JP2001281984A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像装置におけるブレードのクリーニングを
容易にし、クリーニングの際にブレード表面或いは現像
剤担持体表面に傷を付けることなく、かつ確実にブレー
ドをクリーニングする手段を提供すること。 【解決手段】 回転可能な円筒表面にトナーを保持して
搬送する現像剤担持体と、一成分トナーを供給するトナ
ー供給手段と、前記現像剤担持体表面に押圧当接し、ト
ナーを帯電するとともに層厚を規制するトナー層規制ブ
レードとを有する現像装置において、前記ブレードの前
記現像剤担持体との当接端近傍を、現像剤担持体と接触
する面とは反対側の面から回転しながら摺接し、清掃す
るクリーニング部材を設けたことを特徴とする現像装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真により画
像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等に利用
可能な現像装置であって、特に、トナー層規制ブレード
への固着トナーをクリーニングすることが可能な現像装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キャリアを用いない一成分現像装置は、
構造が簡単で安価な装置が可能であるため、小型化を図
ることができ、コストおよび保守の面でも利点を有す
る。特に磁性ローラを用いないことから、小型で、鮮明
な画像形成が可能な現像装置が安価に得られるという利
点を有し、また、トナーが磁性体を含有しないことから
カラー化にも適している。また、一成分現像装置には、
その現像方法により、感光体と接触しながら現像を行う
接触現像法と、感光体と非接触で現像を行う非接触現像
法とが知られている。

【０００３】一般的に一成分現像法は、トナーが磁性で
あるか、非磁性であるかによらす、また、接触するか、
非接触であるかによらず現像剤担持体上に所定に帯電し
た一成分トナーの薄層を形成し、現像剤担持体の回転に
ともなって、この薄層を潜像の形成された感光体と対向
する現像位置へ搬送することにより、感光体の潜像を顕
像化（現像）する。この時、良好な画像を得る為には、
現像剤担持体上に均一な帯電を行い、均一な層厚のトナ
ー薄層をいかに安定して形成するかが重要である。この
現像剤担持体上のトナー層の帯電及び薄層形成は、所定
圧力で現像剤担持体に押圧されたトナー層規制ブレード
により行われるのが一般的である。しかし、初期的には
良好なトナーの薄層を形成できても、長期の使用におい
てはブレードへのトナー固着が生じ、良好なトナー層が
形成できずに画像劣化を招く場合がある。すなわち、ブ
レードは現像剤担持体に所定圧力で当接し続けることに
なり、摩擦熱やその圧力、或いは機内温度等の環境要因
などがあいまってブレードの現像剤担持体と接触する当
接ニップ内やその近傍位置においてトナーがブレード表
面に付着（固着）してしまう。この固着物は、初期的に
は、表面に薄い膜を張ったようなわずかなものであり、
画像上も問題とはならないレベルであるが、使用を重ね
るに従い成長していき、やがて画像に悪影響を及ぼす。
即ち、固着物は、ブレードによるトナーの帯電性の悪化
や、現像剤担持体との間のトナーの流入開口部の閉塞の
原因となったり、あるいは、現像剤担持体との接触表面
の機械的な凹凸を生じさせ、全体的或いは局所的なトナ
ー層圧の低下や局所的なすり抜け（層厚増加）を招き、
均一なトナー層の形成ができなくなってしまう。その結
果、画像上で濃度の低下や、部分的な白筋、或いは、部
分的な黒筋（モノクロの場合）等が発生してしまう。

【０００４】上記問題を解決する為に、ブレードのトナ
ー固着物をクリーニングする方法が提案されている。例
えば、特開平７−１６８４４０号公報には、現像剤担持
体とブレードとの間にスライド可能な固着トナー除去部
材を設け、これをスライドさせることでトナーの固着物
を除去する方法や、ブレードを現像剤担持体に沿って上
下方向にスライド可能に構成し、ブレードを上下にスラ
イドすることで固着物の除去を図る方法が示されてい
る。

【０００５】しかし、現像剤担持体とブレードの間に除
去部材を挟み、スライドさせることは、ブレード表面を
こするとともに現像剤担持体表面をもこする結果、両者
を傷つける恐れがある。一般にブレードは、現像剤担持
体に対して数十ｇｆ／ｃｍから場合によっては数百ｇｆ
／ｃｍの線圧で押圧されている。この間に、挿入した除
去部材をブレードや現像剤担持体に傷を付けないように
スライドさせることは容易ではない。上記公報の技術で
は、除去部材の端部を精密に仕上げているが、それには
非常にコストがかかる。また、ブレード表面や現像剤担
持体表面に傷を付けないためには、スライド移動におい
ても引っ掛かりがなく、面だおれのないように、まっす
ぐ移動させることが必要となる。このように、上記の方
法では、ブレード固着物は除去できるが、除去部材を接
触させながら移動させる結果、現像剤担持体或いはブレ
ード表面に損傷を与え易く、コストも大きくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、現像装置におけるトナー
層規制ブレードのクリーニングを容易にし、クリーニン
グの際にブレード表面或いは現像剤担持体表面に傷を付
けることなく、かつ確実にブレードをクリーニングする
手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、トナー層規制ブレードの前記現像剤担持体
との当接端近傍を、現像剤担持体と接触する面とは反対
側の面から回転しながら摺接し、清掃するクリーニング
部材を設けることにより、上記課題を解決できることを
見出し、本発明を完成した。

【０００８】すなわち本発明は、回転可能な円筒表面に
トナーを保持して搬送する現像剤担持体と、一成分トナ
ーを供給するトナー供給手段と、前記現像剤担持体表面
に押圧当接し、トナーを帯電するとともに層厚を規制す
るトナー層規制ブレードとを有する現像装置において、
前記ブレードの前記現像剤担持体との当接端近傍を、現
像剤担持体と接触する面とは反対側の面から回転しなが
ら摺接し、清掃するクリーニング部材を設けたことを特
徴とする現像装置に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明現像装置に使用されるクリ
ーニング部材の構造としては、例えば、金属製、樹脂製
等の軸体の周りに、弾性部材などを嵌着等の手段で設け
た構造とすることが好ましい。クリーニング部材の形状
は、例えば円筒形状、回転ラセン形状等とすることが好
ましい。また、クリーニング部材の外表面は、例えば軸
方向に並行の溝を切った形状、ラセン状に溝を切った形
状、ブラシを設けた形状、パドルを設けた形状、パッド
を設けた形状等とすることができる。クリーニング部材
の外表面の材質としては、例えば、ウレタン、シリコ
ン、ＮＢＲ（ニトリル−ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ
（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）等の発泡
フォームとすることが好ましい。外表面にパドルを設け
た形状の場合も、上記と同様の材質とすることができ
る。また、外表面にブラシを設けた形状の場合には、ブ
ラシの材質として、例えば、ナイロン、レーヨン等の化
学繊維を使用することが好ましい。さらに、外表面にパ
ッドを設けた形状の場合、パッドの材質としては、例え
ば、ウレタン、シリコン等の弾性ゴム部材、フェルト等
の軟弾性部材を採用することが好ましい。

【００１０】クリーニング部材の外周径は、適宜設定で
きるが、例えば、１０〜２０ｍｍ程度とすることが好ま
しい。クリーニング部材の長手方向の長さは、トナー層
規制ブレードの長手方向の長さと略同一になるように設
定することが好ましい。

【００１１】本発明の現像装置においてクリーニング部
材は、トナー層規制ブレードが現像剤担持体と当接する
部位の近傍部（すなわち、当接部位およびその周辺部）
において、ブレードが現像剤担持体と接触する面の反対
側（裏側）からブレードを摺接する。ここで、クリーニ
ング部材のトナー層規制ブレード及び現像剤担持体に対
する食い込み深さは、例えば０．５〜１ｍｍ程度に設定
することが好ましい。

【００１２】クリーニング部材の回転方向は、現像剤担
持体と同じ方向でも、逆方向でもよいが、トナー層規制
ブレードと現像剤担持体との当接端近傍部をトナー層規
制ブレードの支持体から当接端方向へ摺接する方向とす
ることが好ましい。クリーニング部材の回転速度は、例
えば、周速で数十ｍｍ／ｓｅｃ程度が好ましい。

【００１３】本発明の現像装置は、例えば、印字枚数、
運転時間、現像剤担持体の回転数等を計数する計数手段
を具備した画像形成装置に適用することができ、前記計
数手段による計数値が所定の数値になったときに前記摺
接クリーニング動作を行うようにした現像装置として好
適に用いられる。また、本発明の現像装置は、電源投入
時、所定印字枚数到達時、省エネモードからの復帰時等
に最適な印字画像が得られるように画像調整を実施し、
プロセス条件を制御する機能を備えた画像形成装置に適
用することができ、前記画像調整を行う前または同時に
摺接クリーニング動作を行うようにした現像装置として
好適に用いることができる。クリーニング部材によるブ
レード先端のクリーニングは、現像槽内へ新たなトナー
を供給する直前に行うようにすることが好ましい。

【００１４】本発明現像装置において、クリーニング部
材は供給ローラの表面を、クリーニング動作と同時に、
あるいは、クリーニング動作とは別に摺接する用途を兼
用するものであってもよい。また、クリーニング部材
は、非クリーニング時は、ブレードと現像ローラの当接
部から所定間隔（好ましくは、数ｍｍ〜３０ｍｍ程度）
離れた位置に隣接配置されることが好ましい。さらに、
クリーニング部材は、回動自在に支持され、クリーニン
グ時に現像ローラと接触することにより、現像ローラの
回転に連動して回転することが好ましい。

【００１５】図１２は、本発明を適用可能な一成分現像
装置の一般的な構成の概要を例示した図面である。現像
装置のトナータンク（以下、「ホッパ」と略記する）に
収められたトナーは、例えば、アジテータ、スクリュー
等の手段によって現像剤担持体（以下、「現像ローラ」
と略記する）１００近傍に搬送される。現像ローラ１０
０には、トナー供給ローラ２００が圧接されており、ト
ナー供給ローラ２００の回転方向は、現像ローラ１００
と同方向、すなわち、現像ローラ１００との対向部にお
ける両ローラの表面の移動方向が互いに逆方向になるよ
うに構成されている。トナー供給ローラ２００には、バ
イアス電源２１０から電圧が印加されており、その電圧
は、電気的にトナーを現像ローラ１００の方向へ押す方
向に作用し、例えばトナーが負極性トナーであれば、よ
り負極側に大きなバイアス電圧となる。

【００１６】トナー供給ローラ２００によって摩擦接触
帯電されるとともに、バイアス電圧によって現像ローラ
１００に供給されたトナーは、現像ローラ１００の回転
動作によってトナー層規制ブレード(以下、「ブレー
ド」と略記)３００が当接する位置に搬送される。板状
の金属材等で作られているトナー層規制ブレード３００
は、一端が支持され、他端（先端若しくは先端近傍）の
腹部が現像ローラ１００に弾性的に押圧当接されてお
り、所定の設定圧力や設定位置によって、現像ローラ１
００上のトナーが所定の帯電電荷量と厚みに規制されて
現像領域（すなわち、静電潜像の形成された感光体５１
との対向部）に搬送され現像工程に入っていく。

【００１７】現像工程で使用されなかった現像ローラ１
００上の未現像トナーは、現像ローラ１００の回転によ
って現像装置に戻っていくが、現像領域後トナー供給ロ
ーラ２００の手前に設置された現像ローラ１００上のト
ナーの電荷除電装置／手段４００によって帯電電荷が除
去され、トナー供給ローラ２００入口の圧接によってホ
ッパ内に剥離回収されて再利用される。

【００１８】本発明を適用可能な現像装置のより具体的
な機器構成と諸条件の一例を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】図１２中、符号５１は、導電性基材が接地
され、表面電位が−５５０Ｖに帯電された直径Ｄａ＝３
０ｍｍの負帯電感光体ドラムであり、矢印方向に周速Ｖ
ａ＝１５０ｍｍ／ｓで回転している。導電性弾性現像ロ
ーラ１００は、直径Ｄｂ＝２０ｍｍであり、カーボンブ
ラックなどの導電化剤が添加された、体積抵抗率が約１
０⁶Ωｃｍ、ＪＩＳ-Ａ硬度６０〜７０度の導電性ウレタ
ンゴムからなり、矢印方向に周速Ｖｂ＝２２５ｍｍ／ｓ
で回転しており、直径Ｄｓ＝１０ｍｍの導電性支持体
（例えば、ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを
介して現像バイアス電源１１０により、Ｅ１＝−３００
Ｖの電圧が印加され、現像ニップ幅が約１．５ｍｍとな
るように感光体ドラム５１に、トナー層を介して圧接し
ている。

【００２１】トナー撹拌と現像後のトナー除去を兼ねた
体積抵抗率が約１０⁵Ωｃｍ、セル密度約３個／ｍｍの
導電性ウレタンフォームからなる直径１６ｍｍの供給ロ
ーラ２００は、接触深さ０．５〜１ｍｍで現像ローラ１
００に接触し、矢印方向に周速Ｖｃ＝１３３ｃｍ／ｓで
回転しており、導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂
など）のシャフトを介して供給バイアス電源２１０によ
りＥ２＝−４００Ｖの電圧が印加されている。

【００２２】供給ローラ２００により負に予備帯電さ
れ、現像ローラ１００の表面に塗布された非磁性１成分
トナーは、現像ローラ１００の回転によりトナー層規制
ブレード３００が当接する位置へ搬送される。トナー層
規制ブレード３００は、厚み０．１ｍｍの導電性（例え
ば、ステンレス、リン青銅、導電性樹脂など）の板状部
材で、現像ローラ１００の回転方向上流側に自由端を有
する片持ち板バネ構造であり、現像ローラに線圧約１５
〜３０ｇｆ／ｃｍで当接している。また、トナー層規制
ブレード３００は、トナー層規制ブレードバイアス電源
３９０により、Ｅ３＝−４００Ｖの電圧が印加されてい
る。現像ローラ１００上のトナー層は、弾性トナー層規
制ブレード３００により、トナー付着量約０．６〜０．
８ｍｇ／ｃｍ²、トナー帯電量約−１０〜−１５μＣ／
ｇに規制された後、現像ローラ１００の回転により、感
光体５１と接触対向する現像領域へと搬送され、接触反
転現像を行うものである。

【００２３】図１２中、符号４００は、現像ローラ１０
０下方からトナーのもれを防止するためのシールである
と同時に、現像後の現像ローラ１００上の未現像のトナ
ーの帯電を除去するトナー電荷除去手段４００である。
このトナー電荷除去手段４００は、厚み０．２ｍｍの導
電性フィルムを用いており、現像ローラ１００と同電位
もしくはトナー帯電除去手段用バイアス電源４１０によ
り、現像ローラに対して＋５０Ｖ程度以上高い電位に設
定し、その導電性の面を現像ローラ１００に当接させて
いる。トナー電荷除去手段４００としては、例えば、ア
ルミ蒸着フィルム等の導電性部材を採用することができ
るが、トナー帯電の除去の必要が無く、下方のシールの
みを目的とする場合には、例えば、マイラーフィルム等
でもよく、この場合にはトナー帯電除去手段用バイアス
電源４１０は必要ない。

【００２４】上記現像装置に用いられるトナーは、一般
に高抵抗トナーと呼ばれるものが好ましい。より具体的
には、ペレットにした場合の電気抵抗が約１０¹⁰Ω・ｃ
ｍ程度で、ベースレジンとして、例えばポリエステル樹
脂、スチレン−アクリル共重合体等の樹脂を８０〜９０
重量部、カーボンブラックを４〜１０重量部程度混入、
混練し、帯電制御剤（ＣＣＡ）を０〜５重量部、加硫制
御剤（微少量）を適量配合し、粉砕工程の後、例えばシ
リカなどの外添剤を０．２〜２重量部程度混合したもの
が例示される。

【００２５】

【実施例】次に、実施例により、本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに制約されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略断面図
であり、また、図２（ａ）は、本実施例で使用するクリ
ーニング部材７００の形状を示す概略図である。クリー
ニング部材７００は、金属の芯金や樹脂等からなる軸体
７０１の外表面が発泡フォームで被覆された直径１２ｍ
ｍ程度のスポンジローラであり、非クリーニング動作時
には上方に退避している。本実施例では、発泡フォーム
として供給ローラ２００と同一の材料を使用したが、こ
れに限るものではない。

【００２６】クリーニング実施時、クリーニング部材７
００は、層規制ブレード３００と現像ローラ１００の当
接部近傍、すなわち、ブレードの自由端及び現像ローラ
表面を含む部分を摺接する位置に配設され、図示しない
駆動機構（ギヤ列）により、現像ローラと同方向(図１
上、反時計回り)に回転する。ここで層規制ブレードお
よび現像ローラに対するクリーニング部材７００の食い
込み深さは、０．５〜１ｍｍ程度に設定した。クリーニ
ング部材７００は、現像ローラ１００と同方向（図１
上、反時計回り）に回転し、層規制ブレードと現像ロー
ラの当接部近傍をブレードの現像ローラと当接する面と
は反対の面から摺接クリーニングする。クリーニング終
了後は、クリーニング部材は上方の退避位置へと退避す
る。

【００２７】ところで、現像剤担持体の回転方向の上流
で供給部材２００により供給されたトナーは、ブレード
エッジ部分で層厚規制され、余分なトナーは現像槽内へ
戻っていく。ブレードエッジ部には、経時の使用により
トナーが付着しており、この付着トナーが順次入れ替わ
れば問題無いが、長期にわたり同一トナーが停滞するこ
とがある。一旦停滞したトナーは、なかなか入れ替わり
が起きず、いつまでも停滞したままとなりやすい。この
停留トナーは、上流から次々とブレードにより規制を受
けるトナーが流入してくるので、トナーの粉体圧を受け
続ける結果、かなり押し固まった状態で付着している。
また、押し固まってしまう結果、余計入れかわりが生じ
難くなる。

【００２８】本発明では、クリーニング部材の回転摺接
動作により、上記付着トナーを除去し、除去されたトナ
ーはホッパーに戻され、再び他のトナーと共に再利用さ
れる。また、付着トナーはかなり押し固まったものであ
り、ブレード当接面側に付着して同様に押し詰まったト
ナーとも一体となっていることから、ブレードエッジ裏
面を摺接し、ブレード裏面側のトナー付着物を除去して
いくことで、当接面側のトナーも一体となって除去する
ことが可能となる。このとき、停留トナーの押しつまり
がそれほど強固でもなく、従って、ブレード当接面側付
着物との一体性が得られず、ブレード裏面の付着トナー
だけが除去されて、当接面側の付着トナーが除去できな
かったとしても、押しつまりが低いので即画像劣化には
つながるレベルではなく、次回以降のクリーニングで除
去できれば問題は生じない。

【００２９】一方、ブレード当接面に単にトナーが押し
固まっただけではなく、摩擦熱や圧力等により変成して
強固に付着している固着物が発生し、成長してしまって
いる場合もある。このような場合には、通常、ブレード
エッジ部から突出する形で固着物が成長しており、ブレ
ードエッジ裏面からも固着物の一部が見えている状態に
ある（もっとも、実際には固着していないトナーに埋も
れているので直接見えるわけではない）。これをクリー
ニング部材７００によりブレード裏面から除去すれば、
一体となっている固着物全体を除去することができる。
また、前記トナー固着物は、通常現像剤担持体の回転方
向により上流側からの圧力を受け続けているが、特に本
実施例の場合ブレード３００はリーディング方向の構成
であり、下流から上流へ向かう方向でクリーニング部材
を摺接移動させるので、固着物全体が一体となって除去
され易い。勿論、トレーリング構成の場合でも固着物の
一体除去の効果は得られる。以上のように、固着が進行
した場合でもクリーニングの効果は得られるが、好まし
くは、固着が進行する前に停留トナーを除去し、固着の
発生自体を遅らせるほうがよい。

【００３０】表２に本実施例のクリーニング方法により
クリーニングを実施した場合、クリーニングを一切しな
い場合、及び、マイラー部材(厚さ０．２ｍｍ)を現像ロ
ーラ１００とトナー層規制ブレード３００の間に挿入
し、現像ローラ軸方向へ往復スライドさせることにより
クリーニングを行った場合（従来法）において、印字テ
ストを行った結果を示す。なお、表中の数字は、ブレー
ドへのトナーの固着、もしくは異物のかみ込みに起因す
る白抜けスジの発生本数を示し、クリーニング前後の本
数を併記した（クリーニング前／クリーニング後）。ま
た、印字枚数の１ｋは１,０００枚、５ｋは５,０００枚
を意味する。

【００３１】

【表２】

【００３２】本実施例によれば、長期にわたり、白スジ
のない良好な画像が得られた。また、定期的にクリーニ
ングを実施する方が有効であることも明らかとなった。
比較の為に従来法として、板状のクリーニング部材（厚
さ０．２ｍｍ、幅２０ｍｍのＰＥＴフィルム）を現像剤
担持体とトナー層規制ブレードの当接側面の間にはさ
み、現像剤担持体軸方向に手動で一往復させるクリーニ
ング方法を実施した。この従来法では、現像剤担持体と
これに押圧しているトナー層規制ブレードとの間にクリ
ーニング部材を挟んでスライドさせることは容易ではな
かった。また、従来法ではクリーニング部材のスライド
により、現像剤担持体表面に損傷を与えてしまい、この
現像ローラ表面の傷による現像ローラピッチの画像汚れ
が発生した。この汚れは、同一印字枚数では１ｋ毎にク
リーニングした方が多かった。従って従来法では、クリ
ーニング頻度を高めれば、トナー固着による画像劣化は
防げるが、現像ローラの損傷確率が高くなってしまうこ
とが明らかである。これに対し、本実施例の場合には、
ブレードの裏面をスポンジローラで摺接することによ
り、固着トナーの除去にも効果があり、ブレード当接面
や現像ローラ表面への傷は発生せず、現像ローラ表面の
損傷による画像汚れは発生しなかった。

【００３３】本発明のクリーニング方法を適用可能なブ
レード３００の先端形状としては、図３（ａ）に例示す
るように先端部を特に加工していない形状を始めとし
て、図３（ｂ）から（ｅ）に例示したような先端部に種
々の傾斜部を設けたブレードとすることもできる。すな
わち、本発明は、ブレードの先端形状にかかわらず、板
状の層厚規制ブレードをその先端エッジもしくはエッジ
近傍で現像ローラ表面に当接する構成において有効であ
る。

【００３４】本実施例では、クリーニング部材７００の
材質として、ウレタンフォームを用いたが、例えば、シ
リコン、ＮＢＲ（ニトリル−ブタジエンゴム）、ＥＰＤ
Ｍ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）等各種
の樹脂材料の発泡フォームを用いることもできる。ま
た、表面に、例えばフェルト等の軟弾性部材の層を形成
したローラでもよい。

【００３５】また、クリーニング部材の形状としては、
本実施例では図２（ａ）に例示するごとくの外表面が円
筒形状のものを用いたが、これ以外にも、同（ｂ）に例
示するような軸方向に並行の溝を切ったものや、或い
は、同（ｃ）に例示するようなラセン状に溝を切ったも
のでもよい。この場合には、ブレードの付着物に対し
て、溝のために断続的な力を加えることができ、衝撃的
な力による除去効果がある。

【００３６】また、図４のごとく、ブラシ形状の適用も
可能である。ブラシの材質としては、例えば、ナイロ
ン、レーヨン等の化学繊維が使用可能で、繊維径は約
０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度が好ましい。第４図
（ａ）は外径１２ｍｍ、毛足長さ２ｍｍの起毛ブラシの
例であり、第４図（ｂ）は、毛足４ｍｍの起毛ブラシに
斜毛処理を施し、外径１２ｍｍにした斜毛ブラシであ
る。

【００３７】さらに、クリーニング部材の形状として
は、図５（ａ）に例示するような、パドル状のものも可
能である。この場合、パドルの羽根７０４としては、例
えば、ウレタン、シリコン、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ等に代表
されるゴム材料や、ＰＥＴ等に代表される樹脂シート等
の弾性材料を使用することができる。トナー層規制部近
傍への当接は、羽根を若干たわませる位置、すなわち、
例えば０．５〜０．１ｍｍ程度のくいこみ深さを持たせ
て配置することが好ましい。この場合にも、ブレードエ
ッジ部を断続的に摺接することができる。第５図（ｂ）
はシャフトから放射状に伸ばした支柱の先端部に、円筒
面方向にパッド７０５を取付けたもので、パッドとして
は、例えば、ウレタン、シリコン等に代表される弾性ゴ
ム部材や、フェルト等に代表される軟弾性部材を用いる
ことができる。

【００３８】実施例２ 図６は、本発明のクリーニング部材の他の実施形態を示
す概略図である。ここでは、回転するクリーニング部材
７００として、図６に示すようなラセン構造体を使用す
る例である。このラセン構造体は、金属の芯金の外側
に、ラセン状の凸部を有する樹脂成形体７０２を形成
し、さらにその外周表面部７０３に発泡フォーム部材を
貼り付けたもので、外周径としては、例えば１２ｍｍ程
度が好ましい。クリーニング動作時、クリーニング部材
はトナー層規制ブレードと現像ローラとの当接部近傍部
へ所定のくいこみ量もしくは所定の圧力でもって押圧当
接されるとともに、任意の駆動機構により回転する。回
転方向は、トナー層規制ブレードのエッジ部をブレード
の支持端側からエッジ（自由端）側へと摺接する方向が
好ましい。本実施例の場合には、くいこみ深さが約０．
５ｍｍに調整され、トナー層規制ブレードの当接がリー
ディング構成であるため、クリーニング部材の回転方向
は現像ローラと同方向（図１上、反時計回り）である。

【００３９】トナー層規制ブレードの長手方向にある位
置のエッジ先端は、クリーニング部材がラセン構造であ
るために、その外周部は１回転につき１回しか摺接され
ない。すなわち、クリーニング部材の回転により断続的
に摺接をうけることになる。また、摺接時にはラセン構
造のために長手方向にも力を受けることになり、効果的
にその部分の付着物を除去できる。さらに、ラセン構造
のクリーニング部材が回転動作することにより、ブレー
ドエッジと当たっている部分は順次移動していくので、
付着物の除去も順に行われていく。この際、付着物に対
して除去の済んだ側から力がかかるので、付着物を連鎖
的に除去することができる。

【００４０】本実施例では、ラセン体の外周表面部７０
３に発泡フォームを取付けたが、例えば、フェルト等に
代表される軟弾性体や、ウレタンゴム等に代表される弾
性樹脂等を用いることもできる。また、ラセン構造は１
重ラセンに限ったものではなく、例えば、２重や３重の
ラセン構造でもよい。この場合にはクリーニング部材１
回転につき、２回、３回の摺接をすることができる。

【００４１】実施例３ 図７は、本発明現像装置におけるクリーニング部材の動
作の一例を示す概略フローチャートである。この例で
は、本発明の現像装置は印字枚数を計数する計数手段を
持った画像形成装置に適用されている。ある印字動作が
終了（ｓｔｅｐ１、ｓｔｅｐ２）すると、前回のクリー
ニング以後の印字枚数、すなわちクリーニング制御用印
字枚数カウンタの数値を１加算する（ｓｔｅｐ３）。次
に、そのカウンタの数値が、予め決められた所定の枚数
になったかどうかを比較判断する（ｓｔｅｐ４）。その
結果、所定枚数に到達したことを判断すると、ブレード
のクリーニング動作信号をだし、ブレードのクリーニン
グ動作を行う（ｓｔｅｐ５）。クリーニングがすめば、
クリーニング制御用枚数カウンタを０にクリアし（ｓｔ
ｅｐ６）、ＲＥＡＤＹ状態へ戻る。このように設定する
ことにより、所定の印字枚数毎にブレードのクリーニン
グを行うことができ、長期にわたり良好な画像を維持す
ることができる。

【００４２】本実施例では、一定の印字枚数によりクリ
ーニング動作を行ったが、例えば、装置の可動時間や現
像ローラの回転時間を計数してクリーニング動作を行っ
てもよいし、また、これらを組み合わせて行ってもよ
い。また、例えば、何れかが所定値に達したときにクリ
ーニングを行うように設定することも可能であるし、逆
に、複数の計数値が所定値に達したときにクリーニング
を行うように設定してもよい。さらに、クリーニングの
実施回数を計数し、これに応じて前記所定値を異なるも
のにしてもよい。これらは、適宜、最適な方法を選択す
ることができる。

【００４３】実施例４ 図８は、本発明の他の実施例におけるクリーニング部材
の動作を示す概略フローチャートである。本例では環境
変化や長期の使用においても最適な画像が得られるよう
に画像調整機能を有する画像形成装置に適用されてい
る。画像形成装置本体の主電源スイッチの投入（ｓｔｅ
ｐ１）後、ブレードのクリーニング動作（ｓｔｅｐ２）
を行う。その後、画像調整を実施する（ｓｔｅｐ３）。
例えば、テストパターンを現像し、現像画像を濃度セン
サーによりセンシングし、基準の濃度からのずれ量を判
断する。その判断に基づいて、画像形成条件を基準値に
近づける方へ変化させ制御する。すなわち、本実施例で
は、画像形成装置本体の電源投入時に画像調整を行う装
置に適用した例であり、画像調整を行う前にブレードの
クリーニングを行うように設定したものである。ここ
で、画像調整を行う時期は電源投入時に限ったものでは
無く、例えば、印字枚数が所定枚数に達したときや、運
転時間が所定時間に達した時、省エネモードからの復帰
時等に画像調整を行う画像装置にも適用可能である。つ
まり、画像調整を実施する前に、ブレードのクリーニン
グを実施することにより、ブレードが清掃された状態で
画像調整を行うことができ、環境変化や長期の使用にお
いても、良好な画像調整を行うことができ、良好な印字
を維持することができる。

【００４４】実施例５ 図９は、本発明現像装置の他の実施例を示す概略図であ
る。クリーニング部材７００としては、実施例１と同様
のものを用い、トナー層規制ブレードのクリーニング時
にはトナー層規制ブレードと現像ローラとの当接部近傍
を摺接クリーニングする点も同様である。本実施例のク
リーニング部材は、ブレードクリーニングと同時に、或
いは、別工程により供給ローラ２００にも当接し、摺接
回転する。クリーニング部材が供給ローラへ当接回転す
る際には、供給ローラも回転させる。このことにより、
供給ローラの目詰まりを解消してリフレッシュさせるこ
とができ、トナー層形成の安定性や、べた印字時の追従
性を回復させることができる。

【００４５】実施例６ 図１０は、本発明現像装置のさらに別の実施例を示す概
略図である。クリーニング部材７００は、例えば、直径
１０ｍｍのウレタンスポンジのローラで、トナー層規制
ブレードのクリーニング時にはトナー層規制ブレードと
現像ローラとの当接部近傍を摺接クリーニングする。本
実施例におけるクリーニング部材は、非クリーニング
時、すなわち通常の印字動作時等において、トナー層規
制ブレードと現像ローラの当接部から所定の距離をおい
た位置に配置される。本実施例では、当接部から水平方
向に約２ｍｍ程度離れた位置に配置されている。

【００４６】供給ローラ２００により現像ローラ１００
へ供給されたトナーは、トナー層規制ブレード３００に
より帯電量や層厚が適正化され、現像ローラ１００上に
均一なトナー薄層を形成する。トナー層規制ブレード３
００で規制された余分なトナーは、クリーニング部材７
００の上方を回り込んでホッパー内へ戻される。この
際、ブレードにより規制を受けたトナーがホッパーへ戻
る流路と、供給ローラにより供給された規制を受ける前
のトナーの流路とは、クリーニング部材７００によって
はっきり分離される。これにより、トナー層規制部、す
なわちトナー層規制ブレードと現像ローラとの当接部に
おいて、これから規制を受けるトナーとすでに規制を受
けたトナーとのスムーズな流れ８００が形成され、規制
部でのトナーの受けるストレスを軽減でき、その結果、
規制部におけるブレードへのトナー固着をよりいっそう
抑制できる。本実施例の場合、非クリーニング時にはク
リーニング部材を回転させない構成であるが、非クリー
ニング時にもクリーニング部材を回転駆動させることに
より、トナーの流れをより積極的に制御することも可能
である。

【００４７】実施例７ 図１１は、本発明の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。クリーニング部材７００は回転自在に保持されてお
り、クリーニング実施時には、ブレードと現像ローラと
の当接部に押圧されるが、クリーニング部材自体を駆動
するための機構（例；モータ、ギヤ列など）とは特に連
結されず、現像ローラの回転に連動して、現像ローラ表
面との摩擦力により回転する。本実施例の場合、ブレー
ドはトレーリング構成であり、現像ローラと連れ回るこ
とでクリーニング部材の摺接方向は固定端から自由端方
向となり、付着（固着）トナーを空間の広い方へ引き出
すことができる。また、トナーホッパの外部からクリー
ニング部材を押し当てることができるので、クリーニン
グ部材が必要以上にトナーで汚れることも無く、クリー
ニング性を長期に渡り維持できる。

【００４８】

【発明の効果】特許請求の範囲第１項記載の発明では、
現像剤担持体表面や、ブレード当接面に傷を付ける危険
性が低く、ブレードの背面からブレードエッジ部をクリ
ーニング部材で摺接することにより、容易にブレードエ
ッジ近傍に停留するトナーを除去し、停留状態を解消で
きる。すなわち、停留によりトナーがストレスを受け続
ける状態を解消でき、結果として、固着物の発生または
成長を遅らせることができる（トナーの停留が続けば、
同一のトナー群がストレスを受け続けることになり、や
がて変性し、固着へつながる）。

【００４９】また、既に固着物の成長が進み、ブレード
エッジから突出するまでに固着物が成長している場合で
も、固着物は当接面側へ一体となっているため、これを
背面側から除去することで、固着物全体を除去すること
ができる。このように、ブレードの背面側から摺接を行
うことにより、現像剤担持体とブレードの間へクリーニ
ング部材を挟む方法よりも、ブレード当接面や現像剤担
持体を傷付ける危険性がはるかに少ない。また、クリー
ニング部材を回転させることにより、よりソフトな接触
で効率よくクリーニングできる。その結果、ブレードの
固着物に起因する白スジや黒スジ、濃度低下を解消・防
止することができる。クリーニングの際、クリーニング
部材の回転方向を、ブレード端部近傍との摺接方向がブ
レード固定端（支持端）側から自由端（当接端）側へと
向かうように設定することにより、固着物あるいは付着
物を空間のある開放された方向へ押し出す（あるいは、
引き出す）ことができ、効果的に固着物或いは付着物を
除去することが出来る。

【００５０】特許請求の範囲第２項の発明では、クリー
ニング部材の長手方向の長さを、トナー層規制ブレード
の長手方向の長さと略同一とすることにより、ブレード
の長手方向の全体を同一の動作で効率よくクリーニング
できる。

【００５１】特許請求の範囲第３項の発明では、クリー
ニング部材をウレタン、シリコン、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ等
の発泡フォーム（スポンジ）にすることで、よりソフト
に接触させ、かつ接触ニップを広く取ることができ、高
いクリーニング効果が得られる。

【００５２】特許請求の範囲第４項記載の発明では、摺
接方向を固定端から自由端方向とすることで、付着（固
着）トナーを空間の広い方向へ引き出すことができる。
また、リーディング構成およびトレーリング構成ともに
適用可能である。

【００５３】特許請求の範囲第５項の発明では、クリー
ニング部材の形状を円筒状とすることで、クリーニング
部材の回転動作に伴い、どのようなタイミングでも均一
に摺接でき、効率よくクリーニングできる。

【００５４】特許請求の範囲第６項の発明では、クリー
ニング部材を回転ラセン形状（スクリュー形状）とする
ことにより、ブレード上の任意のクリーニング部位に対
してクリーニング部材の回転方向とは異なる方向の力を
断続的に加えることができる。また、ラセン構造にする
ことで、ブレード長手方向に連続的にクリーニングされ
ていき、トナー固着の弱い、あるいは固着が剥れかかっ
ている部分等のクリーニングされ易い部分から連続的に
クリーニングすることができる。

【００５５】特許請求の範囲第７項の発明では、ブレー
ドのクリーニングを定期的に行うことで、長期にわたり
固着物の除去及び成長の防止、或いは固着物自体の生成
を防止することができ、長期にわたりブレードのトナー
固着に伴う白すじや、濃度の高いすじ（黒スジ）の発生
がない画像、或いは濃度低下のない画像を得ることがで
きる。

【００５６】特許請求の範囲第８項の発明では、画像調
整機能を備えた画像形成装置に本現像装置を適用し、画
像調整動作前にブレードのクリーニングを行うことによ
り、ブレードへのトナー固着による画像劣化を取り除い
た画像調整を行うことができ、より良好な画像を得るこ
とが可能となる。また、画像調整のタイミングを適宜設
定することにより、定期的にブレードのクリーニングを
行うことができるので、長期にわたり、良好な画像を維
持することが可能である。

【００５７】特許請求の範囲第９項の発明では、クリー
ニング部材が供給ローラの表面を摺擦することにより、
供給ローラの目詰まりを解消でき、ブレードの固着物の
除去(防止)とともに、供給性能の回復（低下防止）をも
図ることができ、長期にわたり良好な画像を得ることが
できる。

【００５８】特許請求の範囲第１０項の発明では、現像
槽に新たなトナーを補給するタイミングでブレードのク
リーニングを行うことで、ほぼ定期的にクリーニングを
行うことができる。また、ストレスのかかっていないフ
レッシュなトナーを補給する際にブレードを清掃するこ
とは、ブレードでの帯電性の回復等にも有効である。ま
た、トナーの補給時は、現像槽内のトナーをほぼ使い切
ったトナー切れ間近の時点であり、現像層内のトナー量
も比較的少ない状態（トナーが満杯に詰まった状態では
ない）にあるため、クリーニング部材によるクリーニン
グ動作を支障無く行うことができ、ブレード先端付着物
を効果的に除去できる。

【００５９】特許請求の範囲第１１項の発明では、非ク
リーニング時（すなわち、通常時動作時）において、回
転クリーニング部材を完全に退去させてしまわずに、現
像ローラとブレードとの当接部（トナー層規制部）の近
傍に所定の間隙をあけて配置することにより、規制部で
規制を受けるトナーの流れをクリーニング部材に沿わせ
て整流することができる。このことにより、規制を受け
たトナーを低ストレスのままホッパー部へ戻すことがで
きる。また、トナー層規制部での停留も防ぐことがで
き、トナー層を安定して形成することができる。さら
に、この作用により、ブレードへのトナーの固着発生を
遅らせることができ、固着が発生した場合でも、クリー
ニング動作により固着物を除去することができる。

【００６０】特許請求の範囲第１２項の発明では、クリ
ーニング部材の回転を現像ローラとの接触連れ回りとす
ることで、クリーニング部材を駆動する為のモータ或い
はギヤ列等の機構を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施形態を示す概略断面
図。

【図２】本発明のクリーニング部材の表面形状の例を示
す概略図。

【図３】本発明が適用される現像装置のトナー層規制ブ
レードの断面形状の例を示す概略図。

【図４】本発明のクリーニング部材の実施形状の例を示
す概略図。

【図５】本発明のクリーニング部材の実施形状の例を示
す概略図。

【図６】本発明のクリーニング部材の実施形状の例を示
す概略図。

【図７】本発明の現像装置におけるクリーニングタイミ
ングを示すフローチャート。

【図８】本発明の現像装置におけるクリーニングタイミ
ングを示すフローチャート。

【図９】本発明の現像装置の実施形態を示す概略断面
図。

【図１０】本発明の現像装置の実施形態を示す概略断面
図。

【図１１】本発明の現像装置の実施形態を示す概略断面
図。

【図１２】本発明を適用可能な現像装置の一例を示す概
略断面図。

【符号の説明】

１：現像ユニット（現像槽） ５１：感光体ドラム １００：現像剤担持体 １１０：現像バイアス電源 ２００：供給ローラ ２１０：供給ローラバイアス電源 ３００：トナー層規制ブレード ３９０：トナー層規制ブレード用バイアス電源 ４００：トナー電荷除去手段 ４１０：トナー電荷除去手段用バイアス電源 ７００：クリーニング部材 ８００：トナーの流れ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大越 俊秀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 小林 三紀恵 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 酒井 正博 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 若田 茂之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AE03 BA03 CA01 CA02 CA04 EA11 FA22 GA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な円筒表面にトナーを保持して
   搬送する現像剤担持体と、一成分トナーを供給するトナ
   ー供給手段と、前記現像剤担持体表面に押圧当接し、ト
   ナーを帯電するとともに層厚を規制するトナー層規制ブ
   レードとを有する現像装置において、前記ブレードの前
   記現像剤担持体との当接端近傍を、現像剤担持体と接触
   する面とは反対側の面から回転しながら摺接し、清掃す
   るクリーニング部材を設けたことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング部材の長手方向の長さ
   が、トナー層規制ブレードの長手方向の長さと略同一で
   あることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記クリーニング部材外表面が、ウレタ
   ン、シリコン、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）お
   よびＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴ
   ム）よりなる群から選ばれる発泡フォームから構成され
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装
   置。
4. 【請求項４】 前記クリーニング部材の回転方向が、ト
   ナー層規制ブレードと現像剤担持体との当接端近傍部を
   トナー層規制ブレードの支持体から当接端方向へ摺接す
   る方向であることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかの項に記載の現像装置。
5. 【請求項５】 前記クリーニング部材の形状が、円筒形
   状であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   の項に記載の現像装置。
6. 【請求項６】 前記クリーニング部材が、回転ラセン形
   状であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   の項に記載の現像装置。
7. 【請求項７】 前記現像装置が、印字枚数、運転時間ま
   たは現像剤担持体の回転数を計数する計数手段を具備し
   た画像形成装置に適用される現像装置であって、前記計
   数手段による計数値が所定の数値になったときに前記摺
   接クリーニング動作を行うことを特徴とする請求項１な
   いし６のいずれかの項に記載の現像装置。
8. 【請求項８】 前記現像装置が、電源投入時、所定印字
   枚数到達時または省エネモードからの復帰時に最適な印
   字画像が得られるように画像調整を実施し、プロセス条
   件を制御する機能を備えた画像形成装置に適用される現
   像装置であって、前記画像調整を行う前または同時に前
   記摺接クリーニング動作を行うことを特徴とする請求項
   １ないし７のいずれかの項に記載の現像装置。
9. 【請求項９】 前記クリーニング部材は、供給ローラの
   表面を摺接する用途を兼用することを特徴とする請求項
   １ないし８のいずれかの項に記載の現像装置。
10. 【請求項１０】 前記クリーニング部材によるブレード
    先端のクリーニングは、現像槽内へ新たなトナーを供給
    する直前に行うことを特徴とする請求項１ないし９のい
    ずれかの項に記載の現像装置。
11. 【請求項１１】 前記クリーニング部材は、非クリーニ
    ング時は、ブレードと現像ローラの当接部から、所定間
    隔で離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１
    ないし１０のいずれかの項に記載の現像装置。
12. 【請求項１２】 前記クリーニング部材は、回動自在に
    支持され、クリーニング時に現像ローラと接触すること
    により、現像ローラの回転に連動して回転することを特
    徴とする請求項１ないし１１のいずれかの項に記載の現
    像装置。