(57)【要約】【課題】感光ドラムとクリーニングブレードの長手方向の両端部との当接部から発生する画像不良を低減する。【解決手段】画像形成装置は、転写紙８にトナー像が転写された後の感光ドラム１に残留している転写残トナーを除去するクリーニングブレード９−２と、装置本体の周囲温湿度に応じて、クリーニングブレード９−２の長手方向端部の温度を中央部の温度に対して変更可能な端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）を備えていて、この端部ヒータ１−１は、感光ドラム１に内蔵されている。そして、周囲環境が高温高湿の場合は、端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）への通電をオフとし、周囲環境が低温低湿の場合は、端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）への通電をオンとして、クリーニングブレード９−２の端部を最適な温度特性に維持する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に担持されたトナー像が転写材に転写された後、該像担持体に残留している転写残トナーを、前記像担持体に相対移動可能に当接されて除去するクリーニング部材を備えた画像形成装置において、
装置本体の周囲温湿度に応じて、前記クリーニング部材の長手方向端部の表面温度を、長手方向中央部の表面温度に対して変更可能な温度調節装置を備えている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度調節装置は、前記像担持体に内蔵された発熱体を有し、
該発熱体で発生した熱量が前記像担持体を介して前記クリーニング部材に熱伝導される、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記発熱体は、前記像担持体の長手方向の両端側に内蔵された端部発熱体と中央側に内蔵された中央発熱体とを有すると共に、前記端部発熱体と中央発熱体とを独立して温度調節可能とした、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体を介して加熱される前記クリーニング部材は、その表面温度の変化により該クリーニング部材の粘弾性率を変更可能な部材で構成する、
ことを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材の長手方向端部における該クリーニング部材と前記像担持体との当接条件を、装置本体の周囲温湿度に応じて変更可能な規制部材を備えている、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記当接条件は、前記クリーニング部材の長手方向と略直交する方向の固定基部から自由端までの自由長で決定されると共に、前記規制部材は前記クリーニング部材の長手方向端部における前記自由長を規制する、
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記規制部材は、熱膨張率の異なる少なくとも二種類の金属板を張り合わせて構成されている、
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
装置本体の周囲温湿度が高温高湿下では、前記クリーニング部材の長手方向端部における前記自由長を短い設定に、低温低湿下では前記自由長を長い設定に変更可能である構成である、
ことを特徴とする請求項６又は７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】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に転写材にトナー像が転写された後に像担持体に残留している転写残トナーを除去するクリーニング部材を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置が市場において広範に受け入れられているが、感光ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を、紙等の転写材に転写する工程を繰り返すこれらの画像形成装置においては、転写の際に転写材に移転されずに像担持体に残った転写残トナーを、その都度十分に除去する必要がある。そして、この転写残トナーを除去するクリーニング装置として、像担持体の表面に、ポリウレタンゴムなどの弾性樹脂材からなるクリーニングブレード（クリーニング部材）を圧接し、転写残トナーを掻き落とすようにしたものが公知である。
【０００３】
また、この転写残トナーは、掻き落とされると同時に像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦を低減する潤滑剤の役割も果たしている。更に、前記クリーニングブレードは、例えば合成樹脂等の弾性材料から成り、温度によって弾性が変化して所定の作用が得られなくなるため、弾性が低下しても所定の作用が得られるように、初期の当接圧を若干強めに設定しておくことが一般に行われている。
【０００４】
一方、像担持体上に残留している転写残トナーの量は、形成される画像や画像形成条件によって異なることもあり、像担持体の長手方向に常に均一量がクリーニングブレードに到達するわけではない。
【０００５】
図７には、像担持体表面の画像形成領域とクリーニングブレード９−２との位置関係の概略図が示されている。同図において、領域Ａは最大画像形成領域を示しており、実際に画像形成はこの領域幅の中で行われ、転写残トナーの量が特に多い領域といえる。また、領域Ｂは転写材の最大幅を示している。そして、クリーニングブレード９−２の幅は、これらの最大画像形成領域Ａ、及び転写材の最大幅Ｂよりも広く採られている。
【０００６】
これは、確実に転写残トナーを清掃するためであり、このため、クリーニングブレード９−２には、最大用紙幅Ｂよりも外側の領域Ｃが存在することになるが、これは画像形成装置の種類等によりその量が異なるものの、必ず設けられる領域である。しかし、この領域Ｃでは、画像形成幅外であることから、像担持体上に残る転写残トナーの量は少ない。このことは、クリーニングブレード９−２と像担持体との間の潤滑剤となる転写残トナーが少ないことであり、よって領域Ｃでのクリーニングブレード９−２に作用する摩擦力は高くなる傾向にある。
【０００７】
更に、従来の画像形成装置では、クリーニングブレード９−２の初期圧接力を強めに設定していること、及び、像担持体の長手方向の画像形成領域外の領域Ｃにおいては、潤滑剤となる転写残トナーの量が少ないことから、画像形成装置の使用環境（温度・湿度）により、クリーニングブレード９−２に作用する摩擦力が長手方向で不均一となり、長手方向端部（特に領域Ｃ近傍）でのクリーニング不良による画像異常が発生するおそれがあることが確認されている。
【０００８】
そこで、このような課題を解決するため、クリーニングブレード９−２の像担持体に対する当接圧を軽減する構成が採用されている。例えば、クリ−ニングブレード９−２の支持部を、機械的な構成による可動方式とし、必要に応じてこの支持部を移動させて摩擦の不均一に対応可能としたもの、又は、可動方式の前記支持部を、バイメタル金属又は形状記憶合金で構成し、該支持部を外部熱源により移動させて対応したもの、更に、クリーニングブレード９−２の弾性を常に略一定に保持可能に、クリーニング装置に温度コントロール部を設け、該クリーニング装置の温度を一定にして対応したもの、等である。
【０００９】
すなわち、従来は、クリーニングブレード９−２の支持部を適宜必要に応じて可動とする形式や、クリーニングブレード９−２の弾性を常に略一定に保持する熱源システムを外部に持たせる形式等を採用して、クリーニングブレード９−２の初期の圧力設定を必要以上に高くしないように抑制していた（例えば、特許文献１〜４参照）。
【００１０】
また、他の従来技術として、例えば、温度により変動するクリーニングブレード９−２の特性を、任意の最適な特性として引き出す技術も提案されている（例えば、特許文献５参照）。これは、クリーニングブレード９−２の粘弾性特性に着目し、画像形成装置本体の使用環境条件に合わせて所望の粘弾性特性になるように、像担持体及びクリーニングブレード９−２を任意の温度に調整するものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６０−１３５９８２号公報
【特許文献２】
特開昭６２−９３８２号公報
【特許文献３】
特開昭６４−２３２７２号公報
【特許文献４】
特開平３−４５９７７号公報
【特許文献５】
特開平１１−１１９６２０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来技術によっても、クリーニングブレード９−２の長手方向において不均一な摩擦力が生じることに対応することは困難で、このため、装置の使用環境条件により、大きく分けて２種類のクリーニング不良が発生するという課題があった。
【００１３】
すなわち、第１に、潤滑剤となる転写残トナーが少なく、かつ摩擦の大きなクリーニングブレードの長手方向端部において、高温高湿下におけるブレードの温度特性から、長手方向端部のブレードがめくれてしまう現象が生じること、第２に、低温低湿下のブレード温度特性から、高反発・低粘弾性でのブレード端部のビビリの現象が生じることである。
【００１４】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、像担持体とクリーニング部材の長手方向端部との当接部より発生する画像不良を低減することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体に担持されたトナー像が転写材に転写された後、該像担持体に残留している転写残トナーを、前記像担持体に相対移動可能に当接されて除去するクリーニング部材を備えた画像形成装置において、
装置本体の周囲温湿度に応じて、前記クリーニング部材の長手方向端部の表面温度を、長手方向中央部の表面温度に対して変更可能な温度調節装置を備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記温度調節装置は、前記像担持体に内蔵された発熱体を有し、
該発熱体で発生した熱量が前記像担持体を介して前記クリーニング部材に熱伝導されることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記発熱体は、前記像担持体の長手方向の両端側に内蔵された端部発熱体と中央側に内蔵された中央発熱体とを有すると共に、前記端部発熱体と中央発熱体とを独立して温度調節可能としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の画像形成装置において、前記像担持体を介して加熱される前記クリーニング部材は、その表面温度の変化により該クリーニング部材の粘弾性率を変更可能な部材で構成することを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材の長手方向端部における該クリーニング部材と前記像担持体との当接条件を、装置本体の周囲温湿度に応じて変更可能な規制部材を備えていることを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記当接条件は、前記クリーニング部材の長手方向と略直交する方向の固定基部から自由端までの自由長で決定されると共に、前記規制部材は前記クリーニング部材の長手方向端部における前記自由長を規制することを特徴とする。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記規制部材は、熱膨張率の異なる少なくとも二種類の金属板を張り合わせて構成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の画像形成装置において、装置本体の周囲温湿度が高温高湿下では、前記クリーニング部材の長手方向端部における前記自由長を短い設定に、低温低湿下では前記自由長を長い設定に変更可能である構成であることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る画像形成装置を複写機に適用した場合の要部の断面図である。
【００２５】
画像形成装置には、像担持体としての感光ドラムを１個備えたモノクロ用の画像形成装置として、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機があり、また、色の異なるカラートナー像を担持する複数個の感光ドラムを備えた画像形成装置として、例えば、カラー用の複写機、プリンタ、及びこれらの複合機がある。ここでは、感光ドラムを１個備えたモノクロ用の画像形成装置に備えたクリーニング装置内のクリーニングブレードを例として説明するが、これに限らず、複数個の感光ドラムを備えた画像形成装置にも適用できるのは勿論である。
【００２６】
図１において、感光ドラム１は、内周側に設けられたアルミニウム製ドラム等の導電性支持体の上部又は外周に光導電層を形成することによって構成され、図１の矢印方向（時計方向）に回転している。この感光ドラム１の周囲には、後述する帯電装置２、現像装置３、転写ガイド６、転写分離装置７、及びクリーニング装置９等が配設されている。また、感光ドラム１の内側には、該感光ドラム表面を一定温度に維持するドラムヒータ（発熱体）１−１が配設されている。
【００２７】
このドラムヒータ１−１は、端部ヒータ１−１（Ａ）、中央ヒータ１−１（Ｂ）、端部ヒータ１−１（Ｃ）に３分割されていて、中央ヒータ１−１（Ｂ）には、温度センサ１０とスイッチ１１及び電池１２が直列に接続され、また、端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）には、前記とは別回路で温度センサ１３とスイッチ１４及び電池１５が直列に接続されている。更に、前記スイッチ１４には、装置本体の周囲温湿度を検出する温湿度センサ２０が接続されている。
【００２８】
そして、これらドラムヒータ１−１、温度センサ１０，１３、スイッチ１１，１４、電池１２，１５、及び温湿度センサ２０で温度調節装置が構成されている。また、前記ドラムヒータ１−１によって、感光ドラム１の表面温度が略４２℃に保たれている。これは、例えば、湿気による感光ドラム１表面のトナー像の流れを防止するためである。
【００２９】
帯電装置２は、本実施の形態ではスコロトロン・チャージャーが採用され、これは感光ドラム１を一次帯電するものである。この帯電装置２に対し、感光ドラム１の回転方向下流側には、公知の露光部（図示せず）が設けられており、該露光部からの露光Ｌによって感光ドラム１上に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置３によって現像される。即ち、現像装置３には、内部に磁界発生手段を有する現像ローラ４が設けられており、この現像ローラ４は、内部に貯蔵されているトナー５を摩擦帯電するとともに、感光ドラム１の表面の静電潜像に対してトナー５を供給し、該静電潜像を現像してトナー像として顕像化する。
【００３０】
なお、トナー５は、１成分磁性トナー（スチレンアクリル系トナー）が用いられ、その体積抵抗値は１０６　〜１０１２Ωｃｍ、臨界表面張力は約３５ｄｙｎ／ｃｍである。ちなみに、感光ドラム１表面の臨界表面張力は４０〜４５ｄｙｎ／ｃｍである。
【００３１】
一方、転写材としての転写紙８は、前記転写ガイド６によってガイドされて転写分離装置７と感光ドラム１との間に供給され、該転写紙８には、前記転写分離装置７の作用によって感光ドラム１上のトナー像が転写される。なお、転写分離装置７は、コロナ放電を利用して感光ドラム１から転写紙８へのトナー像の転写、及びトナー像の転写を受けた転写紙８の感光ドラム１からの分離を助けるものである。ここで、転写に利用するコロナ放電の極性はトナー５と逆極性であり、分離に利用するコロナ放電の極性はトナー５と同極性である。
【００３２】
クリーニング装置９は、転写時に転写紙８に転写されないで感光ドラム１の表面に残った転写残トナーを除去するもので、詳細は後述するが、ここで除去された転写残トナーは次の画像形成に供される。
【００３３】
而して、図２は、代表的なクリーニングブレード９−２の材料であるポリウレタンシート２種類（Ａ，Ｂ）の粘弾性特性（ｔａｎδの温度特性）を示すグラフである。
【００３４】
ここでｔａｎδとは、動的粘弾性試験から得られる数値で、ゴム材の粘性分（損失弾性率　　Ｅ”）を弾性分（貯蔵弾性率　　Ｅ’）で割った数値である。このため、ｔａｎδが大きいことは、粘性分が大きく、振動減衰性に優れた特性を示し、小さいことは、弾性分が大きく良く弾むゴム材であることを示している。ゴム材は、低温域から高温域に温度を上昇させると、弾性分（Ｅ’）、粘性分（Ｅ”）とも低下し、ガラス状態からゴム状態に変化する。その変化にともない、弾性分（Ｅ’）と粘性分（Ｅ”）が最も接近する温度に於いて、ｔａｎδがピークを示す。即ち、ゴム材において、ｔａｎδのピーク温度の上側（高温側）は、弾性領域であり、下側（低温側）は非弾性領域であるということになる。
【００３５】
同図で明らかなように、本発明にかかるクリーニングブレード９−２の粘弾性率（ｔａｎδ）は、温度に対して図のように変化する特性を有している。図中、温度Ｔ１は、低温低湿環境として、室温１０度で湿度５％の環境で画像形成装置を使用し始めたときの装置内温度であり、温度Ｔ２は、高温高湿環境として、室温３０度で湿度８０％の環境で画像形成装置を使用した場合の装置内温度を示している。
【００３６】
ここで、高温高湿環境の装置内温度Ｔ２では、ポリウレタンシート（Ａ）、（Ｂ）のいずれも粘弾性率の値（ｔａｎδ）はＡ２及びＢ２と低く、粘弾性特性において弾性が特に高いこのような状態は、クリーニングブレード９−２の捲れによるクリーニング不良が発生し易くなる。
【００３７】
逆に、低温低湿環境の装置内温度Ｔ１では、この時の粘弾性率（ｔａｎδ）の値は、前述したＡ２，Ｂ２よりも大きな値Ａ１，Ｂ１となる。これは、弾性項の値が低いということであり、スティックスリップが発生する場合にその振動数が低く、これによりクリーニング不良が発生する場合が予想される。
【００３８】
ところで、本実施の形態においては、前述したように、感光ドラム１の内部には、他の目的（例えば、湿気による感光ドラム１表面のトナーの流れを防止）で使用するドラムヒータ１−１が設けられており、このドラムヒータ１−１によって感光ドラム１の表面温度が略４２℃に保たれている。このため、感光ドラム１に相対回転可能に当接しているクリーニングブレード９−２の表面温度も、感光ドラム１からの熱伝導により略４２℃に保持されている。
【００３９】
図３は、クリーニング装置９の具体的な構成を示す断面概略図である。このクリーニング装置９は、トナー像の転写紙８への転写後に感光ドラム１上に残留する転写残トナーを回収するものであり、クリーニング容器９−１とクリーニングブレード（クリーニング部材）９−２とを有している。クリーニングブレード９−２は、感光ドラム１の表面に当接して該感光ドラム１表面の転写残トナーを掻き落し、該掻き落された転写残トナーは、クリーニング容器９−１の内部に設けられたトナー搬送スクリュー９−４によって、画像形成装置内に設けられた不図示の廃トナーボックスに搬送されて回収される。
【００４０】
クリーニングブレード９−２は、厚み略３ｍｍの板状のウレタンゴムを、支持板金９−５と押え板９−６とで挟み込んで固定されており、その長手方向と略直交する方向の自由長は略３ｍｍに設定されている。そして、このクリーニングブレード９−２の固定位置における感光ドラム１との設定角は、ドラム接線方向に対して略２８度に設定されている。尚、この設定角については、ドラム接線方向に対して２４度〜３２度で同様の結果が得られることが確認されている。
【００４１】
また、クリーニングブレード９−２は、加圧ばね９−３によって感光ドラム１の表面に加圧されていて、これにより感光ドラム１とクリーニングブレード９−２は安定したニップを形成して、所定のクリーニング機能を達成する。
【００４２】
次に、図４に示すように、本実施の形態におけるドラムヒータ１−１は、前述したように、感光ドラム１の内部に接触する３分割された端部ヒータ１−１（Ａ）、中央ヒータ１−１（Ｂ）、端部ヒータ１−１（Ｃ）が、該感光ドラム１の長手方向に沿って配設されている。これら左右両端側の端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）と中央ヒータ１−１（Ｂ）とは、夫々独立に制御可能とされていて任意の温度調整が可能とされている。
【００４３】
なお、本実施の形態では、端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）と中央ヒータ１−１（Ｂ）とが、夫々独立して温調可能とした構成について説明したが、これに限らず、例えば３つ全てのヒータが独立して温調可能としたものでも良い。また、ドラムヒータ１−１の構成も、３分割したものに限らず、その目的によっては、例えば３つ以上に分割されたドラムヒータを持つ構成であっても良い。但し、その場合は、少なくとも長手方向の両端側のヒータ（図４では、端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ））が中央ヒータ１−１（Ｂ）に対して独立して温調できるものであれば、適用可能である。
【００４４】
ここで、装置周囲の環境条件が高温高湿下（Ｔ２）では、前述した図２のポリウレタンシート（Ａ）、（Ｂ）では、粘弾性率Ａ２、Ｂ２の粘弾性特性となり、クリーニングブレード９−２の特性は柔らかく、より感光ドラム１にクリーニングブレード９−２を持って行かれる力に抵抗できなくなる。特に、潤滑剤としての転写残トナーの少ないクリーニングブレード９−２の長手方向の両端側に於いて、感光ドラム１とクリーニングブレード９−２との間で高い摩擦が生じる。これに対し、クリーニングブレード９−２の中央部分（画像形成領域部分）は、クリーニングブレード９−２自体が柔らかくなっていても、残留トナーが多いことから、クリーニングブレード９−２と感光ドラム１との摩擦は少ない状態にある。
【００４５】
このため、初期設定のまま画像形成を行っていると、一定圧力の加わっているクリーニングブレード９−２に対し、その両端部のみ高い摩擦が生じるという当接状態の不均衡となり、該両端部からの画像不良のおそれが生じる。
【００４６】
そこで、前記のドラムヒータ１−１の構成から、高温高湿時には、端部ヒータ１−１（Ａ）及び１−１（Ｃ）の温度調節をＯＦＦとし、必要以上のクリーニングブレード９−２の温度上昇を防ぐ構成とした。その場合でも、中央部分の中央ヒータ１−１（Ｂ）は駆動させ、粘弾性率（ｔａｎδ）は低い状態とする。
【００４７】
これにより、クリーニングブレード９−２は、長手方向の中央部よりも端部に行くほど粘弾性率（ｔａｎδ）の値は高くなり、粘弾性率として不均一となるが、転写残トナーが少なく感光ドラム１との摩擦力の高いクリーニングブレード９−２の端部においては、高温高湿下（Ｔ２）で起こりやすい端部画像不良を防止する構成とすることができる。
【００４８】
なお、以上説明した本実施の形態は、一例を示したもので、その系の構成、クリーニングブレード９−２の温度特性により、ドラムヒータ１−１の調節温度を変更することで、様々な系に対応することが可能である。
【００４９】
前述した実施の形態では、環境条件が高温高湿（Ｔ２）の場合のドラムヒータ１−１による温度調整の例を説明したが、これだけでは環境条件が低温低湿下（Ｔ１）の場合に対応することができない。すなわち、環境条件が低温低湿下（Ｔ１）では、クリーニングブレード９−２の特性も大きく異なり、より固い性質となる。この為、常にスティックスリップを微細に行いながら転写残トナーを掻き落としているクリーニングブレード９−２の振動数が低くなり、潤滑剤としての転写残トナーの少ないクリーニングブレード９−２の長手方向の両端部は、より大きくブレードがゆっくりと振幅する現象である、クリーニングブレード９−２のびびりが発生する。
【００５０】
特にこの現象は、装置が暖まる前の装置立ち上げ時に特に顕著である。このため、ドラムヒータ１−１による温度維持の技術は、前述したように、すでに提案されている（特許文献５参照）。
【００５１】
しかし、第１の実施の形態と同様に、環境条件が低温低湿下（Ｔ１）のポリウレタンシート（Ａ）、（Ｂ）の粘弾性特性Ａ１、Ｂ１においても、感光ドラム１の長手方向端部の領域（図７のＣ）に転写残トナーが少なく、摩擦が高い状態であるのは言うまでもない。このため、本実施の形態においても、クリーニングブレード９−２の長手方向端部に、必要な粘弾性率（ｔａｎδ）の値がとれるような温度調整が必要である。
【００５２】
そこで、前述と同様に、３分割のドラムヒータ１−１を用い、低温低湿下（Ｔ１）で最適な温度調整を実現する。本実施の形態で使用しているクリーニングブレード９−２を、図２のポリウレタンシート（Ａ）とすると、低温低湿下（Ｔ１）の時に粘弾性率（ｔａｎδ）の値はＡ１であり、このブレードの特性である最適なゴム特性０．１から大きく外れた値となっている。転写残トナーが多く、感光ドラム１とクリーニングブレード９−２との摩擦が低い中央部分では、この粘弾性率（ｔａｎδ）の値でもクリーニング可能であるが、より摩擦の高い端部は、なるべく粘弾性率（ｔａｎδ）を０．１に近づける必要がある。
【００５３】
このため、端部ヒータ１−１（Ａ），１−１（Ｃ）に対しては、クリーニングブレード９−２の端部が粘弾性率（ｔａｎδ）＝０．１となるように、本体の電源が切られている装置待機状態にあるときは、略３０度の温調を行うようにした。但し、クリーニングブレード９−２の中央部分は摩擦が低いため、この系においては、中央のドラムヒータ１−１（Ｂ）で略２５度に温度調節することとした。これにより、低温低湿時に装置を立ち上げた場合でも、クリーニングブレード９−２の長手方向の全域において比較的均一な摩擦力にすることができ、ブレード全域において所望の粘弾性率（ｔａｎδ）で画像不良のないクリーニングが可能となる。
【００５４】
また、装置非使用時の待機電力消費を低減するためには、本実施の形態をさらに押し進め、中央のドラムヒータはクリーニングブレード９−２の中央部分の摩擦が高いことから使用せず、端部のみの温度調節をすることで、簡略的に端部のクリーニングブレード９−２の低摩擦状態に対応することが可能である。
【００５５】
［第２の実施の形態］
図５は、高温高湿環境下（Ｔ２）として画像形成装置を温度３０度、湿度８０％での使用時におけるクリーニング装置９の拡大構成を示す概略図である。
【００５６】
前述のように、クリーニング装置９は、転写紙８へのトナー像の転写後に感光ドラム１上に残留する転写残トナーを回収するものであり、クリーニング容器９−１とクリーニングブレード９−２を有している。クリーニングブレード９−２は、感光ドラム１の表面に相対回転可能に当接して該感光ドラム１表面の転写残トナーを掻き落し、該掻き落された転写残トナーは、クリーニング容器９−１の内部に設けられたトナー搬送スクリュー９−４によって画像形成装置内に設けられた不図示の廃トナーボックスに搬送されて回収される。
【００５７】
本実施の形態では、前記クリーニングブレード９−２は、厚み３ｍｍの板状のウレタンゴムから成り、長手方向の中央側においては、支持板金９−５と押え板９−６により挟み込んで固定されていて、その自由長（クリーニングブレードの長手方向と略直交する方向の固定基部から自由端までの長さ）は略３ｍｍに設定されている。また、該クリーニングブレード９−２は、長手方向の両端部においては、押え板９−６と自由長規制部材９−７とで挟み込んで固定されている。そして、このクリーニングブレード９−２の固定位置における感光ドラム１への設定角は、ドラム接線方向に対して略２８度に設定されている。尚、この設定角については、ドラム接線方向に対して２４度〜３２度で同様の結果が得られることが確認されている。
【００５８】
本実施の形態において、前述した長手方向端部の自由長規制部材９−７は、クリーニングブレード９−２の自由長を任意の設定に変更可能であることを特徴としている。すなわち、自由長規制部材９−７は、熱膨張率は低いが弾性のある第１の金属１９−４と、熱膨張率の高い第２の金属１９−５とを溶接して薄板化して形成したもので、温度によって任意の方向に湾曲するバイメタル金属が用いられている。本実施の形態では、熱膨張率の低い第１の金属１９−４を、クリーニングブレード９−２に近接する位置に配する構成が採られている。
【００５９】
ところで、高温高湿下の装置内温度Ｔ２では、クリーニングブレード９−２の粘弾性率特性は、図２に示したように、ポリウレタンシート（Ａ）、（Ｂ）共に粘弾性率の値は、Ａ２、Ｂ２と低く、ブレードとして柔らかくなり、より感光ドラム１にクリーニングブレード９−２を持って行かれる力に抵抗できなくなる。このため、特に潤滑剤としての転写残トナーの少ないクリーニングブレード９−２の長手方向の端部に於いて、ブレードがめくれる現象が発生する。この為、クリーニングブレード９−２の自由長を短くして当接させる必要がある。
【００６０】
ここで、図５における高温高湿環境下では、熱膨張率の高い第２の金属１９−５は、一番膨張した状態にあり、自由長規制部材９−７はその端部において部材の全域に亘り、クリーニングブレード９−２に沿って該クリーニングブレード９−２を支持する構成となる。このため、クリーニングブレード９−２の長手方向端部に於いても、本来の設定通り自由長３ｍｍで、クリーニングブレード９−２は、感光ドラム１に当接可能である。
【００６１】
一方、図６は、画像形成装置を低温低湿下（Ｔ１）の温度１０度、湿度５％での使用時の、前記クリーニング装置９を拡大した概略図である。
【００６２】
低温低湿下の装置内温度Ｔ１では、高温高湿下の装置内温度Ｔ２とはクリーニングブレード９−２の特性も大きく異なり、粘弾性率（ｔａｎδ）の値も大きく、より固い性質となる。この為、常にスティックスリップを微細に行いながら、転写残トナーを掻き落としているクリーニングブレード９−２の振動数が低くなり、潤滑剤としての転写残トナーの少ないクリーニングブレード９−２の両端部は、より大きくブレードがゆっくりと振幅する現象、すなわちクリーニングブレード９−２のびびりが発生する。
【００６３】
この現象を抑えるためには、クリーニングブレード９−２の自由長を長く設定する事が有効である。
【００６４】
ここで、前記自由長規制部材９−７は、前述の如く熱膨張率の異なる２種類の金属から構成されていることより、熱膨張率の高い第２の金属１９−５は、もっとも収縮した状態にある。この結果、図６の如く、自由長規制部材９−７は高温高湿下の場合とは異なり、クリーニングブレード９−２との接触面から離れるように湾曲する事で、クリーニングブレード９−２から離間する。このことにより、クリーニングブレード９−２の長手方向端部の自由長は、高温高湿下の３ｍｍから、本実施の形態の低温低湿下に於いては６ｍｍに変化する。
【００６５】
すなわち、クリーニングブレード９−２の端部自由長を長くすることで、転写残トナーの少ない長手方向端部に於いても、ブレードのビビリによる画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態では、自由長規制部材９−７を用いることにより、長手方向の両端部における画像領域外の転写残トナーが少ない領域に於いても、画像形成装置の使用環境に適切な自由長を設定可能となり、画像不良のない画像形成装置を提供することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態では、自由長規制部材９−７として、特別に部材を付加した系として説明したが、クリーニングブレードを支持・固定し、その結果自由長を規制している構成であっても、その端部を前記熱膨張率の異なる２種類以上の板金の張り合わせ部材を用いれば、適用できるのは言うまでもない。
【００６８】
従って、本実施の形態によれば、装置全体の小型化が可能となるばかりでなく、簡素化による動作性能の向上さらに生産性、保守性も改善される等、従来にない優れた電子写真のクリーニング装置を提供することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、潤滑剤たる転写残トナーの少ないクリーニング部材の長手方向端部に於いても、最適な粘弾性率（ｔａｎδ）でクリーニング性を保持可能であり、また、小電力で画像不良のない画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の要部の断面図である。
【図２】クリーニングブレードの温度と粘弾性特性との関係を示す図である。
【図３】クリーニング装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】ドラムヒータの概略構成を示す図である。
【図５】高温高湿下でのクリーニング装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】低温低湿下でのクリーニング装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】クリーニングブレードと画像形成領域を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　　感光ドラム（像担持体）
１−１　ドラムヒータ（発熱体）
１−１（Ａ）　　端部ヒータ（端部発熱体）
１−１（Ｂ）　　中央ヒータ（中央発熱体）
１−１（Ｃ）　　端部ヒータ（端部発熱体）
２　　　帯電装置
３　　　現像装置
５　　　トナー
７　　　転写分離装置
８　　　転写紙（転写材）
９　　　クリーニング装置
９−１　クリーニング容器
９−２　クリーニングブレード（クリーニング部材）
９−３　加圧バネ
９−４　トナー搬送スクリュー
９−５　支持板金
９−６　押え板
９−７　自由長規制部材（規制部材）
１０，１３　温度センサ
１１，１４　スイッチ
１２，１５　電池
１９‐４　第１の金属
１９−５　第２の金属
２０　　　温湿度センサ
【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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