下流側へ反り返る反転現象（めくり上がり現象）を起こす。この反転現象を促進させる原因の１つとして硝酸によるクリーニングブレードの劣化が挙げられる。
【０００５】
一般に画像形成装置は、トナー像を感光体ドラムに担持させるために感光体ドラム（像担持体）を一様に帯電させる帯電手段を設けている。帯電手段のコロナ放電から発生するイオンによって感光体ドラムを所定の極性及び電位に帯電する際、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の放電生成物が生成される（ｘは整数を示す。例えば、ｘ＝１の場合、一酸化窒素（ＮＯ）であり、ｘ＝２の場合、二酸化窒素（ＮＯ2）を表わす）。
【０００６】
具体的には、帯電装置から放出される電子の放電に伴うエネルギーによって、大気中に存在する窒素分子（Ｎ2）が窒素原子（Ｎ）に解離し、それが酸素分子（Ｏ2）と結合することで窒素酸化物（二酸化窒素：ＮＯ2）が生成される（２ＨＯ  ＋  Ｏ2  →  ２ＮＯ2）。
【０００７】
窒素酸化物は、空気中の水分（Ｈ2Ｏ）と結合して硝酸（ＨＮＯ3）が生成される。（３ＮＯ2  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ２ＨＮＯ3  ＋  ＮＯ）。この硝酸に長期間に亘りクリーニングブレードが曝露された場合、クリーニングブレードは弾性が損なわれる。続いて、クリーニングブレードは硬化し、塑性変形が生じる。その結果、クリーニングユニットのクリーニング機能が低下し、印刷画像の品質が低下する。
【０００８】
また、放電生成物（硝酸アンモニウム）として感光体ドラムの表面に付着する。感光体ドラム上に付着した放電生成物は、白抜けや像流れ等の画像欠陥が発生させる原因となる。
【０００９】
このような放電生成物としての硝酸による印刷品位の低下を防止するために、特許文献１では、放電生成物除去部材を感光体ドラムに当接して感光体ドラム上の放電生成物を吸着させ、放電生成物の除去を行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０９−７３５３０号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Journal of Japan Petroleum Institute Vol.47, Vol.6, 2004 ゼオライト混入トリエチレングリコール液体の除湿性能
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示される方法では、放電生成物除去部材を感光体ドラムの表面に直接当接するため、感光体ドラムの表面に傷や磨耗が生じる。その摩耗を少なく抑えるため、感光体ドラムとクリーニングブレードとの圧接力を小さくすることが考えられるが、感光体ドラムとクリーニングブレードとの圧接する圧接力を少なく抑えた場合、感光体ドラムの表面に多量の放電生成物が付着し、画像の縦白スジの発生等の画像の欠陥が発生しやすくなる。このため印刷画像の品質が低下することを十分に防止できない。
【００１３】
また、放電生成物（硝酸）によるクリーニングブレードそれ自体の劣化が考慮されていないため、長期間に亘る印刷動作を行った場合、クリーニングブレードが劣化し、感光体ドラムとの当接が不均等になり印刷画像の品質が著しく低下するという課題があった。
【００１４】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、帯電装置により帯電する際に発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）と空気中の水分とに反応して生成される放電生成物によるクリーニングブレードの劣化を防止することにより、印刷画像の品位が低下することを抑えるクリーニングユニット及びこれを備え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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために本発明に係るクリーニングユニットの各構成は、次の通りである。
【００１６】
本発明のクリーニングユニットは、トナー像を担持する静電潜像担持体（感光体ドラム）の表面が帯電手段によって帯電され、前記トナー像が記録媒体に転写された後に、前記静電潜像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニングユニットであって、絶縁性の弾性部材からなるクリーニングブレードを備え、前記弾性部材の表面は、前記帯電手段が前記静電潜像担持体の表面を帯電する際に発生する放電生成物を吸着するゼオライト層が形成されることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明のクリーニングユニットは、ゼオライト層が前記静電潜像担持体に当接する部分を除いて形成されることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のクリーニングユニットは、前記ゼオライト層の厚みが、４０．０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明のクリーニングユニットは、前記クリーニングブレードの厚みが、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の画像形成装置は、前記クリーニングユニットを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、クリーニングユニットは、トナー像を担持する静電潜像担持体の表面が帯電手段によって帯電され、前記トナー像が記録媒体に転写された後に、前記静電潜像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニングユニットであって、絶縁性の弾性部材からなるクリーニングブレードを備え、前記弾性部材の表面は、前記帯電手段が前記静電潜像担持体の表面を帯電する際に発生する放電生成物を吸着するゼオライト層が形成されることで、静電潜像担持体を帯電する際に発生する放電生成物と空気中の水分との反応によって生成される硝酸によりクリーニングブレードの塑性変化や硬化を防止することができるため、クリーニングブレードを常に静電潜像担持体に均一に圧接することができ、静電潜像担持体上の残留トナーを長期間に亘り効率的に除去できるという優れた効果を奏し得る。
【００２２】
本発明によれば、クリーニングユニットは、ゼオライト層が前記静電潜像担持体に当接する部分を除いて形成されることで、絶縁性を有するクリーニングユニットのエッジ部分に残留トナーが堆積することを防ぐことができるという優れた効果を奏し得る。
【００２３】
本発明によれば、クリーニングユニットは、前記ゼオライト層の厚みが、４０．０μｍ以上とすることで、放電生成物を吸着する効果を向上させ、ゼオライト層を１００μｍ以下にすることで、クリーニングユニットの生産価格を抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【００２４】
本発明によれば、本発明のクリーニングユニットは、前記クリーニングブレードの厚みを、１．０ｍｍ以上とすることでクリーニングブレードの弾性を十分に確保することができ、前記クリーニングブレードの厚みを３．０ｍｍ以下とすることで、クリーニングユニットの生産価格を抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【００２５】
本発明によれば、画像形成装置は、前記クリーニングユニットを備えたことで、静電潜像担持体を帯電する際に発生する放電生成物と空気中の水分との反応によって生成される硝酸によりクリーニングブレードの塑性変化や硬化を防止することができるため、クリーニングブレードを常に静電潜像担持体に均一に圧接することができ、静電潜像担持体上の残留トナーを長期間に亘り効率的に除去でき、安定した画像の印刷を遂行することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るクリーニングユニットを備える画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るクリーニングユニットを備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係るクリーニングユニットを含む画像記録ユニットを示す一例である。
【図４】本実施形態に係るクリーニングユニットの構成を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係るクリーニングブレードを示す一例である。
【図６】本実施形態に係るクリーニングユニットの当接面と感光体ドラムドラムの接線とのなす角度を示す一例である。
【図７】（ａ）は、本実施形態に係るクリーニングブレードの両面にゼオライト層が形成されているクリーニングブレードの断面図である。（ｂ）は、本実施形態に係るクリーニングブレードの先端部以外の部分にゼオライト層が形成されたクリーニングブレードの断面図である。
【図８】本実施形態に係るクリーニングブレードに形成するゼオライト層において、異なった膜厚のゼオライト層に基づいて、クリーニングブレードのめくり上がり現象の発生、トナーの飛散及び画像の縦白スジの発生に関する実験を行った際の実験結果を示す表図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本実施形態に係るクリーニングユニット１０を備える画像形成装置１００を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係るクリーニングユニットを備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
画像形成装置１００は、図１に示すように、画像読取ユニット２００、画像記録ユニット３００、給紙ユニット４００、記憶部８及び制御部５０を備えている。
【００２９】
画像読取ユニット２００は、自動原稿装置（Automatic Document Feeder）２０１、第１原稿台２２２、第２原稿台２０３、第１ミラーベース２０４、第２ミラーベース２０５、レンズ２０６、及び固体撮影素子（Charge Coupled Device）２０７を備える。
【００３０】
画像形成装置１００の上部には原稿が載置される透明ガラスから成る第１原稿台２２２が設けられている。第１原稿台９の上側には、自動原稿装置２０１が備えられている。
【００３１】
自動原稿装置２０１は、原稿移動方式による両面原稿自動読み取り装置からなる原稿押さえカバーを兼用して自動開閉自在に搭載されている。自動原稿装置２０１は、図１の矢印Ｍ方向に回動自在に構成されており、第１原稿台２２２の上側を開放することにより、原稿を手動で設置可能な構成となっている。
【００３２】
自動原稿装置２０１は、原稿が載置される原稿トレイ２１１にセットされると、最上位の原稿をピックアップローラ２１４にてピックアップして、原稿を１枚ずつ原稿トレイ２１１から引き出して搬送し、この原稿を画像読取ユニット２００に設けられたコンタクトガラス（図示せず）上に導いて原稿搬送路２１３を通過させた後に、この原稿を原稿排紙トレイ２１５に排出するようにされている。
【００３３】
第１ミラーベース２０４及び第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２２２及び第２原稿台２０３の下方に配置され、水平方向の移動が自在に設置されている。第１ミラーベース２０４は、原稿に光線を照射する光源（図示せず）及び原稿からの反射光を反射するミラー（図示せず）を備える。また、第２ミラーベース２０５は、反射光を反射する２つのミラー（図示せず）を備える。第２ミラーベース２０５の水平移動速度は、第１ミラーベース２０４の水平移動速度の２分の１の設定されている。
【００３４】
自動原稿装置２０１によって搬送される原稿又は第１原稿台２２２に置かれた原稿を読取る際、原稿からの反射光は、第１ミラーベース２０４及び第２ミラーベース２０５に導光され、レンズ２０６によって集光されてＣＣＤ２０７（固体撮影素子）に結像される。
【００３５】
ＣＣＤ２０７は、原稿からの反射光の光量に応じて電気信号を出力する。この電気信号は、制御部５０により制御され画像記録ユニット３００の記憶部８に画像データ（画像情報）として記憶される。
【００３６】
記憶部８は、自動原稿装置２０１にて生成された複数の画像データや外部記憶媒体（図示せず）から取り込まれた画像データの情報を記憶する。
【００３７】
画像記録ユニット３００は、感光体ドラム３１（静電潜像担持体）、帯電装置３２、露光装置３３、現像装置３４、転写措置３５、クリーニングユニット１０、制御部５０及び定着装置３７を備えている。
【００３８】
感光体ドラム３１は、画像データ（画像情報）に応じて現像剤（トナー）により形成される現像剤像（トナー像）を担持する。感光体ドラム３１は、図３に示すように、外周面の一部が用紙搬送路の表面に接触するように配置されるとともに、ドラムの外周面に沿って電界発生部としての帯電装置３２、現像装置３４、及びクリーニングユニット１０が近接配置されている。
【００３９】
帯電装置３２は、感光体ドラム３１の外周面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。帯電装置３２は、感光体ドラム３１を挟んで転写装置３５が配置する位置と略反対側で感光体ドラム３１の外周面に接触するように配置されている。
【００４０】
帯電された感光体ドラム３１は、図３に示すように矢印方向に回転駆動され、露光装置３３からのレーザ光によって照射され主走査方向に繰り返し走査される。これにより感光体ドラム３１の表面に、静電潜像が形成される。現像装置３４によってトナーが供給され、感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は顕著化しトナー像となる。
【００４１】
露光装置３３は、レーザ・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）である。露光装置３３は、入力された画像データに応じて、帯電装置３２によって均一に帯電された感光体ドラム３１の外周面を露光することによって、感光体ドラム３１の外周面に上記画像データに応じた静電潜像を形成するものである。
【００４２】
現像装置３４は、感光体ドラム３１の外周面に形成された静電潜像に対してトナーを供給することによって、該静電潜像を現像する（顕像化する）ものである。また、現像装置３４は、ブラック（Ｋ）のトナーが収納されており、感光体ドラム３１の回転方向で帯電装置３２より下流側に配置されている。
【００４３】
クリーニングユニット１０は、図３に示すように、トナー像を記録媒体（用紙）に転写した後における感光体ドラム３１の外周面に残留したトナーを除去または回収する。クリーニングユニット１０の詳細は後述する。
【００４４】
転写装置３５は、転写ベルト４５、転写ベルト駆動ローラ４１、転写ベルト従動ローラ４３、転写ローラ４９、転写ベルトクリーニングユニット５３、除電ユニット５５、及び除電ローラ５１により構成されている。転写装置３５は、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像を転写する。
【００４５】
転写ベルト４５は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されたベルト部材である。転写ベルト４５の材質は、主にポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネイト、サーモプラスティック・エラストマー・アロイ等が用いられている。
【００４６】
また、転写ベルト４５は、その表面が感光体ドラム３１の外周面と接触するように、転写ベルト駆動ローラ４１、転写ベルト従動ローラ４３、転写ローラ４９により張架され、該転写ベルト駆動ローラ４１の駆動力により副走査方向へ移動するように構成されている。現像装置３４により感光体ドラム３１に形成されたトナー像を転写ベルト４５に転写することによって、転写ベルト４５上にトナー像（単色トナー像）を形成するように構成されている。
【００４７】
転写ローラ４９は、転写ベルト駆動ローラ４１から転写ベルト従動ローラ４３に渡り巻回された転写ベルト４５の移動方向下流側にずらした位置に配置され、転写ベルト４５内側面に押圧して、該転写ベルト４５の外側面が感光体ドラム３１の外周面の一部を巻回して所定のニップ量を得るように設けられている。
【００４８】
これによって、感光体ドラム３１と転写ベルト４５との接触領域である画像転写部４７（転写ニップ部）は、線形状ではなく、所定幅を有する面形状になっている。それゆえ、搬送される用紙への転写効率の向上が図られる。
【００４９】
また、転写ローラ４９は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸を備え、その金属軸の外周面にＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、発泡ウレタン等の導電性を有する弾性材が被覆されている。この導電性の弾性材により、転写ベルト４５に対して均一的に高電圧を印加することができる。
【００５０】
トナー像が転写された用紙は、用紙剥離爪６１ａによって、感光体ドラム３１の周面から剥離される。
【００５１】
さらに、画像転写部４７よりも用紙搬送方向下流側には、画像転写部４７を通過する際に帯電した用紙に対して除電処理を行い、定着装置３７へ向けて用紙をスムーズに搬送するための除電ローラ５１が配置されている。除電ローラ５１は、転写ベルト４５の背面に配置されている。
【００５２】
また、転写装置３５には、転写ベルト４５のトナー汚れを除去する転写ベルトクリーニングユニット５３と、転写ベルト４５に対して除電処理を行う除電ユニット５５とが配置されている。除電ユニット５５による除電手法としては、装置を介して転写ベルト４５を接地する手法、若しくは前記転写電界の極性とは逆極性の電界を転写ベルト４５に印加する手法がある。
【００５３】
感光体ドラム３１から転写ベルト４５へのトナー像の転写は、転写ベルト４５の略裏側に接触している転写ローラ４９によって行われる。このように構成された転写ローラ４９は、感光体ドラム３１に形成されたトナー像を転写ベルト４５に転写するために高電圧の転写バイアス、すなわち、トナーの帯電極性（マイナス）とは逆極性（プラス）の高電圧が印加され、弾圧材により転写ベルト４５に対して均一的に高電圧を印加するようにされている。
【００５４】
本実施形態では、転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシ状の転写電極（転写ブラシ）を転写ベルト４５の裏側に接触させて転写手段とすることもできる。
【００５５】
感光体ドラム３１上で顕著化されたトナー像（静電潜像）が、装置に入力された画像情報となる。このように画像情報は、転写ベルト４５の回転によって、記録媒体（用紙）と転写ベルト４５の接触位置に配置される転写ローラ４９によって記録用紙上に転写される。
【００５６】
また、感光体ドラム３１との接触により転写ベルト４５に付着したトナー、または転写ローラ４９によって記録媒体（用紙）上に転写が行われずに転写ベルト４５に残存したトナーは、転写ベルトクリーニングユニット５３によって除去・回収されるように設定されている。
【００５７】
転写ベルトクリーニングユニット５３は、転写ベルト駆動ローラ４１の近傍に設けられ、転写ベルト４５に当接（または摺接）するように配置したブレード（図示せず）と、該ブレードにより転写ベルト４５上の残留トナーを掻き取ったトナー（廃トナー）を一旦収納するボックス状のトナー回収部（図示せず）を備え、転写ベルト４５上の残留トナーを掻き取り回収するような構成となっている。
【００５８】
定着装置３７は、加熱ローラ５７及び加圧ローラ５９により構成され、記録媒体（用紙）を挟んで回転するような構成となっている。定着装置３７は、加熱ローラ５７と加圧ローラ５９とにより記録媒体に転写されたトナー像を熱定着させる。
【００５９】
加熱ローラ５７の周囲には、用紙剥離爪６１ｂと、サーミスタ６３（ローラ表面温度検出部材）と、ローラ表面クリーニング部材６５とが配置される。また、加熱ローラ５７の内部には、ローラの外周面を所定温度（定着設定温度：約１６０〜２００℃）に加熱するための熱源６７が配置されている。
【００６０】
加圧ローラ５９の軸方向両端部においては荷重バネ等の機構が備えられており、この機構によって加圧ローラ５９は加熱ローラ５７に対して所定の荷重で圧接されている。また、加圧ローラ５９の周囲には、加熱ローラ５７の周囲と同様に、用紙剥離爪（図示せず）、ローラ表面クリーニング部材（図示せず）が配置されている。
【００６１】
定着装置３７によるトナー像の定着は、加熱ローラ５７をサーミスタ６３（ローラ表面温度検出部材）からの検出値に基づいて所定の定着温度となるように制御し、所定の温度（定着温度）に保つとともに、トナー像が転写された記録媒体（用紙）を加熱ローラ５７と加圧ローラ５９とにより挟んで回転搬送しながら加熱・加圧することで用紙上にトナー像を熱定着することで実現されている。
【００６２】
定着装置３７を通過した記録媒体（用紙）は、画像形成装置１００の一方側面の装着された排紙トレイ３８に排出される。
【００６３】
また、画像形成装置１００には、装置の動作を制御するための制御部５０が備えられる。制御部５０は、たとえば、マイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータが実行する処理の手順を示した制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、作業用のワークエリアを提供するＲＡＭ（Random Access Memory）と、制御に必要なデータをバックアップして保持する不揮発性メモリと、センサやスイッチからの信号を入力する回路であって入力バッファやＡ／Ｄ変換回路を含む入力回路と、モータやソレノイドまたはランプなどを駆動するドライバを含む出力回路とから構成される。
【００６４】
給紙ユニット４００は、複数の給紙カセット２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、画像形成に使用する記録媒体（用紙）を収納するための複数の給紙トレイ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを備え、それぞれに複数の用紙が配置される。
【００６５】
給紙トレイ２６ａは、給紙カセット２５ａの下部に設けられ、画像形成装置の仕様により規定されたサイズ、または利用者が予め定めたサイズの記録用紙を大量に収納することが可能な構成をとる。同様に、給紙トレイ２６ｂは、給紙カセット２５ｂに対応する。また給紙トレイ２６ｃは、給紙カセット２５ｃに対応する。また給紙トレイ２６ｄは、給紙カセット２５ｄに対応する。尚、給紙カセット２５ｃ、２５ｄは、給紙カセット２５ａ、２５ｂに比べて記録用紙の容量が大きく、連続して大量の記録用紙を供給する場合に適している。
【００６６】
給紙トレイ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの一端部の上にはそれぞれピックアップローラ２８が設けられて、給紙トレイ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄにセットされた記録用紙の最上部にある用紙の一端部の表面と接触して、ローラの摩擦抵抗により一枚ずつ確実に繰り出して搬送する。
【００６７】
給紙トレイ２６ａ〜２６ｄは、感光体ドラム３１や転写装置３５等から構成される画像形成部の下側に設けられている。尚、本実施形態の画像形成装置１００では、極めて大量の用紙に対しても連続印刷を可能にすべく、定型サイズの用紙を５００〜１５００枚収納可能な給紙トレイを複数配置するようにしている。
【００６８】
さらに、画像形成装置１００の１の側面には、主に不定型サイズの用紙に対して印刷を行う際に用いられる手差しトレイ４０５が配置されている。手差しトレイ４０５とは反対側の装置１００の側面には、排紙トレイ３８が設けられ、印刷済みの記録用紙がフェイスダウンで排出されて積載されるようになっている。また、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等）や、複数段の排紙トレイをオプションとして配置する事も可能な構成となっている
【００６９】
つぎに、画像形成装置１００において実行される記録媒体（用紙）搬送について詳細に説明する。まず、制御部５０が、給紙トレイ２６ａ〜２６ｄのいずれかを選択し、給紙搬送路２７に沿って設けられている複数の搬送ローラ３９ａ〜３９ｅを制御することによって、前記選択した給紙トレイに収納されている用紙を、レジストローラ２９へ向けて搬送する。レジストローラ２９は、用紙と感光体ドラム３１上のトナー像とを合わせる際に使用され、感光体ドラム３１の近傍に配置されている。用紙は、レジストローラ２９の手前に到達し一旦停止する。
【００７０】
制御部５０は、レジストローラ２９を再回転させることによって、給紙搬送路２７により搬送された記録媒体（用紙）を一旦所定位置に停止させて次の搬送タイミングを計る。尚、給紙搬送路２７は、給紙トレイ２６ａ〜２６ｄからレジストローラ２９の配置位置に至る範囲に形成されている経路である。制御部５０が用紙の先端の位置と感光体ドラム３１の外周に形成されているトナー像の先端の位置とが合致するように制御し、用紙は転写装置３５に搬送される。
【００７１】
搬送ローラ３９ａ〜３９ｅは、用紙の搬送を促進・補助するための小型ローラであり、給紙搬送路２７に沿って複数設けられている。また、同様に用紙搬送路４４に沿って、複数の搬送ローラ（図示せず）が設けられている。尚、用紙搬送路４４は、レジストローラ２９の配置位置から、転写装置３５、定着装置３７を経て排紙トレイ３８に至る範囲に形成されている経路である。
【００７２】
ピックアップローラ２８は、給紙カセット２５ａ〜２５ｄの端部近傍に備えられ、給紙カセット２６ａ〜２６ｄのいずれか選択されたトレイから用紙を一枚ずつピックアップして給紙搬送路２７に供給する。
【００７３】
搬送された用紙は、転写装置３５により転写ベルト４５上のトナー像が転写され、更に定着装置３７に搬送されて、用紙上の未定着トナーが熱で溶融して用紙に融着する。定着装置３７を通過後は、自然に冷却されて用紙上に固着する。そして、用紙は、排紙トレイ３８上に排出される。
【００７４】
次に、本実施形態に係るクリーニングユニット１０について説明する。クリーニングユニット１０は、図４に示すように、筐体１１、クリーニングブレード１２、コイルバネ１３、搬送スクリュ１４、１５を備えている。
【００７５】
以下にクリーニングユニットの各構成要素を説明する。筐体１１は、感光体ドラムに対向する開口部１６を有している。感光体ドラム３１の表面から掻き落された残留トナーは、開口部１６から筐体１１内部に回収される。
【００７６】
搬送スクリュ１４、１５は、回収した残留トナーを廃トナーボックス（図示せず）に搬送する。
【００７７】
クリーニングブレード１２は、図４及び図５に示すように、先端部１２ａと基部１２ｂを有し、クリーニングブレード１２の両面には、後述するゼオライト層が形成されている。また、クリーニングブレード１２は、絶縁性の弾性部材で構成される。
【００７８】
本実施形態に係るクリーニングブレード１２は、耐磨耗性、弾性及び耐蝕性の点からウレタンゴム（ポリウレタン）を使用しているが、これに限定されない。クリーニングブレード１２の弾性を維持するため、厚さは１ｍｍ以上とする。また、クリーニングブレードの製造コストを下げるため、厚さは３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００７９】
クリーニングブレード１２の基部１２ｂは、筐体１１内に配置される。先端部１２ａは、開口部１６を介して感光体ドラム３１の表面に当接するように配置される。クリーニングブレード１２の先端部１２ａが感光体ドラム３１の表面に当接し、感光体ドラム３１の回転によって感光体ドラム３１上の残留トナーが掻き取られ、残留トナーが筐体１１内に回収される。
【００８０】
コイルバネ１３は、クリーニングブレード１２の先端部１２ａが感光体ドラム３１に接離する方向に変異自在となるように配置されている。コイルバネ１３は、クリーニングブレード１２の先端部１２ａを感光体ドラム３１に押圧する方向にクリーニングブレード１２を付勢している。本実施形態では、クリーニングブレード１２の先端部１２ａの圧接力を調整し、感光体ドラム３１に対するクリーニングブレード１２に圧接力が、１〜１０ｇ／ｍｍの範囲になるように設定する。
【００８１】
図６に示すように、感光体ドラム３１とクレーニングブレードの先端部１２ａとの接触面と、その接触面の中心における感光体ドラム３１の接線１８とのなす角度θ（圧接角）は、５〜２０度の範囲に設定する。
【００８２】
クリーニングブレード１２は、感光体ドラム３１の表面に圧接されて当接面に摩擦力が作用し、高温度の動作環境に置かれていることから、クリーニングブレードの先端部１２ａの両端が感光体ドラムの回転方向に引き込まれて変形する“めくれ上がり現象（反転現象）”が発生する場合がある。
【００８３】
また、クリーニングブレードの“めくれ上がり現象（反転現象）”は、帯電装置により帯電する際に発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）と空気中の水分とに反応して生成される放電生成物（硝酸）によって促進する。
【００８４】
クリーニングブレード１２が、長期間に亘り生成された硝酸に曝露された場合、クリーニングブレード１２を構成するウレタンゴム（ポリウレタン）に含まれる酸素が窒素酸化物により分解される。このためクリーニングブレード１２は劣化し弾性が損なわれ硬化する。弾性が損なわれたクリーニングブレード１２は、クリーニング性能が低下する。結果、クリーニング不良が発生して印刷画像の品位が低下する原因となる。
【００８５】
このため、本実施形態に係るクリーニングユニットのクリーニングブレード１２は、図７（ａ）に示すように、放電生成物（硝酸）によるクリーニングブレードの劣化を防ぐためのゼオライト層１９を形成する。ゼオライト層１９がクリーニングブレード１２に形成されることで、クリーニングブレード１２の劣化を防ぎ、長期間に亘り印刷画像の品位が低下することを防止することができる。
【００８６】
以下、クリーニングブレード１２に形成されるゼオライト層１９を構成するゼオライトについて説明する。
【００８７】
一般に、ゼオライトは、アルミノケイ酸塩の３次元骨組み構造を持つ縮合アニオンの大きな空洞に水分子と交換性のカチオンが含まれている。カチオンの種類と数によって多様な構造をとっている。従って、ゼオライトの性質としては、結晶内の酸素による環状構造の空洞による分子ふるい作用、可逆的なイオン交換作用を示す。さらに、分子ふるい作用やカチオンの作用による分子の形状および寸法に応じて、あるいは双極子、四極子、不飽和結合を有する物質及び分極性の強い物質などを吸着分離する作用を示す。また、結晶を構成する空洞内の電子ポテンシャルエネルギー場の中を物質が移動することができる。結晶内の空洞径が、現時点で最も小さい３Ａ型ゼオライト（約３Åの空洞径）でも、水分を吸着することなどにより乾燥作用を持っていると共にアンモニア、水素、メタノールなども吸着する。
【００８８】
上記のような性能を持つゼオライトに基づき、ゼオライト層１９をクリーニングブレード１２に形成し、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び硝酸（ＨＮＯ3）等の放電生成物を吸着させてクリーニングブレード１２の劣化を防ぐことができる。しいては、長期間に亘り印刷画像の品位を正常に保つことができる。
【００８９】
尚、非特許文献１（Journal of Japan Petroleum Institute Vol.47, Vol.6, 2004 ゼオライト混入トリエチレングリコール液体の除湿性能）に、トリエチレングリコールに種々のゼオライトを混入して除湿膜を形成する方法が開示されている。
【００９０】
本実施形態に係るクリーニングブレード１２は、図７（ａ）に示すように、ゼオライト層１９（斜線部分）をクリーニングブレード１２の両面９ａ、９ｂ上に形成している。ゼオライト層１９は、帯電装置３２により帯電する際に発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）と空気中の水分とに反応して生成される放電生成物（硝酸）によって、クリーニングユニット１０のクリーニングブレード１２が劣化することを防ぐことができる。また、ゼオライト層１９は、クリーニングブレードの片面のいずれかに亘り形成することで放電生成物を十分に吸着する効果を発揮する。
【００９１】
また、他の実施形態として、図７（ｂ）に示すように、感光体ドラム３１に臨む面９ａのクリーニングブレード１２の先端部１２ａには、ゼオライト層１９を形成しないような構成を取る。ゼオライト層１９は導通性を有するため、先端部１２ａにゼオライト層１９を形成させずに、絶縁性のクリーニングブレードを感光体ドラム３１に当接する。このことで感光体ドラム３１上の電荷の移動を未然に防ぎ、感光体ドラムの極性に影響を与えることを最小限に抑えることができる。
【００９２】
実験データ表２０２は、図８に示すように、本実施形態のクリーニングユニット１０のクリーニングブレード１２に対して、異なる膜厚のゼオライト層１９を形成したクリーニングブレードにおける反転現象（クリーニングブレード１２の先端部の両端のめくり上がり現象）の有無等の実験を行った評価結果を示す表図である。ゼオライト層１９の膜厚１２２は、０〜１５０μｍの範囲で行った。
【００９３】
実験データ表２０２には、クリーニングブレードの反転現象（めくり上がり現象）の有無１２４、感光体ドラムをクリーニングする際のトナー飛散の有無１２５、印刷画像の品位（画像縦スジの有無）１２６等の評価項目が記載されている。以下に記すように、異なるゼオライト層１９の膜厚１２２に基づく各実験例１１２に応じて評価結果が示されている。
【００９４】
＜クリーニングブレードの反転現象の有無の評価＞
ゼオライト層１９の膜厚１２２が異なる１０種類のクリーニングブレードを作製し、各クリーニングブレードを画像形成装置に搭載した。このような画像形成装置における記録媒体（用紙）に対する画像形成動作を、温度２５℃、湿度５％の環境条件下で、１ヶ月間で３０００枚行った。
尚、評価に使用した画像形成装置は、シャープ製デジタル複合機ＭＸ−Ｍ８６０（モノ黒毎分８６枚／Ａ４横通紙）を改造して用いた。
【００９５】
その後、クリーニングブレードの両端部の反転現象（めくり上がり現象）の発生状態を目視評価した。評価基準は次のとおりである。
◎：反転現象（めくれ上がり現象）の発生なし。印刷画像の品位が良である。
○：反転現象が発生するものの、印刷画像の品位が可である。
△：反転現象が発生し、印刷画像の品位が不良である。
×：反転現象が発生し、印刷画像の品位が異常である。
【００９６】
＜画像における縦白スジの有無の評価＞
ゼオライト層１９の膜厚１２２が異なる１０種類のクリーニングブレードを作製し、各クリーニングブレードを画像形成装置に搭載した。このような画像形成装置における記録媒体（用紙）に対する画像形成動作を、温度３５℃、湿度８５％の環境条件下で、１ヶ月間で３０００枚行った。
【００９７】
その後、各クリーニングブレードに基づき、５０枚の記録用紙に対する画像形成動作を実行して１時間放置し、次に画像形成動作を実行させた後に得られる記録用紙を用いて、画像における縦白スジの発生状態を目視評価し、画像における縦白スジの発生の有無を評価した。評価基準は次のとおりである。
◎：画像における縦白スジの発生なし。
○：画像における幅１ｍｍの縦白スジが発生。
△：画像における幅５ｍｍの縦白スジが発生。
×：画像における幅１０ｍｍ以上の色縦白スジが発生。
【００９８】
＜トナー飛散の評価＞
ゼオライト層１９の膜厚１２２が異なる１０種類のクリーニングブレードを作製し、各クリーニングブレードを画像形成装置に搭載した。このような画像形成装置における記録用紙に対する画像形成動作を、温度３５℃、湿度８５％の環境条件下で、１ヶ月間で３０００枚行った。
【００９９】
その後、各クリーニングブレードに基づき、５０枚の記録用紙に対する画像形成動作を実行して１時間放置し、次に画像形成動作を実行させた後に得られる記録用紙を用いて、筐体１１内に回収されたトナーの筐体１１外への飛散の発生程度を目視し評価した。評価基準は次のとおりである。
【０１００】
◎：トナー飛散の発生なし。
○：トナー飛散がわずかに発生。
△：トナー飛散が多く発生。
×：トナー飛散が顕著に発生。
【０１０１】
＜評価結果＞
図８から明らかなように、ゼオライト層１９が形成されたクリーニングブレード１２は、帯電装置の帯電から発生する窒素酸化物と空気中の水分との反応により生成される硝酸（放電生成物）による塑性変形や硬化が防止され、反転現象（めくれ上がり現象）が抑えられている。このためクリーニングブレード１２を、常に感光体ドラム３１に対し均一に当接することが可能となり、長期に亘って感光体ドラム３１上の残留トナーを効率的に除去できる。また、ゼオライト層１９によって放電生成物が吸着除去され、画像の縦白スジやトナー飛散の発生を抑制することができる。
【０１０２】
図８の評価結果に基づいて、ゼオライト層１９の膜厚１２２は、４０〜１５０μｍであることが好ましい。これによって、クリーニングブレード１２が放電生成物を吸着除去する能力が、長期間にわたって維持され、耐久性も向上する。従って、画像形成における印刷品位が長期間に亘り正常に保つことができる。尚、ゼオライト層１９の膜厚１２２が大きくなるほど、放電生成物を吸着除去する能力が長期間にわたって維持されることになるが、ゼオライト層１９の生成に掛かる費用（コストアップ）を考慮すると、７０μｍ以下、又は少なくとも１００μｍ以下とするのが安価で好ましい。また、ゼオライト層１９の膜厚は、４０．０μｍ未満であると窒素酸化物（ＮＯｘ）及び硝酸の吸着が十分に発揮できない。従って、ゼオライト層１９の膜厚１２２は、４０．０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  クリーニングユニット
１１  筐体
１２  クリーニングブレード
１２ａ  先端部
１２ｂ  基部
１３  コイルバネ
１４、１５  搬送スクリュ
１７  シール部材
１９  ゼオライト層
３１  感光体ドラム
３２  帯電装置
【図１】
2011221154.tif 000003
【図２】
2011221154.tif 000004
【図３】
2011221154.tif 000005
【図４】
2011221154.tif 000006
【図５】
2011221154.tif 000007
【図６】
2011221154.tif 000008
【図７】
2011221154.tif 000009
【図８】
2011221154.tif 000010