(57)【要約】【課題】  互いに接合された支持板と弾性ブレードとを具備し、該弾性ブレードを感光体表面に圧接させて、その感光体表面を清掃するクリーニング部材が、感光体表面に大きな単位面積当りの圧力で圧接し、かつ均一に圧接できるようにする。【解決手段】  感光体４の表面に対向する側の支持板２の面を支持板表面５としたとき、弾性ブレード３に形成された段部３３の第１の面３４が支持板表面５に接合され、該段部３３の第２の面３５が支持板２の先端面９に接合されていて、弾性ブレード３は、その段部３３を区画する第１の面３４と第２の面３５だけが支持板２に接合されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合された支持板と弾性ブレードとを具備し、該弾性ブレードを被清掃体に圧接させて該被清掃体を清掃するクリーニング部材において、前記被清掃体に対向する側の支持板の面を支持板表面とし、その反対側の支持板の面を支持板背面としたとき、前記弾性ブレードに形成された段部の第１の面が前記支持板表面に接合され、該段部の第２の面が前記支持板の先端面に接合されていて、該弾性ブレードは、その段部を区画する前記第１の面と第２の面だけが支持板に接合されていることを特徴とするクリーニング部材。
【請求項２】
前記支持板背面に面する領域には弾性ブレードのいずれの部分も配置されていない請求項１に記載のクリーニング部材。
【請求項３】
前記支持板の先端面よりも被清掃体側へ突出する弾性ブレード部分をブレード突き出し部としたとき、該ブレード突き出し部のうちの被清掃体に近い部分の厚さをｔ１とし、ブレード突き出し部の他の部分の最大厚さをｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２となるように各厚さが設定されている請求項１又は２に記載のクリーニング部材。
【請求項４】
前記支持板の厚さをｔ３としたとき、ｔ３＋ｔ１≧ｔ２＞ｔ１を満たすように各厚さを設定した請求項３に記載のクリーニング部材。
【請求項５】
前記支持板の厚さをｔ３としたとき、ｔ３＋ｔ１≦ｔ２を満たすように各厚さを設定した請求項３に記載のクリーニング部材。
【請求項６】
前記被清掃体に対向する側の弾性ブレードの面をブレード表面とし、該ブレード表面と、弾性ブレードが被清掃体表面に接した位置に引いた接線との成す角度をθ１、前記段部の第２の面の上端と被清掃体に対する弾性ブレードの圧接部を結ぶ線と、前記ブレード表面とのなす角度をθ２としたとき、θ１≦θ２を満たすように各角度を設定した請求項１乃至５のいずれかに記載のクリーニング部材。
【請求項７】
前記弾性ブレードのＪＩＳ  Ａ硬度が６５°乃至８０°である請求項１乃至６のいずれかに記載のクリーニング部材。
【請求項８】
常温（２４℃±３℃）における弾性ブレードの反発弾性係数は３０％以下であり、１０℃から４０℃への温度変化に伴う弾性ブレードの反発弾性係数の変化率は３５０％以下である請求項１乃至７のいずれかに記載の弾性ブレード。
【請求項９】
前記支持板の先端面よりも被清掃体側へ突出する弾性ブレードの部分をブレード突き出し部としたとき、該ブレード突き出し部の被清掃体を向いた側と反対側の面と前記支持板の先端面とに接合された補強部材を具備する請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング部材。
【請求項１０】
前記弾性ブレードに形成された段部の第２の面と、前記支持板背面とに接合された補強部材を具備する請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング部材。
【請求項１１】
前記補強部材のヤング率は前記弾性ブレードのヤング率よりも大きく設定されている請求項９又は１０に記載のクリーニング部材。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載のクリーニング部材を具備するクリーニング装置。
【請求項１３】
少なくとも、請求項１２に記載のクリーニング装置と、該クリーニング装置によって清掃される像担持体とが一体的に組み付けられ、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のクリーニング装置を具備する画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載のプロセスカートリッジを具備する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに接合された支持板と弾性ブレードとを具備し、該弾性ブレードを被清掃体に圧接させて該被清掃体を清掃するクリーニング部材と、そのクリーニング部材を有するクリーニング装置と、該クリーニング装置を具備するプロセスカートリッジと、該クリーニング装置又はプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記形式のクリーニング部材は従来より周知であり、特に、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその複合機などとして構成される画像形成装置に広く採用されている。
【０００３】
図９は、従来のクリーニング部材１Ａの一例を示す概略図である。ここに示したクリーニング部材１Ａは、互いに接合された支持板２Ａと弾性ブレード３Ａとを有し、その弾性ブレード３Ａが被清掃体の一例である感光体４Ａの表面に圧接し、矢印Ａ方向に移動する感光体表面に付着した転写残トナーＴを掻き取り除去する。弾性ブレード３Ａは、例えばポリウレタンエラストマーより成り、支持板２Ａは、例えば金属板より成る。ここで感光体４Ａの表面に対向する側の支持板２Ａの面を支持板表面５Ａと称し、感光体表面に対向した側と反対側の弾性ブレード３Ａの面をブレード背面６Ａと称することにすると、弾性ブレード３Ａは、そのブレード背面６Ａの基端側の部分７Ａが支持板表面５Ａに接合され、ブレード背面６Ａの先端側の部分８Ａは、支持板２Ａに接合されず、その支持板２Ａの先端面９Ａよりも感光体４Ａの側へ突出している。
【０００４】
ここで、弾性ブレード３Ａは感光体４Ａの表面に対して加圧されているので、該弾性ブレード３Ａは感光体表面から反力Ｎを受け、これによって弾性ブレード３Ａは曲げ変形する。このとき、この弾性ブレード３Ａは、図１０に誇張して示すように、その基端側の部分７Ａと先端側の部分８Ａとの境界部１０Ａのところで急激に折れ曲がった状態に曲げ変形する。このため、弾性ブレード３Ａのブレード背面６Ａと反対側のブレード表面１１Ａが感光体４Ａに対して大きな面積ＡＲで接触する。弾性ブレード３Ａが感光体表面に腹当て状態で接触するのである。このようになると、感光体４Ａに対する弾性ブレード３Ａの単位面積当りの圧力が小さくなり、感光体４Ａを清掃する能力、すなわちクリーニング性能が低下する。特に、トナーが円形度の高い球形トナーであると、このトナーが弾性ブレード３Ａに接触したとき回転し、当該トナーが回転しながら弾性ブレード３Ａと感光体表面との間に入り込み、次いでここを擦り抜けてしまうおそれがあり、感光体４Ａに対するクリーニング性能の低下が顕著となる。
【０００５】
そこで、図１１に示すクリーニング部材１Ｂが提案されている（例えば特許文献１参照）。このクリーニング部材１Ｂも互いに接合された弾性ブレード３Ｂと支持板２Ｂとを有しており、この弾性ブレード３Ｂには溝１２Ｂが形成され、この溝１２Ｂに支持板２Ｂが嵌合し、当該溝１２Ｂを区画する面の全体が支持板２Ｂに接合されている。かかるクリーニング部材１Ｂの弾性ブレード３Ｂにも、感光体４Ｂの表面から反力Ｎを受けるので、該弾性ブレード３Ｂが矢印Ｍ方向に曲げ変形しようとする。ところが、この弾性ブレード３Ｂの溝１２Ｂの底面は支持板２Ｂの先端面９Ｂに当って接合されているので、弾性ブレード３Ｂが矢印Ｍ方向に曲げ変形しようとしたとき、溝１２Ｂの底面が弾性ブレード２Ｂの先端面９Ｂに受け止められる。このため、弾性ブレード３Ｂが、図１０に示した弾性ブレード３Ａの如く局所的に大きく折れ曲がるように曲げ変形することはなく、ブレード表面１１Ｂが感光体表面に特に大きな面積で接触することはない。
【０００６】
ところが、溝１２Ｂに嵌合した支持板２Ｂの背面１３Ｂも弾性ブレード３Ｂの溝１２Ｂの面１４Ｂに接合されているので、弾性ブレード３Ｂが矢印Ｍ方向に曲げ変形しようとしたとき、溝１２Ｂの面１４Ｂが支持板背面１３Ｂに対して矢印Ｂ方向に滑ることができない。このため、弾性ブレード３Ｂが曲げ変形することが妨げられ、当該弾性ブレード３Ｂの曲げ変形量が極くわずかなものに抑えられる。支持板背面１３Ｂが弾性ブレード３Ｂの溝１２Ｂの面１４Ｂに一体に接合されていることにより、弾性ブレード３Ｂの曲げ変形が強く抑制されるのである。このように、弾性ブレード３Ｂの曲げ変形量が少なくなると、図１０に示した例の場合と逆に、感光体表面に対する弾性ブレード３Ｂの接触面積が過度に小さくなり、弾性ブレード３Ｂが感光体４Ｂの表面に対して均一な圧力で接触できなくなる。感光体表面に対する弾性ブレード３Ｂの当接圧がその長手方向（図１１の紙面に垂直な方向に亘って一定とならず、大きくばらついてしまうのである。これにより、弾性ブレード３Ｂによる転写残トナーの除去効率が低下し、特にトナーが球形トナーより成るときは、クリーニング部材１Ｂのクリーニング性能の低下が顕著となる。
【０００７】
上述のように、感光体表面のクリーニング性能を高めるには、弾性ブレードを適度に曲げ変形させ、感光体表面と弾性ブレードとの接触面積を適度な大きさに設定し、感光体表面に対する弾性ブレードの圧接力を高めると共に、弾性ブレードを感光体表面に均一な圧力で圧接させる必要があるが、図９に示したクリーニング部材によると、感光体表面に対する接触面積が過度に大きくなり、その単位面積当りの圧力が小さくなりすぎて感光体に対するクリーニング性能が低下する。これに対し、図１１に示したクリーニング部材の場合には、その弾性ブレードが充分に曲げ変形できず、この弾性ブレードが感光体表面に均一に接触できなくなり、やはり感光体表面に対するクリーニング性能が低下する。このことは、被清掃体が感光体以外の物であるときも同様に言えることである。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１４７９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、被清掃体に対する弾性ブレードの当接圧を高め、しかも弾性ブレードを均一な圧力で被清掃体に圧接させることのできるクリーニング部材と、該クリーニング部材を有するクリーニング装置と、該クリーニング装置を具備するプロセスカートリッジと、そのクリーニング装置ないしはプロセスカートリッジを備えた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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、互いに接合された支持板と弾性ブレードとを具備し、該弾性ブレードを被清掃体に圧接させて該被清掃体を清掃するクリーニング部材において、前記被清掃体に対向する側の支持板の面を支持板表面とし、その反対側の支持板の面を支持板背面としたとき、前記弾性ブレードに形成された段部の第１の面が前記支持板表面に接合され、該段部の第２の面が前記支持板の先端面に接合されていて、該弾性ブレードは、その段部を区画する前記第１の面と第２の面だけが支持板に接合されていることを特徴とするクリーニング部材を提案する（請求項１）。
【００１１】
また、上記請求項１に記載のクリーニング部材において、前記支持板背面に面する領域には弾性ブレードのいずれの部分も配置されていないと有利である（請求項２）。
【００１２】
さらに、上記請求項１又は２に記載のクリーニング部材において、前記支持板の先端面よりも被清掃体側へ突出する弾性ブレード部分をブレード突き出し部としたとき、該ブレード突き出し部のうちの被清掃体に近い部分の厚さをｔ１とし、ブレード突き出し部の他の部分の最大厚さをｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２となるように各厚さが設定されていると有利である（請求項３）。
【００１３】
また、上記請求項３に記載のクリーニング部材において、前記支持板の厚さをｔ３としたとき、ｔ３＋ｔ１≧ｔ２＞ｔ１を満たすように各厚さを設定すると有利である（請求項４）。
【００１４】
さらに、上記請求項３に記載のクリーニング部材において、前記支持板の厚さをｔ３としたとき、ｔ３＋ｔ１≦ｔ２を満たすように各厚さを設定すると有利である（請求項５）。
【００１５】
また、上記請求項１乃至５のいずれかに記載のクリーニング部材において、前記被清掃体に対向する側の弾性ブレードの面をブレード表面とし、該ブレード表面と、弾性ブレードが被清掃体表面に接した位置に引いた接線との成す角度をθ１、前記段部の第２の面の上端と被清掃体に対する弾性ブレードの圧接部を結ぶ線と、前記ブレード表面とのなす角度をθ２としたとき、θ１≦θ２を満たすように各角度を設定すると有利である（請求項６）。
【００１６】
さらに、上記請求項１乃至６のいずれかに記載のクリーニング部材において、前記弾性ブレードのＪＩＳ  Ａ硬度が６５°乃至８０°であると有利である（請求項７）。
【００１７】
また、上記請求項１乃至７のいずれかに記載のクリーニング部材において、常温（２４℃±３℃）における弾性ブレードの反発弾性係数は３０％以下であり、１０℃から４０℃への温度変化に伴う弾性ブレードの反発弾性係数の変化率は３５０％以下であると有利である（請求項８）。
【００１８】
さらに、上記請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング部材において、前記支持板の先端面よりも被清掃体側へ突出する弾性ブレードの部分をブレード突き出し部としたとき、該ブレード突き出し部の被清掃体を向いた側と反対側の面と前記支持板の先端面とに接合された補強部材を具備していると有利である（請求項９）。
【００１９】
また、上記請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング部材において、前記弾性ブレードに形成された段部の第２の面と、前記支持板背面とに接合された補強部材を具備していると有利である（請求項１０）。
【００２０】
さらに、上記９又は１０に記載のクリーニング部材において、前記補強部材のヤング率は前記弾性ブレードのヤング率よりも大きく設定されていると有利である（請求項１１）。
【００２１】
また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１乃至１１のいずれかに記載のクリーニング部材を具備するクリーニング装置を提案する（請求項１２）。
【００２２】
さらに、本発明は、上記目的を達成するため、少なくとも、請求項１２に記載のクリーニング装置と、該クリーニング装置によって清掃される像担持体とが一体的に組み付けられ、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを提案する（請求項１３）。
【００２３】
また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１２に記載のクリーニング装置を具備する画像形成装置を提案する（請求項１４）。
【００２４】
さらに、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを具備する画像形成装置を提案する（請求項１５）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、被清掃体に対する弾性ブレードの当接圧を高め、しかも弾性ブレードを均一な圧力で被清掃体に圧接させることができ、被清掃体に対するクリーニング性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２７】
図１は画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、その本体１５内には、ドラム状の感光体４より成る像担持体が配置されている。この感光体４は、矢印Ａ方向に回転駆動され、このとき、帯電装置１６によって感光体表面が所定の極性に帯電される。その帯電面に、露光装置１７から出射した光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって感光体４に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１８によってトナー像として可視像化される。
【００２８】
一方、画像形成装置本体１５内の下方領域には、給紙カセット１９と、給紙ローラ２０とを有する給紙装置２１が配置され、その給紙カセット１９に収容された記録紙Ｐが給紙ローラ２０の回転によって矢印Ｃ方向に送り出される。この記録紙Ｐは、一対の支持ローラ２２，２４に巻き掛けられて矢印Ｄ方向に回転駆動される転写ベルト２３と感光体４との間に送り込まれ、このとき転写ローラを兼ねる支持ローラ２２に転写電圧が印加されることにより感光体４上のトナー像が記録紙Ｐに転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは、さらに転写ベルト２３に担持されて搬送され、定着装置２５を通過する。このとき、記録紙Ｐ上のトナー像がその記録紙に定着される。定着装置２５を通過した記録紙Ｐは、画像形成装置本体外の排紙トレイ２６上に排出される。転写ベルト２３に付着したトナーや紙粉は、ベルト用のクリーニング装置２７によって除去される。
【００２９】
記録紙Ｐに転写されずに感光体４上に残った転写残トナーは、クリーニング装置２８のクリーニング部材１によって感光体４の表面から掻き取り除去される。感光体４から除去されたトナーは、クリーニング装置２８のケーシング２９内に配置されたトナー搬送部材３０によってケーシング外に搬送される。クリーニング装置２８により表面を清掃された感光体表面は、除電ランプ３１によって除電作用を受け、その表面電位が初期化される。
【００３０】
ここで、上述のクリーニング装置２８のクリーニング部材１は、図２及び図３に示すように、互いに接合された支持板２と弾性ブレード３とを具備している。支持板２は、図３に示すように、その長手方向ＬＬに細長く延びた薄板状に形成され、例えば金属又は硬質樹脂などの高剛性材料により構成されている。また弾性ブレード３は、例えばポリウレタンエラストマーなどの弾性材料により構成されている。図１に示すように、支持板２の基端部３２がクリーニング装置２８のケーシング２９に固定され、図２に示すように弾性ブレード３の先端エッジ部が被清掃体の一例を構成する感光体４の表面に圧接し、矢印Ａ方向に移動する感光体表面に付着した転写残トナーＴを除去して該感光体を清掃する。弾性ブレード３は、感光体４の移動方向、すなわち矢印Ａ方向に対してカウンタ向きの姿勢で該感光体４の表面に圧接している。
【００３１】
本例のクリーニング部材１は、その支持板３の基端部３２がクリーニング装置２８のケーシング２９に固定されているが、クリーニング部材１が図１に矢印Ｅで示した方向に揺動できるように該クリーニング部材１をケーシング２９に対して支持し、またクリーニング部材１が感光体４の軸方向に揺動するように該クリーニング部材１をケーシング２９に支持することもできる。
【００３２】
ここで、図２に示すように、被清掃体を構成する感光体４の表面に対向する側の支持板２の面を支持板表面５とし、その支持板表面５と反対側の支持板２の面を支持板背面１３とする。さらに、支持板２の基端部３２と反対側の自由端側の端面を支持板２の先端面９と称することにする。
【００３３】
弾性ブレード３には、段部３３が形成され、この段部３３は、第１の面３４と第２の面３５とにより区画され、図示した例では、第１の面３４と第２の面３５との成す角度がほぼ９０°となっている。図２から明らかなように、弾性ブレード３に形成された段部３３の第１の面３４が支持板表面５に接合され、該段部３３の第２の面３５が支持板２の先端面９に接合されていて、該弾性ブレード３は、その段部３３を区画する第１の面３４と第２の面３５だけが支持板２に接合されている。段部３３の第１及び第２の面３４，３５の全面が支持板２に接合されているのである。この接合には、接着剤を用いることもできるし、支持板２に弾性ブレード３を一体成形して段部３３の面３４，３５と支持板２を一体に接合することもできる。接着剤を用いる場合には、例えば、ポリウレタンエラストマーから成る板状の成形物を所定寸法に裁断して弾性ブレード３を得、この弾性ブレード３に接着剤を介して鋼製の支持板２を接着一体化する。また、弾性ブレード３を支持板２に一体成形するには、例えば、支持板２に接着剤を塗布すると共に、その接着剤を乾燥させておき、かかる支持板２を金型にセットし、次いでその金型内にポリウレタンエラストマー形成液を入れてこれを架橋硬化させればよい。
【００３４】
図２に示すように、クリーニング部材１は、その弾性ブレード３の先端エッジ部が感光体表面に圧接しているので、弾性ブレード３は感光体表面から反力Ｎを受けて矢印Ｍ方向に曲げ変形する。このとき、弾性ブレード３の段部３３の第２の面３５が支持板２の先端面９に接合しているので、弾性ブレード３が曲げ変形したとき、第２の面３５が支持板２の先端面９に力Ｆを及ぼすが、この力Ｆはこの先端面９によって受け止められる。このため、図１０に示した弾性ブレード３Ａの如く、局部的に大きく折れ曲がるように曲げ変形することはなく、感光体表面に対する弾性ブレード３の接触面積が過度に大きくなって、感光体４に対する弾性ブレード３の単位面積当りの圧力が過度に小さくなることはない。その単位面積当りの圧力を大きく保ち、高いクリーニング性能を確保できるのである。しかも、支持板背面１３には弾性ブレード３が接合していないので、図１１に示した弾性ブレード３Ｂのように、弾性ブレード３の曲げ変形を妨げるものがない。このため、弾性ブレード３は適度に曲げ変形し、感光体表面に対する弾性ブレード３の接触面積が小さくなりすぎることを阻止でき、弾性ブレード３をその長手方向ＬＬ全体に亘って均一な圧力で感光体表面に圧接させることができる。このように、弾性ブレード３の曲げ変形量が大きすぎたり小さすぎたりすることを阻止し、画像形成装置において使用されるトナーが球形トナーであるときも、感光体表面に付着した転写残トナーＴを効率よく除去することができる。
【００３５】
また、本例のクリーニング部材１においては、図２に示すように、支持板背面１３に面する領域Ｓには弾性ブレード３のいずれの部分も配置されていない。支持板背面１３には、弾性ブレード３が接合されていないだけでなく、その支持板背面１３に面する領域Sに弾性ブレード３が存在しないのである。このため、図１１に示した弾性ブレード３Ｂよりも少量の材料で弾性ブレード３を構成することが可能となり、弾性ブレード３の製造コストを低減することができる。
【００３６】
図４及び図５に示したクリーニング部材１も、図２に示したクリーニング部材と基本構成は変りはない。従って図２に示した各部分に対応する図４及び図５における各部分には、図２に付した符号と同一の符号を付して同一部分についての説明は省略する。図２乃至図５に示したクリーニング部材１においては、支持板２の先端面９よりも被清掃体の一例である感光体４の側へ突出する弾性ブレード部分をブレード突き出し部３６としたとき、このブレード突き出し部３６のうちの被清掃体に近い部分３６Ａの厚さをｔ１とし、ブレード突き出し部３６の他の部分３６Ｂの最大厚さをｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２となるように各厚さが設定されている。このように弾性ブレード３の先端部分の厚さｔ１を薄くすると、矢印Ａ方向に移動する感光体４上の転写残トナーＴをクリーニング部材１が除去しているとき、その弾性ブレード３がスティックスリップを起こすことを防止でき、安定したクリーニング性能を維持することができる。
【００３７】
また、図２乃至図５に示したクリーニング部材１においては、ブレード突き出し部３６の部分３６Ｂのうち、先端側の部分３６Ａに近い部分３６Ｃはテーパ状に形成され、この部分においてブレード突き出し部３６の厚さが徐変するように構成されているので、部分３６Ａ，３６Ｂの厚さｔ１，ｔ２が互いに相違はしているが、弾性ブレード３が局部的に折れ曲がるように曲げ変形することはない。
【００３８】
また、図４及び図５に示すように、支持板２の厚さをｔ３としたとき、図４に示したクリーニング部材１の弾性ブレード３は、ｔ３＋ｔ１≧ｔ２＞ｔ１を満たすように、その各厚さが設定されている。このように構成することにより、弾性ブレード３の全体を薄くすることができる。これにより、弾性ブレードを成形する際に、肉厚の段差量を小さくすることができるので、成形体が硬化収縮する際の変形量を小さく留めることができ、精度の高い弾性ブレード３を製作することが可能となる。
【００３９】
一方、図５に示したクリーニング部材１においては、ｔ３＋ｔ１≦ｔ２を満たすようにその各厚さが設定されている。これにより、突き出し部３６の部分３６Ｂの最大厚さｔ２が大きくなるので、弾性ブレード３の段部３３の第２の面３５の面積を大きくすることができ、これによって支持板２の先端面９が、より確実に、かつ安定して段部３３の第２の面３５を受け止めることができる。弾性ブレード３が局部的に折れ曲がった状態に曲げ変形することを、より一層確実に防止することができるのである。
【００４０】
図５に示すように、被清掃体の一例である感光体４の表面に対向する側の弾性ブレード３の面をブレード表面１１とし、該ブレード表面１１と、弾性ブレードが被清掃体表面に接した位置に引いた接線との成す角度をθ１、段部３３の第２の面３５の上端と感光体表面に対する弾性ブレード３の圧接部を結ぶ線と、ブレード表面１１とのなす角度をθ２としたとき、図５に示したクリーニング部材１においては、θ１≦θ２を満たすように各角度が設定されている。このように、角度θ２が大きくなれば、段部３３の第２の面３５の面積が大きくなり、上述したところと同じ理由によって、弾性ブレード３が局部的に折れ曲がった状態で曲げ変形することをより確実に防止することができる。弾性ブレード３が感光体表面に対して腹あたり状態となることを防止でき、しかも弾性ブレード３の巻き込みも防止でき、これにより、安定したクリーニング性能を得ることができるのである。角度θ２は２０°乃至３０°であることが望ましい。
【００４１】
一方、角度θ１は１５°乃至２５°であることが好ましい。角度θ１が１５°よりも小さいと、弾性ブレード３は感光体表面に腹当りとなって先端エッジ部が滑り、転写残トナーＴをせき止める力がなくなるおそれがある。逆に角度θ１が２５°よりも大きくなると、感光体表面と弾性ブレード３との摩擦力によって、弾性ブレード３が巻き込まれるおそれがある。弾性ブレード３が巻き込まれると、クリーニング不良が発生するだけでなく、電子写真システムが成立せずに異常状態となる。
【００４２】
図２乃至図５に示した弾性ブレード３のＪＩＳ  Ａ硬度と、感光体表面に対する弾性ブレード３の線圧の関係の一例を図６に示す。実線ａはＪＩＳ  Ａ硬度９０°の弾性ブレードであり、一点鎖線ｂはＪＩＳ  Ａ硬度８０°の弾性ブレードである。また破線ｃはＪＩＳ  Ａ硬度７０°の弾性ブレードを示し、二点鎖線ｄはＪＩＳ  Ａ硬度６０°の弾性ブレードを示している。この図から弾性ブレード３の硬度が高くなると、線圧が大きくなることが判る。すなわち、弾性ブレード３の硬度が高いと、弾性ブレード３の感光体４に対する食い込み量がわずかでも、大きな線圧が得られるのである。しかし、弾性ブレード３の真直度や感光体自身の真直度のばらつきから、弾性ブレード３を高硬度にすると、弾性ブレード３と感光体表面との接触むらが発生し、線圧は高いがクリーニングむらを生じる結果となる。また、弾性ブレード３の硬度が８０°以上になると、弾性ブレード自身がクリープを起こし、初期には高線圧が得られるが、時間の経過と共に線圧が低下し、弾性ブレードの弾性力が低下する。
【００４３】
一方、弾性ブレード３の硬度が低いと、食い込み量に対する線圧変化が小さくなり線圧のばらつきが低減するが、線圧を高めるには弾性ブレードを大きく食い込ませなければならない。弾性ブレード３の硬度が低い上に、食い込み量を大きくすると、感光体に対する弾性ブレードの接触面積が大きくなり、圧力分布が平坦となる。これらのことから、弾性ブレード３のＪＩＳ  Ａ硬度が６５°乃至８０°が適正で、かつ線圧は４０乃至１２０ｇｆ／ｃｍが好適であり、これによって高いクリーニング性能が得られる。
【００４４】
ところで、弾性ブレード３の反発弾性は、該弾性ブレード３が転写残トナーをクリーニングするときに、その弾性ブレードに接触しているトナーを跳ね返す作用がある。非球形である粉砕トナーを感光体表面から除去するときは、弾性ブレードの反発弾性が大きい方が、トナーを跳ね返すことができるので、クリーニング能力を高めることができる。ところが、球形トナーは、弾性ブレードによって跳ね返される前に、弾性ブレードと感光体との間に潜り込むので、弾性ブレードの反発弾性が大きくとも、トナーの除去効率を高めることはできない。むしろ、弾性ブレードの反発弾性が小さい方が、感光体表面に接触した弾性ブレード下面を球形トナーが通過し難くなり、そのクリーニング性能が向上する。このように、トナーとして球形トナーを用いる場合には、低反発弾性の弾性ブレード３を用いることが好ましい。弾性ブレード３の反発弾性を下げるには、例えば、弾性ブレード３を構成するポリウレタン成分のハードセグメントを多くすればよい。
【００４５】
その際、弾性ブレード３の反発弾性係数は温度の上昇と共に高くなる傾向にあるので、温度変化に伴う反発弾性係数の変化率も考慮に入れる必要がある。実験によると、２４℃±３℃を常温としたとき、その常温における弾性ブレードの反発弾性係数が３０％以下であり、１０℃から４０℃への温度変化に伴う弾性ブレードの反発弾性係数の変化率が３５０％以下であると、環境の変化に左右されずに高いクリーニング性能が得られた。
【００４６】
図７は温度変化に対する反発弾性係数の変化の一例を示す説明図である。図７に曲線ｅ，ｆ，ｇ，ｈで示した弾性ブレードのうち、曲線ｅで示した弾性ブレードは、常温時の反発弾性係数が３０％以下であり、かつ１０℃から４０℃への温度変化に伴う反発弾性係数の変化率が３５０％以下であるので、かかる弾性ブレードを用いることが好ましい。
【００４７】
ところで、前述のように、支持板２の先端面９よりも被清掃体の一例である感光体４の側へ突出する弾性ブレード部分をブレード突き出し部３６としたとき、図４に示すように、このブレード突き出し部３６の被清掃体を向いた側と反対側の面６と、支持板２の先端面９とに接合された補強部材３７を設けると、支持板２の先端面９が弾性ブレード３の段部３３の第２の面３５から力Ｆを受けるだけでなく、弾性ブレード３に固定された補強部材３７からも力を受けるので、支持板２が弾性ブレード３をより確実に受け止めることができ、弾性ブレード３が局部的に折れ曲がるように曲げ変形することをより一層確実に防止できる。
【００４８】
また、図５に示すように、弾性ブレード３に形成された段部３３の第２の面３５と、支持板背面１３とに接合された補強部材３８を設けると、弾性ブレード３の段部３３の第２の面３５からの力Ｆが、補強部材３８によっても受け止められるので、弾性ブレード３が局部的に折れ曲がるように曲げ変形することを確実に防止することができる。
【００４９】
上述の補強部材３７，３８として、接着剤を用いることもできる。また、これらの補強部材３７，３８の剛性が低いと、上述した作用を確実に得ることはできない。従って、補強部材３７，３８のヤング率を弾性ブレード３のヤング率よりも大きく設定することが好ましい。より具体的に示すと、弾性ブレード３のヤング率が６０乃至１５０ｋｇｆ／ｃｍ２である場合、補強部材３７，３８として１００００乃至３００００ｋｇｆ／ｃｍ２のヤング率を有するエポキシ樹脂を使用する。かかる樹脂を塗布して補強部材３７，３８を構成することができる。
【００５０】
ところで、図１に示した画像形成装置においては、感光体４と、帯電装置１６と、現像装置１８と、クリーニング装置２８と、除電ランプ３１とが、ユニットケース３９に一体的に組み付けられたプロセスカートリッジ４０として構成され、そのプロセスカートリッジ４０が画像形成装置本体１５に着脱可能に装着されている。プロセスカートリッジ４０を構成する要素は、図１に示した例に限らず、適宜選択できる。要は、プロセスカートリッジは、前述の如く構成されたクリーニング部材１を有するクリーニング装置２８と、そのクリーニング装置２８によって清掃される像担持体が一体的に組み付けられ、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるものである。
【００５１】
像担持体は、前述の例のように感光体である場合と、感光体からトナー像が転写される中間転写体である場合とがある。後者の中間転写体を有する画像形成装置においては、その中間転写体上のトナー像を記録紙に転写した後に、当該中間転写体上に付着する転写残トナーを、前述のクリーニング部材１によって除去する。また、本発明に係るクリーニング部材によりクリーニングされる被清掃体としては、上述の感光体と中間転写体のほかに、図１に示した転写ベルト２３を挙げることができる。かかる転写ベルト２３が、上述したクリーニング部材１と同様に構成されたクリーニング部材１０１を有するクリーニング装置２７によってクリーニングされるのである。
【００５２】
また、図８に示すように、複数のプロセスカートリッジ４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫを並置し、その各感光体４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４ＢＫ上にイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像をそれぞれ形成し、これらのトナー像を転写ベルト１２３によって担持されて搬送される記録紙に転写してカラー画像を得る画像形成装置にも本発明を適用できる。すなわち、各プロセスカートリッジのクリーニング装置２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫのクリーニング部材１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫと、転写ベルト１２３用のクリーニング装置１２７のクリーニング部材２０１を、前述のクリーニング部材１と同じく構成するのである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示したクリーニング部材の拡大図である。
【図３】図１に示したクリーニング部材の部分斜視図である。
【図４】クリーニング部材の他の例を示す、図２と同様の図である。
【図５】クリーニング部材のさらに他の例を示す、図２と同様の図である。
【図６】弾性ブレードの硬度と線圧の関係の一例を示す図である。
【図７】弾性ブレードの温度と反発弾性係数の関係の一例を示す図である。
【図８】複数のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略図である。
【図９】従来のクリーニング部材の一例を示す図である。
【図１０】図９に示したクリーニング部材の弾性ブレードの曲げ変形状態を誇張して示した説明図である。
【図１１】従来のクリーニング部材の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫ、１０１，２０１  クリーニング部材
２  支持板
３  弾性ブレード
５  支持板表面
９  先端面
１１  ブレード表面
１３  支持板背面
２７，２８，２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫ，１２７  クリーニング装置
３３  段部
３４  第１の面
３５  第２の面
３６  ブレード突き出し部
３６Ａ，３６Ｂ  部分
３７，３８  補強部材
４０，４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫ  プロセスカートリッジ
Ｓ  領域
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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