(57)【要約】【課題】  画像形成装置の現像剤付着体に摺擦して該現像剤付着体に付着している現像剤を除去するクリーニングブレードであって、クリーニングブレードの現像剤付着体に対する線圧を上げても腹当たりや巻き込みを生じ難いクリーニングブレード及びこのクリーニングブレードを用いたブレードユニット、及びこれらクリーニングブレード、ブレードユニットを用いた画像形成装置、多色画像形成装置、プロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】  クリーニングブレード２２を、現像剤付着体１に対向する面の反対側の全面を剛体２１で支持される構成とした。【選択図】図１
2007041417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の現像剤付着体に摺擦して該現像剤付着体に付着している現像剤を除去するクリーニングブレードであって、前記現像剤付着体に対向する面の反対側の全面を剛体で支持されることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項２】
前記現像剤は、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項３】
請求項１又は２記載のクリーニングブレードにおいて、
前記クリーニングブレードは弾性材からなることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のクリーニングブレードにおいて、
前記クリーニングブレードは硬度６０°〜８０°（ＪＩＳＡ）のウレタンゴムからなることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項５】
請求項４記載のクリーニングブレードにおいて、
前記クリーニングブレードの厚さが２〜５ｍｍであることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載のクリーニングブレードにおいて、
前記剛体は少なくとも１．２〜１．６ｍｍの厚みを有すること特徴とするクリーニングブレード。
【請求項７】
剛体からなる回転体の表面に複数のクリーニングブレードを支持し、該回転体の回転位置を可変とし、現像剤付着体に摺接するクリーニングブレードを交換して使用するブレードユニットにおいて、
前記回転体の表面に支持される複数のクリーニングブレードが請求項１乃至６の何れかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とするブレードユニット。
【請求項８】
請求項７記載のブレードユニットにおいて、
一定の画像形成枚数毎に使用するクリーニングブレードを交換することを特徴とするブレードユニット。
【請求項９】
請求項７又は８記載のブレードユニットにおいて、
前記回転体は正多角柱状をしていることを特徴とするブレードユニット。
【請求項１０】
請求項９記載のブレードユニットにおいて、
前記正多角柱状の回転体は正４角柱であることを特徴とするブレードユニット。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載のブレードユニットにおいて、
前記回転体の回転方向の各面には前記クリーニングブレードを収める凹形の座部が形成されていることを特徴とするブレードユニット。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れかにおいて、前記現像剤付着体が像担持体であり、前記像担持体から現像剤を転写される中間転写体、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルト、の何れかであることを特徴とするブレードユニット。
【請求項１３】
回転可能な像担持体のまわりに帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段が配設され、前記像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤により顕像化し、この顕像をシート状媒体に転写した後、前記像担持体表面に残存する残留現像剤を前記像担持体表面から前記クリーニング手段により除去する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は請求項１乃至１２の何れかに記載のクリーニングブレード又はブレードユニットを具備し、
前記クリーニングブレードを前記現像剤付着体に加圧する位置が、前記現像剤付着体と接触する該クリーニングブレードの稜線の頂点と前記現像材付着体の中心を結ぶ仮想線上にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
１つの像担持体と複数の現像手段を具備していることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
複数の画像形成手段を具備していることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、像担持体から現像剤を転写される中間転写体をクリーニングするクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１４乃至１６の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１３の何れかに記載のクリーニングブレード又はクリーニングユニットをを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルトをクリーニングする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１９】
請求項１３又は１８に記載の画像形成装置において、
前記像担持体がフィラーを分散させた感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１４乃至１７の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記像担持体がフィラーを分散させた感光体であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２１】
請求項１３又は１８に記載の画像形成装置において、
前記像担持体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項１４乃至１７の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記像担持体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２３】
請求項１３又は１８に記載の画像形成装置において、
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
請求項１４乃至１７の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２５】
少なくともクリ−ニング手段を含み、かつ、像担持体、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、
前記クリーニングニング手段は、請求項１乃至１３の何れかに記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニングブレード、ブレードユニット、画像形成装置、多色画像形成装置、プロセスカートリッジに関し、画像形成装置として複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機などを含む。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、回転する像担持体（以下、感光体という。）の周面にトナー画像を形成し、このトナー画像をシート状媒体に転写後、該感光体の周面にクリーニングブレードを押し当てて摺接させて残留トナーを除去し、次の画像形成に備える。クリーニングブレードは感光体の幅に合わせた長尺の板状をしており、弾性体が使用される。クリーニングブレードの支持構造として、次のタイプがある。
（ａ）  クリーニングブレードの支持構造は感光体に当接する側の反対側が剛体に固定支持される片持ち支持構造が一般的で、固定支持部から先が弾性ブレードのみからなる自由長を有する構成（例えば、特許文献１〜５）。
（ｂ）  固定支持部を含め、弾性ブレードの一面に板状バネ部材を設けた構成（例えば、特許文献６）。
（ｃ）  固定支持部から先には先端部を除いて弾性材を添わせている構成（例えば、特許文献７、８）。
これら（ａ）（ｂ）（ｃ）の何れも、現像剤として例えば球形トナーを使用する場合など、クリーニング性能を高めるため、弾性ブレードの先端部を感光体に押圧する押圧力（所謂、線圧）を上げるときの加圧力の設定が難しく、押圧力が高すぎるとブレードが変形して腹当たりになり逆にクリーニング性能が低下したり、或いは、感光体と弾性ブレードとの相対摩擦係数が高くなりすぎて弾性ブレードが感光体に巻き込まれる巻き込み事故を起こし易くなる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７５７５２号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２０２６号公報
【特許文献３】特開２０００−１４７９７０号公報
【特許文献４】特開２００２−３１９９５号公報
【特許文献５】特開２００２−１６９４３７号公報
【特許文献６】特開平４−１７２４８６号公報
【特許文献７】特開平１０−２６０６１９号公報
【特許文献８】特開２０００−２３１２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、クリーニングブレードの現像剤付着体に対する線圧を上げても腹当たりや巻き込みを生じ難いクリーニングブレード及びこのクリーニングブレードを用いたブレードユニット、及びこれらクリーニングブレード、ブレードユニットを用いた画像形成装置、多色画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を達成するため、請求項１にかかる発明では、画像形成装置の現像剤付着体に摺擦して該現像剤付着体に付着している現像剤を除去するクリーニングブレードについて、前記現像剤付着体に対向する面の反対側の全面を剛体で支持される構成とした。クリーニングブレードが板状体であるとき、前記現像剤付着体に対向する板面の裏側の全面が剛体で支持される。ここで、現像剤は、形状係数ＳＦ１を１００〜１５０とするものでもよい（請求項２）。請求項１又は２記載のクリーニングブレードにおいて、前記クリーニングブレードは弾性材からなる（請求項３）。請求項１乃至３の何れかに記載のクリーニングブレードにおいて、前記クリーニングブレードは硬度６０°〜８０°（ＪＩＳＡ）のウレタンゴムからなる（請求項４）。請求項４記載のクリーニングブレードにおいて、前記クリーニングブレードの厚さが２〜５ｍｍである（請求項５）。請求項１乃至５の何れかに記載のクリーニングブレードにおいて、前記剛体は少なくとも１．２〜１．６ｍｍの厚みを有する（請求項６）。剛体からなる回転体の表面に複数のクリーニングブレードを支持し、該回転体の回転位置を可変とし、像担持体に摺接するクリーニングブレードを交換して使用するブレードユニットにおいて、前記回転体の表面に支持される複数のクリーニングブレードが請求項１乃至６の何れかに記載のクリーニングブレードである（請求項７）。請求項７記載のブレードユニットにおいて、一定の画像形成枚数毎に使用するクリーニングブレードを交換することとする（請求項８）。請求項７又は８記載のブレードユニットにおいて、前記回転体は正多角柱状をしている（請求項９）。請求項９記載のブレードユニットにおいて、前記正多角柱状の回転体は正４角柱である（請求項１０）。請求項９又は１０記載のブレードユニットにおいて、前記回転体の回転方向の各面には前記クリーニングブレードを収める凹形の座部が形成されている（請求項１１）。請求項１乃至１１の何れかにおいて、現像剤付着体が像担持体、前記像担持体から現像剤を転写される中間転写体、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルト、の何れかである（請求項１２）。回転可能な像担持体のまわりに帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段が配設され、前記像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤により顕像化し、この顕像をシート状媒体に転写した後、前記像担持体表面に残存する残留現像剤を前記像担持体表面から前記クリーニング手段により除去する画像形成装置において、前記クリーニング手段は請求項１乃至１２の何れかに記載のクリーニングブレード又はブレードユニットを具備し、前記クリーニングブレードを前記現像剤付着体に加圧する位置が、前記現像剤付着体と接触する該クリーニングブレードの稜線の頂点と前記現像材付着体の中心を結ぶ仮想線上にある（請求項１３）。請求項１３に記載の画像形成装置において、１つの像担持体と複数の現像手段を具備した多色画像形成装置としている（請求項１４）。請求項１３に記載の画像形成装置において、複数の画像形成手段を具備した多色画像形成装置とした（請求項１５）。請求項１３に記載の画像形成��置において、前記クリーニング手段が、像担持体から現像剤を転写される中間転写体をクリーニングするクリーニング装置である多色画像形成装置とした（請求項１６）。請求項１４乃至１６の何れかに記載の多色画像形成装置において、前記クリーニング手段が、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置であることとした（請求項１７）。請求項１乃至１３の何れかに記載のクリーニングブレード又はクリーニングユニットをを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段が、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置であることとした（請求項１８）。請求項１３又は１８に記載の画像形成装置において、前記像担持体がフィラーを分散させた感光体であることとした（請求項１９）。請求項１４乃至１７の何れかに記載の多色画像形成装置において、前記像担持体がフィラーを分散させた感光体であることとした（請求項２０）。請求項１３又は１８に記載の画像形成装置において、前記像担持体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体であることとした（請求項２１）。請求項１４乃至１７の何れかに記載の多色画像形成装置において、前記像担持体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体であることとした（請求項２２）。請求項１３又は１８に記載の画像形成装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることとした（請求項２３）。請求項１４乃至１７の何れかに記載の多色画像形成装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることとした（請求項２４）。少なくともクリ−ニング手段を含み、かつ、像担持体、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニングニング手段は、請求項１乃至１３の何れかに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２５）。
【発明の効果】
【０００６】
この発明では、クリーニングブレードについて、現像剤付着体に対向する面の反対側の全面を剛体で支持するので、クリーニングブレードの像担持体に対する線圧を上げても腹当たりや巻き込みが生じないから、像担持体を損なうことなく、球形トナーを含め、クリーニング性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
［１］参考例（従来方式のクリーニングブレード特性など）
近年、画像形成装置においては、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されている。その達成手段の１つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いることが挙げられる。また、従来より転写率向上のためにトナーの形状を不定形からより球に近い形状のもの（以下、球形トナーともいう。）が使われるようになってきている。
【０００８】
前記したとおり、従来のクリーニング方式のように、片持支持方式で支持され、自由長部分がクリーニングブレードのみのクリーニングブレードを用いたクリーニング方式では、例えば、球状の小粒径トナーをクリーニングする際に、該球形トナーはクリーニングブレードと感光体周面との間で回転しつつ弾性材からなるクリーニングブレードをすり抜ける現象が容易に生じることからトナーによる感光体上の汚れを除去するのが難しく、クリーニング不良が発生する。
【０００９】
図１に示す従来の板状をしたクリーニングブレード２２’は、図２に示すように、感光体１’と当接する側と反対側が支持部材であるブレードホルダ２１０に固定支持されていて、この支持部から先は自由長部分となる片持ち支持方式で支持されている。この当接状態は、クリーニングブレード２２’の板面（板厚方向の面でない）が感光体１’の回転方向下流側の面に対向していて、当接角度θ２のカウンター当接となっている。
【００１０】
図１において、クリーニングブレード２２’の感光体ドラム１’と接する側が自由長部分となっていてこの部分は支持部材がないため、感光体ドラム１’と接触する該クリーニングブレード２２’の先端部が接触箇所Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→…と変化するステックスリップという現象を呈する。
【００１１】
クリーニングブレードの先端部が接触箇所Ａに接触した状態では、感光体ドラム１’が静止している状態でクリーニングブレード２２’の変形は少ない。接触箇所Ｂに接触した状態では、感光体ドラム１が回転し始めると感光体ドラム１’とクリーニングブレード２２’との相対摩擦によりクリーニングブレード２２’が感光体ドラム１の回転方向に引っ張られ変形し、線圧も増加していく。
【００１２】
接触箇所Ｂに接触した状態よりも更にクリーニングブレード２２’が感光体ドラム１’に引っ張られると接触箇所Ｃに接触した状態になり、クリーニングブレード２２’の戻ろうとする力により接触箇所Ｂに接触した状態に戻る。このような繰り返しの変位をしながら感光体ドラム１’上のトナーをクリーニングする。
【００１３】
クリーニングされるトナーが例えば、球形トナーであるときは、形が球なので球形トナーとクリーニングブレード２２’が接触した時、感光体ドラム１’と球形トナーとの静電的な付着力で球形トナーに回転力が発生し、球形トナーは回転しながらクリーニングブレード２２’をすり抜けて行き、クリーニングされない。
【００１４】
接触箇所Ｃの状態では感光体ドラム１とクリーニングブレード２２’間の距離が接近するためクリーニングブレード２２’の線圧も高くなり、球形トナーはクリーニングブレード２２’と感光体ドラム１’との間に潜り込まないでクリーニングできるが、接触箇所Ｂ状態では感光体ドラム１’とクリーニングブレード２２’間の距離が接触箇所Ｃの状態よりも接近するため線圧が低下し、球形トナーはやはりすり抜けていく。
【００１５】
クリーニングブレード２２’は、接触箇所Ｂ、Ｃの各箇所へ接触する状態への変位を交互に繰り返す、所謂ステックスリップを起こしていて、このステックスリップがクリーニング不良の原因の１つとなっている。
【００１６】
本発明では従来の粉砕トナーなど不定形のトナーはもちろん、球形トナーを使用しても画質向上を図ることができるブレードクリーニング方式に係わるものである。球形トナーを使用した場合、上に述べた通りトナーが電荷を持ち感光体ドラム１’と球形トナー間に働く付着力や、感光体ドラム１’と球形トナー、球形トナーとクリーニングブレード２２’の摩擦係数等により、球形トナーがクリーニングブレード２２’に接触した瞬間、球形トナーには回転駆動力が発生し、クリーニングブレード２２’を持ち上げすり抜けてしまう。
【００１７】
従って球形トナーの回転を無くせばクリーニングできることになる。球形トナーを回転させる回転駆動力を無くすには（ａ）感光体と球形トナー間の摩擦係数を低減し、（ｂ）クリーニングブレードの感光体に対する線圧を高くすればよい。（ａ）に関し、摩擦係数を低減するには感光体表面へのステアリン酸亜鉛の塗布や、感光体表面層に低摩擦係数粒子を分散させる方法がある。
【００１８】
（ｂ）に関しては、クリーニングブレードの線圧を高くすることで球形トナーでもクリーニングできるようになるが、反面、線圧を高くするとクリーニングブレードが感光体ドラムに巻き込まれる所謂巻き込みが発生する。巻き込み状態では急激な回転抵抗のため感光体ドラムの回転は停止し、また、感光体が損なわれる。従来の片持ち梁方式で支持するクリーニングブレードの支持方式では線圧を高くするべく、クリーニングブレードを感光体ドラムに押し付ける荷重を大にすると、クリーニングブレード２２の食い込み量が大きくなってクリーニングブレードのエッジ部分が弾性変形して段々と広い面で当たる所謂腹当たりになり、圧力も接触面が広がっただけ低下して分布し段々ブロードになる。圧力分布がブロードになると線圧は変わらなくても、線圧はクリーニングブレードが接触している面積の総和の圧力であるので、クリーニングブレード２２が球形トナーの通過を阻止する力が弱くなり、クリーニング性能が段々低下する。
【００１９】
圧力分布をシャープにしながら（必要な領域に集中してかけながら）線圧を上げる為にはクリーニングブレードの硬度を高くすればよいが、硬度を上げると弾性変形し難くなるので今度は感光体ドラムとの密着性が悪くなり長手方向、つまり、感光体ドラムの回転軸方向でクリーニングブレードと感光体との当たりムラが発生し、長手方向でクリーニング不良が発生してしまう。
【００２０】
この問題を解決するためは、従来例でもあるように例えば感光体に対するクリーニングブレードの当接面と反対側に弾性の板状部材を接触させ腹当たりにせず線圧を高くする方法がある。この方法では腹当たりにならないで線圧を高くすることができるが、片持ち支持によるため、線圧を高くするのに応じて巻き込みが発生する領域に近づき、遂には巻き込みを生じるおそれがある。
【００２１】
従来の片持ち方式では、クリーニングブレードの初期当接角度、ゴム硬度、突き出し量、食い込み量、相対摩擦係数等の設定値の微妙なバランスのもとで、巻き込みが発生防止と、クリーニング性能とを両立させている。従って、一方の性能を良くする為に設定値を変化させると他方性能に影響が及び両立できなくなる。
【００２２】
従来方式の片持ち支持方式で先端部に自由長部を有する弾性材からなるクリーニングブレードで初期当接角度、感光体表面摩擦係数、線圧と巻き込みの有無を調べた結果を表１〜６に示す。
【００２３】
【表１】
2007041417.tif 000003
【００２４】
【表２】
2007041417.tif 000004
【００２５】
【表３】
2007041417.tif 000005
【００２６】
【表４】
2007041417.tif 000006
【００２７】
【表５】
2007041417.tif 000007
【００２８】
【表６】
2007041417.tif 000008
【００２９】
実験の条件は従来方式のクリーニングブレードを用い、「φ３０の感光体ドラム」、「トナーを用いた現像装置」、「クリーニング装置」を用いて線圧はクリーニングブレードの食い込み量で振り、摩擦係数は帯電ローラ（ＡＣ＋ＤＣ）の印加時間を振り、オイラーベルト式で測定しながら調整した。トナー像はベタ現像で「０．２ｍｇ／ｃｍ２」の量で行った。
ここで、オイラーベルト式による摩擦係数は、日本機械学会  機械工学便覧  基礎編  Ａ３力学・機械力学Ｐ３５（１９８６）に示された方法で、重り＝１００ｇをつるし、μ＝Ｉｎ（Ｆ／１００）／（π／２）で計算した値である。
【００３０】
表１〜３を参照すると、この従来の方式のクリーニングブレードでは当接角度が大きくなると巻き込みが発生し、線圧を高くすると使用可能な当接角度の領域が狭くなることがわかる。
【００３１】
表４〜６を参照すると、この従来の方式のクリーニングブレードでは相対摩擦係数を大きくすると巻き込みが発生し、線圧を高くすると使用可能な相対摩擦係数の領域が狭くなることがわかる。
【００３２】
図３はクリーニングブレード方式の場合で、「φ３０感光体ドラム、接触帯電ローラ、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り、画像パターンは６％線画チャート」で１００ｋ連続枚通紙をした時の帯電方式別の感光体表面摩擦係数の変化を示す。
帯電ローラ方式により経時での感光体表面摩擦係数は異なり非接触帯電ローラ方式が一番高くなり、接触帯電ローラ方式、コロナＣＨ（チャージ）方式と磁気ブラシ方式の順となる。
【００３３】
この原因は放電時に発生する放電生成物及び感光層表面の破壊に起因すると考えられる。このように経時で感光体表面摩擦係数が高くなるとクリーニングブレードが巻き込まれる確率が高くなる。
【００３４】
図４は、線圧毎に別のクリーニングブレード２２を使用し、従来の粉砕トナーを用い「φ３０感光体ドラム、接触帯電ローラ、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り、画像パターンは６％線画チャート」で１００ｋ連続枚通紙をした時のクリーニングブレードの摩耗量を測定したデータである。この場合、線圧を高くしていくとクリーニングブレードの摩耗が多くなることがわかる。
【００３５】
粉砕トナーを用いた理由は、線圧が低い場合は球形トナーがクリーニングできないこと。又、球形トナーをクリーニンングするため、線圧を高くしていくとクリーニングブレードの摩耗が多くなり球形トナーのすり抜け（まだクリーニング不良レベルではない状態）が発生し、球形トナーすり抜けによりクリーニングブレードが削られるという悪循環を招くのを避けるためである。
【００３６】
図５は、図４のデータを得たクリーニングブレード２２’の摩耗部を拡大して示している。摩耗量Δの測定はブレードの先端部であって感光体ドラムの軸方向から見たとき、クリーニングに使用した部分が２つの稜線として表われる２面が基準面に対して４５°になるようにクリーニングブレード２２’を測定具に固定配置して、稜線の真上から見たときの磨耗欠落部の幅を摩耗量Δとした。
【００３７】
図６は、クリーニングブレード２２’の摩耗量とクリーニング性の関係を示す。このデータを得るために使用したクリーニングブレードは図４で摩耗させたクリーニングブレード２２’であり、このクリーニングブレード２２’を別の機械に取り付け球形トナーをクリーニングしてデータを得た。
【００３８】
図６の縦軸で示すクリーニング残ＩＤ（image density）はクリーニングブレード２２’よりも感光体ドラムの回転方向下流の感光体ドラム上に残っているトナーを透明な粘着性のテープでテープ転写し、紙上に貼り付けそれを分光測色計（アムテック社製Ｘライト）で測定し、一方、上記透明な粘着性のテープのみを紙に貼り付け分光測色計で測定し、感光体上の反射濃度から上記粘着性のテープによる測定値のみを引いた値である。ＩＤとトナー個数は相関関係が有り、トナー個数が多いとＩＤの値は増加する。従ってＩＤでクリーニング性の判断ができる。図６により、ブレード磨耗量がどの程度までがクリーニング性を確保して使用可能な範囲かを知ることができる。
以下に説明する実施形態では、上記球形トナーは勿論、球形でないトナーを含めてクリーニング性と巻き込み防止を両立させ、更に線圧を高くした時のブレードの摩耗によるクリーニングブレードの交換メンテを少なくできる構成を提供する。
【００３９】
［２］本発明に係るクリーニングブレード
以下、本発明のクリーニングブレード及びこれを用いた装置、関連部材を説明する。
図７は、本発明にかかる画像形成装置の要部構成を示している。画像形成の一連のプロセスはここではＮ／Ｐ(ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する)の接触帯電ローラ方式の例で行う。
【００４０】
像担持体としての感光体ドラム１はトナー像が形成され、また、このトナー像が転写された後には、残留トナーが付着し、クリーニングブレードでこれを除去する必要がある現像剤付着体の一例である。この感光体ドラム１は矢印の向きに回転するようになっていて、該感光体ドラム１のまわりには、回転方向順に接触帯電ローラ２５、現像装置６、紙ガイド６０、転写ローラ１５、分離爪１６、クリーニング装置１８、除電ランプ２、遮光板２４等が配置されている。
【００４１】
現像装置６は主要部材が上ケース７ｕと下ケース７ｄからなる容器内に、現像ローラ８、現像剤攪拌搬送用の左ローラ９、右ローラ１０等が収められていて現像ローラ８からトナー（例えば、球形トナー）が感光体ドラム１に供給されるようになっている。紙ガイド６０は対向する２枚の板状材からなる下ガイド１３と上ガイド１４からなりシート状媒体（以下、転写紙という。）を案内する。ガイド１４の上流側には下レジストローラ１１と上レジストローラ１２からなるレジストローラ６２が配置されている。
【００４２】
クリーニング装置１８はクリーニングケース２０内に回転式のブレードユニット６１を備え、その下方にトナー排出スクリュー１９があり、また、ケーシングの上流側端部は入口シール１７でシールされている。ブレードユニット６１は図８にも示すようにブレードホルダ用軸２６と一体的構成された剛体からなるブレードホルダ２１と、このブレードホルダ２１の表面に一体的かつ、軸まわりに等間隔に固定された４（複数）枚のクリーニングブレード２２を含む構成である。
【００４３】
クリーニングブレード２２はウレタンゴムなどの弾性材からなり、硬度は６０°〜８０°（ＪＩＳＡ）、厚さは２〜５ｍｍを使用できる。この厚さは切断による加工時にエッジの形状が良好に出る値である。上記硬度は感光体ドラムを傷つけず、かつ、トナーを捕捉して良好なクリーニングが可能な範囲の値である。クリーニングブレード２２は感光体ドラム１の中心軸方向に沿う長尺の板状をしていて、４角柱状をしたブレードホルダ２１の４つの外周面に形成されたＬ字形の切り欠き状をした凹形の座部２２ａに２つの面を押し当てて確実に位置決め保持され、全体として正４角柱状をしている。
【００４４】
図８に示した例では、ブレードホルダ用軸２６の軸端部２６ａは断面形状が小判形に加工されている。このブレードホルダ用軸２６には該小判形の軸部に嵌合可能な軸受２７が嵌合され、該軸受２７の外部からばね２８で押圧されることにより、クリーニングブレード２２に線圧用の荷重を作用させることができる。
【００４５】
図８には、ブレードホルダ用軸２６の他端側は示してないが、図８に示したのと同様の構成となっている。軸受２７やばね２８等は図示しない保持手段に保持されていて、ブレードホルダ用軸２６を回転中心としてブレードユニット６１が回転できるようにしてある。ブレードユニット６１は正４角柱としているので、任意の１つのクリーニングブレード２２が使用により磨耗したとき、割り出し角度の出し易い９０°毎の回転で新しいクリーニングブレードに切り換えることができ、クリーニングブレードを簡単かつ、迅速に交換することが可能である。
【００４６】
画像形成プロセスを説明する。図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図７中の除電ランプ２、接触帯電ローラ２５、現像ローラ８、転写ローラ１５にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、この印加とほぼ同時に感光体ドラム１、接触帯電ローラ２５、転写ローラ１５、現像装置６、左スクリュー９、右スクリュー１０、トナー排出スクリュー１９は所定の方向（各部材に付した矢印の方向）に回転し始める。
【００４７】
感光体ドラム１は除電ランプ２で除電され、該感光体ドラム１に接触配置された接触帯電ローラ２５で一様に負に帯電（−９００Ｖ）され、次いで、接触帯電ローラ２５と現像ローラ８との間の感光体上に照射されるレーザー光４で潜像形成（黒ベタ電位は−１５０Ｖ）が行われる。この潜像が現像ローラ８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−６００Ｖ）され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
【００４８】
このトナー像は転写紙上に転写される。この転写紙は、図示していない給紙機構から給送され、途中で上レジストローラ１２と下レジストローラ１１に先端部を当てて一端停止し、感光体ドラム１上の画像先端と同期を取って送りが開始されて供給されるもので、下ガイド１３と上ガイド１４との対向間で案内されて、感光体ドラム１と転写ローラ１５との間に送り込まれ、転写ローラ１５による転写バイアスで該転写紙上にトナー像が転写（転写バイアスとして＋１０μＡ印加）される。
【００４９】
転写されつつ搬送される転写紙は分離爪１６で感光体ドラム１より分離され、紙搬送ガイド板２３に案内されて送られ、図示していない定着装置を経て排紙トレイに排出される。一方、転写紙に転写後の感光体ドラム１上に残ったトナーは感光体ドラム１の回転と共にクリーニング装置１８に移送され、クリーニングブレード２２を通過する際に該クリーニングブレード２２により感光体ドラム１から除去される。除去されたトナーはトナー排出スクリュー１９で機外に排出されるか、又は現像装置６に戻される。
【００５０】
このようにして形成される画像の枚数が一定枚数（約１２Ｋ枚）になったら図示していない回転駆動系によりブレードユニット６１は時計方向に９０°回転し、この回転位置で固定され新しいクリーニングブレード２２が感光体ドラム１へ当接する。この動作が複数回繰り返され図示していない検知手段により複数枚、本例では４枚のクリーニングブレード２２が使い終わったことを機械操作パネルに表示させ画像形成を停止させる。  このように、複数の弾性ブレードの現像剤付着体への当接が一定枚数毎に変わるので複数枚のブレードの寿命が来るまで交換の必要がない。
【００５１】
この後に、サービスマン又はユーザーが、未使用の複数枚（本例では４枚）のクリーニングブレードが装着された新たなブレードホルダ２１をクリーニング装置１８にセットし画像形成を再び行う。
【００５２】
以下に、図７、図９に示した例でクリーニングブレードユニット６１及びクリーニングブレード２２の詳細説明を行う。転写ローラ１５で転写紙に転写され、残った感光体ドラム１上の球形トナーは感光体ドラム１の回転でクリーニング装置１８まで移送される。
【００５３】
クリーニングブレード２２は剛体のブレードホルダ２１に、感光体面と対向する板面（板厚方向の面ではない。）と反対側の板面の全面が貼り付けられており、線圧は「４０ｇ／ｃｍ」、初期当接角度（θ）は「２０°」、ゴム硬度「７０°」に設定され、クリーニングブレード２２の感光体ドラム１に対する食い込みは、稜線を形成する２面（板厚方向の面と感光体と対向する板面）がなす角度の２等分線（仮想線）ａ―ａが感光体ドラム１の中心Ｏ１を通る位置にあり、この２等分線ａ―ａの方向に食い込んでいる（図７）。
【００５４】
ブレードホルダ２１は図示しない回転、停止機構を有した駆動系で回転させられた後、図７に示した姿勢で固定される。この当接状態は、使用状態にあるクリーニングブレード２２の板面（板厚方向の面でない）が感光体１の回転方向下流側の面に対向していて、従来のクリーニングブレードでいうカウンター当接に相当する。
【００５５】
このように、感光体ドラム１に対向するクリーニングブレード板面の反対側の全面が剛体（ブレードホルダ２１）で支持されている構成では、線圧が高くとも稜線の頂点（クリーニングブレードの板厚方向の稜線と板面方向の交点）と感光体ドラム１の中心を通る仮想線方向にクリーニングブレード２２を食い込ませてあるので線圧の分布はシャープなままで線圧を高くできる。又、線圧がいくら高くなっても、従来方式の片持ち梁で巻き込みが発生する領域でも巻き込みは発生しない。
【００５６】
しかしながら、図４に示したように線圧を高くすると感光体ドラム１の摩耗及びクリーニングブレード２２の摩耗も多くなり寿命が短くなるので線圧は低い方が望ましい。そして、図４に示したように線圧を上げるとクリーニングブレード２２の摩耗が多くなり、摩耗量が多くなると図６に示したようにクリーニング性が悪くなる。
【００５７】
球形トナーは線圧が「４０ｇ／ｃｍ」以上でないとクリーニングできない。その摩耗量（Δ）は従来のクリーニングブレードにおける線圧「２０ｇ／ｃｍ」でのΔ＝２μｍに対し線圧「４０ｇ／ｃｍ」ではΔ＝８μｍで約４倍早く摩耗する。
【００５８】
従来の線圧「２０ｇ／ｃｍ」で粉砕トナーを用いた場合は、バラツキは有るが約５０ｋ枚程度が寿命となる。それに対し球形トナーをクリーニングするためには線圧が「４０ｇ／ｃｍ」必要であるので、約１２．５ｋ枚程度での交換となり、交換頻度が高くなる。
【００５９】
そのため、図７、図８に示したように、ブレードホルダ２１に複数枚のクリーニングブレード２２を設けた回転可能なブレードユニット６１とし、一定枚数毎に新しいクリーニングブレード２２にすることで複数枚全てを使いきるまで交換の必要をなくすることができる。
【００６０】
さらに、線圧は当然「４０ｇ／ｃｍ」以上でもクリーニング性は問題ないが摩耗を低減するためには低い方がよい。初期当接角度（θ）は１０°〜３０°でもクリーニング性は良好であることは確認されている。又、それ以外の領域でも巻き込みは発生しないがクリーニング性能が若干悪くなる。感光体ドラム１の表面摩擦係数が変化しても本例のクリーニングブレード２２は片持ち梁でないので巻き込みが発生することはない。
【００６１】
図９は初期当接角度（θ）が「１０°」、図１０は初期当接角度（θ）が「３０°」の状態を示す。又、図１１は初期当接角度（θ）が「２０°」の時の稜線部の変形状態を示す。
図７〜図１１に示した構成では従来のクリーニングブレードにおけるトレーリング当接に相当するのに対して、図１２は従来のクリーニングブレードにおけるトレーリング当接に相当する当接状態、すなわち、使用状態にあるクリーニングブレード２２’の板面（板厚面でなく）が感光体１の回転方向上流側の面に対向している。
【００６２】
従来のクリーニングブレードにおける、カウンター当接になるか、それとも、トレーリング当接になるかは、クリーニングブレード２２を貼り付けるブレードホルダの面を変えれることに応じて変わる。例えば、図１２におけるブレードユニット６１’では、図１３に示すように、ブレードホルダ２１’の４つの外周面でそれぞれ反時計回りの向きに寄せてクリーニングブレード２２を貼り付けている。
【００６３】
これに対して、図７におけるブレードユニット６１では、ブレードホルダ２１の４つの外周面でそれぞれ時計回りの向きに寄せてクリーニングブレード２２を貼り付けている。本例のように、感光体に対向する板面の反対側の全面が剛体で支持されている構成のクリーニングブレードでは、従来のクリーニングブレードにおける、カウンター当接状態、トレーリング当接状態の何れに相当しても、クリ−ニング性は変わらない。
【００６４】
なお、トレーリング当接とカウンター当接の違いは、感光体ドラム１と接触する面がクリーニングブレード製造法の遠心成形機で成形した時の、エア面かカット面かの違いといことで表現することもできる。また、感光体ドラム１と接触する稜線交差部の角度は本例では９０°で示しているが、これに限らず、鋭角でも、鈍角でも、曲率を有する形状何れでもクリーニング可能であり、かつ、クリーニング性は良好である。
【００６５】
図７はクリーニングブレード２２が回転を停止した状態でクリーニング装置に固定された状態を示す。図８はクリーニングブレード２２がクリーニング装置に加圧配置される時の構成を示す。クリーニングブレード２２は固定配置でも加圧機構を有する構成でも本考案の構成ではどちらでもクリーニング性は良好である。
【００６６】
ブレードユニット６１は、図８で説明したようにばね２８で押圧する加圧機構を付帯する構成でもよいし、かかる加圧機構を付帯しないで固定する構成でもクリーニング性能は変わらない。
【００６７】
本例におけるクリーニングブレード２２、２２’の線圧は、従来のクリーニングブレードにおける片持ち方式と同様に、初期当接角度（θ）、ゴム硬度、突き出し量、食い込み量、何れで調整してもよいが球形トナーのクリーニング性は方式構成に関わらず一定の線圧は必要である。
【００６８】
本例のクリーニングブレードを用いた場合、図１４に示したように、球形トナーをクリーニングできる線圧は約４０ｇ／ｃｍ以上であれば可能である。図１４で縦軸のクリーニング残ＩＤはクリーニングブレード２２を通過後の感光体ドラム１上のトナーを透明な粘着性のテープに転写し、紙上に貼り付けそれを分光測色計（アムテック社製Ｘライト）で測定し、一方透明な粘着テープのみを紙に貼り付け分光測色計で測定し、感光体上の反射濃度からスコッチテープでテープのみを引いた値である。
【００６９】
ＩＤとトナー個数は相関関係が有り、トナー個数が多いとＩＤの値は増加する。従ってＩＤでクリーニング性の判断ができる。又、画質を良くするためには図１５、図１６に示すような形状係数ＳＦ１、ＳＦ２のいずれかが１００〜１５０であれば高画質になる。
そして、かかる高画質が得られる形状係数のトナーを使用した場合でも、本例のクリーニングブレードは十分なクリーニング性能を発揮する。
【００７０】
図１５、図１６は、形状係数ＳＦ１、形状係数ＳＦ２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ１とは、図１５に示すように、トナー形状の丸さの割合を示す数値であり、球状物質を二次平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表される。
つまり、次式、
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
によって定義されるものである。
【００７１】
また、形状係数ＳＦ２は、図１６に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を二次平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じた値で表される。
つまり、次式、
ＳＦ２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
によって定義されるものである。
【００７２】
本実施の形態でのＳＦ２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報は、インターフェースを介して、ニコレ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
【００７３】
本例のクリーニングブレードによるクリーニング性能は、当然球形トナーだけに限ったものではなく、従来の粉砕トナーでも良好である。ゴム硬度は低くなれば同じ線圧では、変形量が多くなり感光体との密着性が増すが、圧力分布がブロードになり球形トナーのクリ−ニング性は低下し、且つクリーニングブレードの摩耗には不利となる。また、ゴム硬度が高くなれば同じ線圧では、変形量が少なくなり圧力分布がシャープになり球形トナーのクリ−ニング性は向上するが感光体との密着性が悪くなり長手方向のクリーニング性が低下する。
【００７４】
本例では、硬度が約６０°〜９０°（ＪＩＳＡ）で良好なクリーニング性を確保できた。当然、クリーニングブレードの巻き込みは発生しない。
一方、反発弾性の低いゴムは図１に示したようなステックスリップを低減することができ、反発弾性の高いものはステックスリップが発生し易いことがわかっているが、本例の構成であればゴムの変形する部分が感光体ドラム１との当接部のみであるのでステックスリップが発生し難いため、使用可能範囲は広くなる。本例での使用可能範囲は約１０％〜７０％であった。
【００７５】
本発明のクリーニングブレードは、図７、図８等に示したブレードユニット６１の一部として構成することができるが、そのほか、図１７に示したように、１枚の板状のクリーニングブレード２２０をその支持部材である剛体からなるブレードホルダ２１１に支持した構成でもよい。
【００７６】
クリーニングブレード２２０はウレタンゴムなどの弾性材からなり、硬度は６０°〜８０°（ＪＩＳＡ）、厚さは２〜５ｍｍを使用できる。この厚さは切断による加工時にエッジの形状が良好に出る値である。上記硬度は感光体ドラムを傷つけず、かつ、トナーを捕捉して良好なクリーニングが可能な範囲の値である。ブレードホルダ２１１は、上記クリーニングブレード２２０との組み合わせで、厚さ１．２〜１．６ｍｍの鋼板で十分である。
支持の態様は、図７、図８等に示したクリーニングブレード２２と同様、感光体ドラム１に対向するクリーニングブレード２２０の板面２２０ａの反対側の全面２２０ｂがブレードホルダ２１１に支持されている構成とする。
【００７７】
（アモルファスシリコン感光体について）
本発明に用いられる像担持体としては、導電性支持体を５０°Ｃ〜４００°Ｃに加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いることができる。中でも、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法で製造された感光体が好適なものとして用いることができる。
【００７８】
（層構成について）
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図１８は、層構成を説明するための模式的構成図である。図１８（ａ）に示す電子写真用の感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。
【００７９】
図１８（ｂ）に示す電子写真用の感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
【００８０】
図１８（ｃ）に示す電子写真用の感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
【００８１】
図１８（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００８２】
（支持体について）
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
【００８３】
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００８４】
（注入防止層について）
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコンの感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのが一層効果的である。
【００８５】
すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００８６】
（光導電層について）
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００８７】
（電荷輸送層について）
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
【００８８】
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から
適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００８９】
（電荷発生層について）
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
【００９０】
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適値は１〜５μｍとされる。
【００９１】
（表面層について）  前記した各例で説明した感光体１等、本発明に用いることができるアモルファスシリコン系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰなどの電子写真用感光体として用いられている。
【００９２】
アモルファスシリコン系感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることができ、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
【００９３】
本発明における表面層の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【００９４】
（表面層が充填材で補強された感光体、架橋型電荷輸送材料について）
本例において、感光体の最外層がビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合である。
【００９５】
導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまたはフィルムが用いられる。これらの支持体の上には、バリアー機能と下引機能をもつ下引層（接着層）を設けることができる。下引層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的被覆に対する保護などのために形成される。
【００９６】
下引層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、等が知られている。
【００９７】
これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その膜厚は０．２〜２μｍ程度である。感光層の具体例としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積層構造を有する感光層、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単一の層から成る感光層などがある。
【００９８】
電荷発生物質としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニンなどを用いることができる。
【００９９】
電荷輸送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン類、およびトリアリールアミン類などを用いることができる。
【０１００】
本例で使用する感光体ドラム１の感光体は、フィラーを分散させた構成であり、線圧を上げても本発明のクリーニングブレード使用に際して膜削れ防止ができる感光体となっている。また、感光体を充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体にするので、線圧を上げても本発明のクリーニングブレード使用に際して膜削れを防止できる。さらに、感光体をアモルファスシリコン感光体にするので線圧を上げても本発明のクリーニングブレード使用に際して膜削れを防止できる。
【０１０１】
［３］クリーニングブレードの適用例
（紙搬送ベルトを備えた画像形成装置）
図１９により説明する。本例の画像形成装置は、感光体ドラム１の周りに図７で説明した画像形成装置を同様の除電ランプ２、遮光板２４、接触帯電ローラ２５、現像装置６、レジストローラ６２等の部材が配置されている。これら部材の書斎構成については、説明が重複するので図に符号のみ示す。また、接触帯電ローラ２５と現像ローラ８との間の感光体上にはレーザー光４が照射されるようになっている。
【０１０２】
本例では、図７に示した画像形成装置における転写ローラ１５の位置に該転写ローラ１５に代えて支持ローラ６３が配置されている。支持ローラ６３は支持ローラ６４、テンションローラ６５と共に紙を搬送する転写ベルトである転写搬送ベルト４７を支持していて、例えば、支持ローラ６４は転写搬送ベルト４７に回転駆動力を与える駆動ローラとして機能し、該転写搬送ベルト４７を感光体１と連れ回る方向に回転駆動する。
【０１０３】
支持ローラ６３は転写バイアス印加用のローラとして機能し、紙ガイド６０を経て送り込まれる転写紙に感光体ドラム１上のトナー像を転写する。トナー画像を転写された転写紙は転写搬送ベルト４７上に吸着して搬送され、定着装置を経て排紙トレイに排紙される。
【０１０４】
支持ローラ６４、テンションローラ６５は鉛直方向に配置されていて、これら支持ローラ６４とテンションローラ６５との中間位置に転写搬送ベルト４７に連れ回るバックアップローラ６６が配置されている。このバックアップローラ６６に対向して紙搬送用ベルト用のクリーニング装置４８が配置されている。
【０１０５】
クリーニング装置４８は、既に説明したクリーニング装置１８と同じ構成のブレードユニット６１を備えている。或いは、図１７で説明したクリーニングブレード２２０及びブレードホルダ２１１を備えている。
【０１０６】
転写搬送ベルト４７は支持ローラ６３で支持された部位で感光体ドラム１の周面に接しつつ回転する構成であり、先行する転写紙と後行する転写紙の紙間で感光体ドラム１上のトナーが該転写搬送ベルト４７に転写されることから、クリーニングブレードでこれを除去する必要がある現像剤付着体の一例であり、このトナーを除去しないと、該ベルト上を搬送される転写紙に裏汚れを生じてしまう。本発明のクリーニングブレード、或いはクリーニングユニットを用いたクリーニング装置４８は転写搬送ベルト４７上のトナー汚れを除去して転写紙の裏汚れを防止する。
【０１０７】
（多色画像形成装置１）
図２０により説明する。本例の画像形成装置は本発明にかかるクリーニングブレードを備えたクリーニング装置を複数の感光体ドラム及び中間転写体に備えたタンデム型の多色画像形成装置である。エンドレスベルト状の中間転写体５２が駆動ローラ５１、テンションローラ５３、中間ローラ５５で支持されて矢印で示す時計周りの向きに回転するようになっている。
【０１０８】
中間ローラ５５、テンションローラ５３は鉛直方向に配置されていて、これら中間ローラ５５とテンションローラ５３との中間位置に中間転写ベルト５２に連れ回るバックアップローラ５４が配置されている。このバックアップローラ５４に対向して中間転写ベルト用のクリーニング装置５６が配置されている。
【０１０９】
クリーニング装置５６は、既に説明したクリーニング装置１８と同じ構成のブレードユニット６１を備えている。或いは、図１７で説明したクリーニングブレード２２０及びブレードホルダ２１１を備えている。
【０１１０】
駆動ローラ５１と中間ローラ５５間で略水平に張設された中間転写体５２の回転方向に沿って、上流側から下流側にブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色で画像形成する画像ステーションが配置されている。ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像ステーションを順に符号６７Ｂｋ、６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃで示す。
【０１１１】
これら各画像ステーションは、形成する画像の色が異なるだけで機械的な構成は同じであるので、ここでは、最上流側に位置するブラックの画像ステーション６７Ｂｋについて説明し、他の画像ステーションについてはブラックの画像ステーション６７Ｂｋの構成部材に付される添え字Ｂｋに代えて、画像ステーション６７Ｙについては「Ｙ」、画像ステーション６７Ｍについては「Ｍ」、画像ステーション６７Ｃについては「Ｃ」を添えて示し、説明は省略する。
【０１１２】
画像ステーション６７Ｂｋにおいて、前記図７における画像形成装置と共通の機能を有する部材については同じ符号を付している。感光体ドラム１Ｂｋは矢印の向きに回転するようになっていて、該感光体ドラム１のまわりには、回転方向順に接触帯電ローラ２５Ｂｋ、遮光板２４Ｂｋ、現像装置４６Ｂｋ、中間転写体５２、クリーニング装置４９Ｂｋ、除電ランプ２Ｂｋ等が配置されている。なお、中間転写体５２の裏側には感光体１と対向して該中間転写体５２を介して転写電極５０Ｂｋが配置されている。また、遮光板２４Ｂｋと現像装置４６Ｂｋとの間の感光体上にはレーザー光４Ｂｋが照射されるようになっている。
【０１１３】
前記図７により説明した画像形成装置における画像形成プロセスに準じたプロセスで感光体ドラム１Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成され、このブラックのトナー画像は中間転写体５２上に転写される。転写後、現像剤付着体である感光体ドラム１Ｂｋ上に残留するトナーは、クリーニング装置４９Ｂｋで除去される。
クリーニング装置４９Ｂｋは、既に説明したクリーニング装置１８と同じ構成のブレードユニット６１を備えている。或いは、図１７で説明したクリーニングブレード２２０及びブレードホルダ２１１を備えている。他の画像ステーションにおけるクリーニング装置４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃについても同様の構成をしている。
【０１１４】
画像ステーション６７Ｂｋにおいて中間転写体５２上に転写されたブラックのトナー画像が隣の画像ステーション６７Ｙを通過する間に、同様の画像形成プロセスで形成されたイエローのトナー画像が重ねられる。同様にして、中間転写体５２上の同一の画像形成領域に画像ステーション６７Ｍ、６７Ｃにおける各色のトナー画像が重ねられて、フルカラートナー画像が得られる。各画像ステーション６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃにおける各感光体上の残留トナーは、クリーニング装置４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃで除去されて、次の画像形成に備えられる。
【０１１５】
一方、中間転写体５２上のフルカラーの重ねトナー画像は駆動ローラ５１を通過する間に、該駆動ローラ５１と対向配置された転写ローラ６８で与えられる転写バイアスにより、これら駆動ローラ５１と転写ローラ６８の間を通紙される転写紙に転写される。フルカラートナー画像が転写された転写紙は図示しない定着装置を経て排紙トレイに排出される。
【０１１６】
転写ローラ６８の部位で転写紙にフルカラートナー画像を転写後の中間転写体５２上には残留トナーが存在する。この残留トナーを除去しないと、次の画像に転写されて画質を低下させてしまう。よって、中間転写体５２は、クリーニングブレードでこれを除去する必要がある現像剤付着体の一例である。そこで、クリーニング装置５６は中間転写ベルト５２上のトナー汚れを除去して次の画像形成に備える。
【０１１７】
クリーニング装置５６が備える本発明のクリーニングブレード、或いはクリーニングユニットは中間転写ベルト５２上のトナー汚れを除去する。複数の画像形成部（画像ステーション）からなる多色画像形成装置に用いる感光体用のクリーニング装置４９Ｂｋなどを本発明のクリーニングブレードを具備したものとしたので、混色を防止して高画質化が可能になる。また、感光体からトナー像を転写する中間転写体に用いるクリーニング装置５６を本発明のクリーニングブレードを具備したものとするので、混色防止ができる
【０１１８】
（多色画像形成装置２）
図２１により説明する。本例の画像形成装置は、１つの感光体ドラムと複数の現像装置を含む多色画像形成装置の感光体ドラム及び中間転写体のクリーニングに適用した多色画像形成装置である。
【０１１９】
前記図７における画像形成装置と共通の機能を有する部材については同じ符号を付している。感光体ドラム１は矢印の向きに回転するようになっていて、該感光体ドラム１のまわりには、回転方向順に接触帯電ローラ２５、ブラックのトナーで現像する現像装置４６Ｂｋ、シアンのトナーで現像する現像装置４６Ｃ、マゼンタのトナーで現像する現像装置４６Ｍ、イエローのトナーで現像する現像装置４６Ｙ、中間転写体４３、感光体用のクリーニング装置４２、除電ランプ２、遮光板２４等が配置されている。遮光板２４Ｂｋと現像装置４６Ｂｋとの間の感光体上にはレーザー光４が照射されるようになっている。
【０１２０】
中間転写体４３はエンドレスベルト状をしていて、テンションローラ６９、駆動ローラ７０、支持ローラ７１、７２等に支持されている。支持ローラ７１、７２は間隔をおいて感光体ドラムの周面に対向配置されていて感光体ドラム１上のトナー画像を中間転写体４３に転写するための転写バイアスを与えることができる。支持ローラ７１と駆動ローラ７０との間の中間転写体４３上にはバックアップローラ７３が配置され、このバックアップローラ７３に対向してクリーニング装置４５が配置されている。
【０１２１】
クリーニング装置４２、４５は、既に説明したクリーニング装置１８と同じ構成のブレードユニット６１を備えている。或いは、図１７で説明したクリーニングブレード２２０及びブレードホルダ２１１を備えている。駆動ローラ７０に対向して２次転写ローラ４４が配置されていて、該駆動ローラ７０と２次転写ローラ４４との間を矢印方向に通過する転写紙に転写バイアスを与えつつ搬送するようにしてある。
【０１２２】
前記図７により説明した画像形成装置における画像形成プロセスに準じたプロセスで感光体ドラム１の１回転目でブラックのトナー画像が形成され、中間転写体４３に転写される。同様にして、感光体ドラム１の４回転目までで中間転写体４３上にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色によるカラー重ねトナー画像が形成され、このカラー重ねトナー画像は駆動ローラ７０と２次転写ローラ４４との間を矢印方向に通過する転写紙に一括転写される。転写後の転写紙（シート状媒体の一例）は転写搬送ベルト４７で搬送され、図示しない定着装置で定着された後、排紙トレイに排出される。
【０１２３】
中間転写体４３には、上述のようにカラー重ねトナー像が形成され、また、このトナー像が転写された後には、残留トナーが付着するので、次の画像形成に際して、クリーニングブレードでこれを除去する必要がある現像剤付着体の一例である。この残留トナーを除去するためにクリーニング装置４５が配置されている。
【０１２４】
感光体ドラム１には１回転毎に異なる色のトナー画像が形成されて中間転写体４３に転写され、転写を終える毎にその残トナーがクリーニング装置４２により除去される。また、中間転写体４３は４色の重ねトナー像が形成されて転写紙に一括転写されるまではクリーニング装置４５によるクリーニングは行われず、転写紙への一括転写後にその残トナーがクリーニング装置４５により除去される。
【０１２５】
このように、１つの感光体と複数の現像装置からなる多色画像形成装置に用いる感光体用クリーニング装置４９Ｂｋを本発明の構成とするので、感光体ドラム１および中間転写体４３上で混色が起こらず、高画質化が可能になる
【０１２６】
（プロセスカートリッジ）
図２２により説明する。プロセスカートリッジは、画像形成装置を構成する主要なプロセス部材のいくつかを一体化して画像形成装置本体に対して着脱可能に構成して、メンテナンスや部品交換の便に供するものである。
【０１２７】
プロセスカートリッジを構成するプロセス部材の組み合わせとしては種々存在し得るが、ここでは、その一例として、前記図７により説明した画像形成装置における画像形成プロセスに用いる部材のいくつかを一体化したものを説明する。
【０１２８】
図２２において、プロセスカートリッジ５９は、感光体ドラム１及び、該感光体ドラム１周りに配置された接触帯電ローラ２５、現像装置６、分離爪１６、クリーニング装置１８、除電ランプ２、遮光板２４等をケース７３内に組み立てた構成である。ケース２４にはレーザー光４を通過させるための開口が形成されている。
【０１２９】
本例の画像形成装置においては，少なくともクリーニング装置を含み、かつ、感光体１、帯電手段（接触帯電ローラ２５）、現像手段（現像装置６）より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにするので、クリーニング性能を向上させたプロセスカートリッジについて、メンテナンス時の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】摩擦係数の大小によるブレード変形の構成を示した図である。
【図２】従来の一端側を固定支持し他端側を感光体に当接する片持ち梁方式のクリーニングブレードを例示した図である。
【図３】帯電方式による感光体表面摩擦係数の変化を示した図である。
【図４】初期線圧とブレード磨耗量の関係を示した図である。
【図５】ブレードの磨耗状態及び測定面を示した図である。
【図６】ブレード磨耗量とクリーニング性の関係を示した図である。
【図７】本発明のブレードを固定配置した例を感光体及びその周辺部材と共に示した図である。
【図８】本発明のブレードユニットの斜視図である。
【図９】ブレード切断面が感光体に当接する場合（従来のカウンター当接に相当）を例示した図である。
【図１０】本発明のブレードユニットを例示した図である。
【図１１】本発明のブレードユニットを例示した図である。
【図１２】本発明のブレードユニットを例示した図である。
【図１３】本発明のブレードユニットを例示した図である。
【図１４】線圧とクリーニング性能（クリーニング残ＩＤ）の関係を示した図である。
【図１５】形状係数の定義を説明した図である。
【図１６】形状係数の定義を説明した図である。
【図１７】本発明のブレードユニットを例示した図である。
【図１８】感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。
【図１９】紙を搬送する搬送ベルト用のクリーニング装置に本発明を適用した画像形成装置を例示した図である。
【図２０】本発明のクリーニング装置を複数の画像形成装置からなる多色画像形成装置の感光体及び中間転写体のクリーニング装置に用いた場合を例示した図である。
【図２１】本発明のクリーニング装置を１つの感光体と複数の現像装置からなる多色画像形成装置の感光体クリーニング装置と中間転写ベルトのクリーニング装置に用いた場合を例示した図である。
【図２２】本発明のクリーニング装置を用いたプロセスカートリッジを例示した図である。
【符号の説明】
【０１３１】
２１、２１’、２２１  ブレードホルダ
２２、２２’、２２０  クリーニングブレード
【図１】
2007041417.tif 000009
【図２】
2007041417.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007041417.tif 000013
【図６】
2007041417.tif 000014
【図７】
2007041417.tif 000015
【図８】
2007041417.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2007041417.tif 000028
【図２１】
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【図２２】
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