JP2002055580A - クリーニング装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被クリーニング部材の駆動トルクの増加を防
ぐとともに、被クリーニング部材表面へのトナーや外添
剤の融着を長期間に亘って防ぐことができるクリーニン
グ装置を提供すること。 【構成】 移動可能な感光ドラム（被クリーニング部
材）１表面に弾性ブレード２のエッジ部を当接させ、該
弾性ブレード２の当接部を前記感光ドラム１表面に摺擦
させて該感光ドラム１表面の異物を除去するクリーニン
グ装置おいて、前記感光ドラム１表面に潤滑剤５を塗布
するためのブラシローラ（潤滑剤塗布手段）６を設け、
該ブラシローラ６による感光ドラム１の長手中央域への
潤滑剤塗布量を長手両端域へのそれよりも低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性ブレードと潤
滑剤塗布手段を備えるクリーニング装置とこれをを搭載
した画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採用する画像形成
装置に具備されるクリーニング手段としては、簡易な構
成で安価であるという観点から図９に示すような弾性ブ
レードを用いたブレードクリーニング方式のものが広く
採用されている。

【０００３】図９において、１０１は矢印Ａ方向に回転
駆動される円筒状の被クリーニング部材、１０２はクリ
ーニング手段であり、このクリーニング手段１０２は、
廃トナー回収容器１０３、該廃トナー回収容器１０３に
取り付けられた支持部材１０４、該支持部材１０４に保
持された弾性ブレード１０５及びトナー補集シート１０
６で構成されている。

【０００４】上記弾性ブレード１０５はポリウレタンゴ
ムで構成されており、これは被クリーニング部材１０１
の表面に対してカウンタ方向に当接されている。即ち、
支持部材１０４に保持された弾性ブレード１０５の少な
くとも先端部が被クリーニング部材１０１の表面に当接
するとともに、弾性ブレード１０５の被クリーニング部
材１０１表面に対する当接面の少なくとも一部が被クリ
ーニング部材１０１の回転方向下流方向に沿って被クリ
ーニング部材１０１表面から徐々に離間している。

【０００５】一方、昨今ではより精細な出力画像が求め
られ、この要求を満たすための手段として、より均一な
荷電特性を得ることができるほぼ球形状のトナーやより
粒径を小さくした微粒子トナーが採用されつつある。

【０００６】ところが、球形トナーや微粒子トナーを画
像形成に用いた場合、これらのトナーを被クリーニング
部材１０１の表面から除去することは従来のトナーに比
べて非常に困難であることが知られている。これは、被
クリーニング部材１０１が回転駆動される際、その表面
に当接させる弾性ブレード１０５に『びびり』が生じ、
このとき被クリーニング部材１０１表面と弾性ブレード
１０５との間に形成される僅かな間隙をほぼ球形状のト
ナーや微粒子トナーが摺り抜け易いためと考えられてい
る。

【０００７】上記問題を解決するために、被クリーニン
グ部材１０１に対する弾性ブレード１０５の当接圧を高
めるという手段が用いられるが、この場合、被クリーニ
ング部材１０１と弾性ブレード１０５間の摩擦力が高ま
るため、これらの被クリーニング部材１０１と弾性ブレ
ード１０５のそれぞれに損傷及び摩耗が発生する可能性
が高まる。

【０００８】又、被クリーニング部材１０１に対する弾
性ブレード１０５の当接圧が高い程、被クリーニング部
材１０１表面にトナーやトナーに付加される流動化剤及
びトリボ付与剤としての外添剤が被クリーニング部材１
０１表面に固着する『融着』と呼ばれる不良現象が発生
し易いが傾向がある。

【０００９】そこで、被クリーニング部材１０１や弾性
ブレード１０５の損傷や摩耗を防ぐために、例えば図１
０に示すように固形状の潤滑剤１０７と該潤滑剤１０７
と被クリーニング部材１０１に接触して所定方向に回転
する潤滑剤塗布ローラ１０８をそれぞれ配設し、潤滑剤
１０７を被クリーニング部材１０１表面に塗布する方式
が提案されている。この方式は、被クリーニング部材１
０１表面と弾性ブレード１０５間の摩擦力が高まって弾
性ブレード１０５が不規則な振幅運動を起すことによっ
て発生する『ブレード鳴き』の防止にも効果を示すと同
時に、トナー及び外添剤の被クリーニング部材１０１表
面への付着力を弱める効果も示し、『融着』の発生も抑
制される。

【００１０】尚、固形状の潤滑剤１０７としては、例え
ばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸化カルシウム等の脂
肪酸金属塩等が一般的に用いられ、塗布部材を介さない
で該潤滑剤１０７を被クリーニング部材１０１に直接当
接させても同様の効果が得られる。

【００１１】以上説明したように、塗布部材を用いるか
若しくは直接被クリーニング部材に固形潤滑剤を押し当
てることによって被クリーニング部材表面に潤滑剤を塗
布するブレードクリーニング方式を採用するクリーニン
グ装置では、被クリーニング部材と弾性ブレード間に発
生する摩擦力を低減させることができ、これらの被クリ
ーニング部材と弾性ブレードの損傷や摩耗を防ぐことこ
とが可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなクリーニング装置において潤滑剤が過多に塗布さ
れた場合、時として被クリーニング部材の駆動に必要な
トルクを上昇させる場合があることが本発明者等によっ
て見い出されている。

【００１３】図１１に示すように、被クリーニング部材
１０１にカウンタ当接された弾性ブレード１０５のエッ
ジ部付近は、被クリーニング部材１０１表面の矢印方向
の移動に伴って被クリーニング部材１０１表面との摩擦
力とトナーや異物を掻き取る際の抵抗力を受けることに
よって被クリーニング部材１０１表面の移動方向へと変
形する。

【００１４】一方、被クリーニング部材１０１表面に潤
滑剤１０７が過多に供給された場合、被クリーニング部
材１０１に当接された弾性ブレード１０５のエッジ部付
近に余分な潤滑剤１０７が堆積し、被クリーニング部材
１０１の移動に伴って弾性ブレード１０５が被クリーニ
ング部材１０１表面のトナーや異物を掻き取る際の抵抗
となるために弾性ブレード１０５の変形量は更に増加す
る。

【００１５】上述のように弾性ブレード１０５の変形量
が大きくなる程、被クリーニング部材１０１表面と弾性
ブレード１０５の接触面積が増え、双方の間に働く摩擦
力が増加するために被クリーニング部材１０１の駆動に
要するトルクが上昇すると考えられる。

【００１６】更に、図１２に示すように、一般に用いら
れる弾性ブレード１０５の長手両端部のみをビス１０９
等で廃トナー回収容器１０３に固定するクリーニング装
置では、被クリーニング部材１０１の表面の移動に伴
い、長手両端域に比較して強度の弱い長手中央域の弾性
ブレード１０５の変形量が大きくなり、特に被クリーニ
ング部材１０１の駆動トルクの上昇が顕著である。

【００１７】又、装置の簡略化及び小型化を目的として
固形潤滑剤を支持部材に固定した場合、装置の使用度合
いに応じて固形潤滑剤が摩耗することによって塗布部材
若しくは被クリーニング部材への潤滑剤供給量が減少す
る。従って、このような装置では、寿命末期においても
初期と同様の潤滑効果を得るために初期時点での固形潤
滑剤に対する塗布部材若しくは被クリーニング部材の侵
入量を可能な限り大きくする必要がある。このため、前
述のような装置では必然的に装置初期時点での潤滑剤供
給量が増加し、このときに被クリーニング部材の駆動ト
ルクが増大し易い。

【００１８】尚、被クリーニング部材表面の移動に伴う
弾性ブレードの変形量は所定の条件下において、図１３
に示す被クリーニング部材１０１に対する弾性ブレード
１０５の侵入量δを大きく、又、設定角θを大きくする
程強まる傾向にある。

【００１９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、被クリーニング部材の駆動ト
ルクの増加を防ぐとともに、被クリーニング部材表面へ
のトナーや外添剤の融着を長期間に亘って防ぐことがで
きるクリーニング装置とこれを搭載した画像形成装置及
びプロセスカートリッジを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、移動可能な被クリーニング
部材表面に弾性ブレードのエッジ部を当接させ、該弾性
ブレードの当接部を前記被クリーニング部材表面に摺擦
させて該被クリーニング部材表面の異物を除去するクリ
ーニング装置おいて、前記被クリーニング部材表面に潤
滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段を設け、該潤滑剤
塗布手段による被クリーニング部材の長手中央域への潤
滑剤塗布量を長手両端域へのそれよりも低減したことを
特徴とする。

【００２１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記被クリーニング部材と該被クリーニン
グ部材表面から離間して配置された固形状の潤滑剤の双
方に当接するように配された塗布部材を介して潤滑剤を
被クリーニング部材表面に塗布することを特徴とする。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記塗布部材への前記潤滑剤の侵入量を被
クリーニング部材の長手両端域では大きく、被クリーニ
ング部材の長手中央域では小さくしたことを特徴とす
る。

【００２３】請求項４記載の発明は、回転可能な像担持
体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及
びクリーニング手段を順次配設し、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現像して現像像とし
て顕像化し、この現像像を転写部位において転写材に転
写した後、像担持体表面に残存する残留現像剤を像担持
体表面から前記クリーニング手段により除去するように
した画像形成装置の前記クリーニング手段として請求項
１，２又は３記載のクリーニング装置を搭載したことを
特徴とする。

【００２４】請求項５記載の発明は、像担持体の周囲に
帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を順次配設
し、前記像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤に
より現像して現像像として顕像化し、この現像剤を転写
部位において転写材に転写した後、転写手段表面に残存
する残留現像剤を転写手段表面から前記クリーニング手
段により除去するようにした画像形成装置の前記クリー
ニング手段として請求項１，２又は３記載のクリーニン
グ装置を搭載したことを特徴とする。

【００２５】請求項６記載の発明は、像担持体上に形成
した現像剤像を中間転写体に１次転写した後、中間転写
体上の現像剤像を転写材に２次転写することによって出
力画像を得る画像形成装置の前記中間転写体のクリーニ
ング手段として請求項１，２又は３記載のクリーニング
装置を搭載したことを特徴とする。

【００２６】請求項７記載の発明は、回転可能な像担持
体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及
びクリーニング手段を順次配設し、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現像して現像像とし
て顕像化し、この現像像を転写部位において転写材に転
写した後、像担持体表面に残存する残留現像剤を像担持
体表面から前記クリーニング手段により除去するように
した画像形成装置に着脱可能に設けられるプロセスカー
トリッジを、少なくとも前記像担持体と請求項１，２又
は３記載のクリーニング装置を一体化して構成したこと
を特徴とする。

【００２７】従って、本発明によれば、潤滑剤塗布手段
による被クリーニング部材の長手中央域への潤滑剤塗布
量を長手両端域へのそれよりも少なくしたため、被クリ
ーニング部材の長手中央域に潤滑剤が過多に供給され
ず、弾性ブレードの中央部の変形量が小さく抑えられ、
特に弾性ブレードの中央部の変形に起因する被クリーニ
ング部材の駆動トルクの増加を防ぐとともに、被クリー
ニング部材表面へのトナーや外添剤の融着を長期間に亘
って防ぐことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２９】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係るクリーニング装置の断面図である。

【００３０】本発明に係るクリーニング装置は、移動可
能な被クリーニング部材としての像担持体表面に弾性ブ
レードのエッジ部を当接させ、該弾性ブレードの当接部
を前記像担持体表面に摺擦させて該像担持体表面の異物
を除去するものであって、前記像担持体表面に潤滑剤を
塗布するための潤滑剤塗布手段としてブラシローラを設
け、該ブラシローラによる像担持体の長手中央域への潤
滑剤塗布量を長手両端域へのそれよりも低減したことを
特徴とする。

【００３１】図１において、１は被クリーニング部材で
ある像担持体としての感光ドラムであり、該感光ドラム
１はＯＰＣ等の感光材料膜をアルミニウム等のシリンダ
状基体の外周面に形成して構成されている。

【００３２】又、弾性ブレードであるクリーニングブレ
ード２は、板金２ａの先端部にポリウレタンゴム２ｂを
一体的に保持して構成されており、感光ドラム１に対し
て所定の侵入量δ、設定角θの条件で感光ドラム１の回
転方向（図１の矢印Ｂ方向）に対してカウンタ方向より
当接されている。このクリーニングブレード２は、感光
ドラム１表面から除去したトナーや異物を収容するため
の収容部を兼ねた廃トナー回収容器（枠体）３に対して
板金２ａの両端部をビス４で締め付けることによって固
定されている。

【００３３】尚、本実施の形態では、感光ドラム１の長
手寸法は３５０ｍｍ、クリーニングブレード２の長手寸
法は３３０ｍｍにそれぞれ設定されている。又、クリー
ニングブレード２の材質には、感光ドラム１へのクリー
ニングブレード２の侵入量が１．６ｍｍを超えない範囲
で１５〜１００［ｇ／ｃｍ］の当接圧が得られるよう硬
度の選定を行った。その過程で、クリーニングブレード
２の硬度を高め過ぎると、環境条件によって感光ドラム
１に対するクリーニングブレード２の追従性が損なわれ
て弾性ブレードとしての機能を果たさなくなることが判
明しており、硬度６０°以上８５°以下（ＪＩＳ−Ａ）
のものを用いることが適していると判断してこれを使用
した。

【００３４】又、廃トナー回収容器３の内部には、感光
ドラム１の回転方向（図１の矢印Ｂ方向）に対してクリ
ーニングブレード２の上流に固定配置された固形状の潤
滑剤５と、該潤滑剤５と感光ドラム１に接触するように
回転可能に配置されたブラシローラ６が設けられてい
る。ここで、ブラシローラ６は図１の矢印Ｃ方向に３０
［ｒｐｍ］の速度で回転駆動され、該ブラシローラ６に
よって掻き取られた潤滑剤５が感光ドラム１上に塗布さ
れる。尚、図１に示すように、感光ドラム１に対するブ
ラシローラ６の侵入量δ’は感光ドラム１の長手全域で
一様に１ｍｍとなるように設定されている。

【００３５】一方、図１に示す固形状の潤滑剤５に対す
るブラシローラ６の侵入量δ”はクリーニングブレード
２の両端部よりそれぞれ１００ｍｍの領域で２．０ｍ
ｍ、両端部以外の中央域では１．５ｍｍとなるように潤
滑剤５の形状及び寸法が図２に示すように決定されてい
る。

【００３６】又、ブラシローラ６にはその回転方向に対
して感光ドラム１との当接部より下流側にスクレーパ７
が配されており、ブラシローラ６に捕捉されたトナーや
潤滑剤５がスクレーパ７によってその都度廃トナー回収
容器３内に掻き落とされる。このような構成を採用する
ことによって、感光ドラム１表面から回収されたトナー
等が再び感光ドラム１表面に戻るのが防がれる。

【００３７】感光ドラム１の回転に伴って該感光ドラム
１表面上のトナーや異物はクリーニングブレード２によ
って感光ドラム１から除去され、ブラシローラ６及び感
光ドラム１に当接して設けられた廃トナー補集シート８
によって外部へ飛散することなく廃トナー回収容器３内
に収容される。

【００３８】尚、本実施の形態では、固形状の潤滑剤５
にステアリン酸亜鉛を用いたが、その他にもステアリン
酸鉄、ステアリン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パ
ルチミン酸カルシウム、オレイン酸マンガン、オレイン
酸鉛等の比較的高次の脂肪酸等を用いることができる。

【００３９】本発明に係るクリーニング装置において効
果を確認するために、本発明に係るクリーニング装置
（ａ）に加え、固形状の潤滑剤５に対するブラシローラ
６の侵入量δ”がクリーニングブレード２の長手全域で
一様に２．０ｍｍとなるようにしたクリーニング装置
（ｂ）、又、クリーニングブレード２の両端部よりそれ
ぞれ１００ｍｍの領域で１．５ｍｍ、それ以外の中央域
では２．０ｍｍとなるようにしたクリーニング装置
（ｃ）、更には潤滑剤塗布を一切行わないクリーニング
装置（ｄ）を準備し、図３に示すように帯電手段９と現
像手段１０を配置して空回転実験を行った。

【００４０】実験は明光下で行い、感光ドラム１をトル
ク測定器１１を接続した不図示の外部モータによって図
１の矢印Ｂ方向に１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の周速度で回
転駆動し、その周面を帯電手段９によって−７００
［Ｖ］に一様帯電した後、現像手段１０に印加するバイ
アスを−５０〜−５００［Ｖ］まで可変させることによ
って感光ドラム１表面に所定の量のトナーを転移させる
ようにした。

【００４１】又、実験は感光ドラム１とクリーニングブ
レード２間に働く摩擦力が比較的大きくなる高温高湿
（３５℃／８５％）で３時間行い、その間の最大トルク
値と図４に示す固形状の潤滑剤５の削れ量（最深部深
さ）αをまとめたのが表１である。

【００４２】

【表１】 表１に示す通り、両端域に対して中央域で潤滑剤塗布量
を減少させた本発明に係るクリーニング装置（ａ）で
は、全域に等しく潤滑剤塗布を行ったクリーニング装置
（ｂ）や中央域に対して端部域で潤滑剤塗布量を減少さ
せたクリーニング装置（ｃ）の何れに対しても感光ドラ
ム１の駆動トルクを低く抑えることができた。

【００４３】尚、潤滑塗布を行ったクリーニング装置
（ａ）〜（ｃ）では、何れも空回転実験を開始してから
約１．５時間で最大トルクを記録したのに対し、潤滑剤
塗布を行わないクリーニング装置（ｄ）では、空回転実
験開始直後の駆動トルクが最大となった。これは、空回
転開始後１．５時間付近での潤滑剤５の削れ量が大き
く、この時点で感光ドラム１表面に最も過多に潤滑剤塗
布が行われたためと推測される。

【００４４】又、感光ドラム１表面に潤滑剤塗布を行わ
ないクリーニング装置（ｄ）では、空回転実験を行った
後に感光ドラム１表面にトナーの融着が見られたが、潤
滑剤５の塗布を行ったその他のクリーニング装置（ａ）
〜（ｃ）では融着は一切発生しなかった。

【００４５】尚、図５に示すように、例えば固形状の潤
滑剤５の形状を平行とし、ブラシローラ６の外径寸法β
を長手両端域では大きく、長手中央域では小さくするこ
とによって固形状の潤滑剤５へのブラシローラ６の侵入
量調整を行っても前記と同様の結果が得られる。又、ブ
ラシローラ６の形状としては図５に示すように段差を設
ける他、外径が連続的に変化する逆クラウン形状として
も良い。

【００４６】以上のように、本発明に係るクリーニング
装置によれば、トナー等の感光ドラム１表面への融着を
防ぐことができるとともに、感光ドラム１の駆動に要す
るトルクの上昇を抑えることができる。

【００４７】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２について説明する。

【００４８】本実施の形態に係る画像形成装置は、回転
可能な像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手
段、クリーニング手段を順次配設し、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現像剤像として顕
像化し、この現像剤像を転写部位において転写材表面に
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
するようにした画像形成装置において、前記クリーニン
グ手段として本発明に係る前記実施の形態１に係るクリ
ーニング装置を搭載したことを特徴とする。

【００４９】図６は本発明に係る画像形成装置要部の断
面図であり、同図において、１２は被クリーニング部材
である像担持体としての感光ドラムであり、該感光ドラ
ム１２はＯＰＣ等の感光材料膜をアルミニウム等のシリ
ンダ状基体の外周面に形成して構成されている。

【００５０】上記感光ドラム１２は図６の矢印Ｄ方向に
１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の周速度で回転駆動され、その
表面は接触帯電手段としての帯電ローラ１３によって暗
部電位ＶＤとして−７００［Ｖ］に一様帯電される。

【００５１】次に、第１の画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御されたスキャナー１４によって走査露光が施さ
れ、明部電位ＶＬとして−１００［Ｖ］の第１の静電潜
像が感光ドラム１２に形成される。そして、このように
形成された静電潜像は現像装置１５によって現像されて
トナー像として可視化される。尚、現像方法としては、
ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法等
が用いられ、イメージ露光と反射現像とを組み合わせて
用いられることが多い。

【００５２】而して、可視化された感光ドラム１２上の
トナー像は、感光ドラム１２表面に所定の押圧力を持っ
て圧接・駆動回転される転写ローラ１６に対して不図示
の高圧電源よりトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印
加することにより、所定のタイミングで転写部位に搬送
されてくる転写材Ｐの表面に転写される。その後、転写
材Ｐは不図示の定着装置へと搬送され、トナー像が転写
材Ｐ上に永久画像として定着され、トナー像が定着され
た転写材Ｐは機外へと排出される。

【００５３】一方、転写が終了した感光ドラム１２表面
に若干量残存するトナーは、本発明に係るクリーニング
装置１７を構成するクリーニングブレード２によって感
光ドラム１２の表面から除去され、ブラシローラ６と廃
トナー補集シート８によってクリーニング装置１７の外
部へ飛散することなく廃トナー回収容器３内に収容され
る。

【００５４】又、本実施の形態に係る画像形成装置にお
いては、感光ドラム１２を駆動するモータの許容トルク
値は消費電力や発熱量等の兼ね合いから１．３ｋｇｆ・
ｃｍとしており、感光ドラム１２を駆動するのに必要な
トルクがこの値を上回ると直ちに装置は脱調してしま
う。

【００５５】本発明の画像形成装置の効果を確認するた
め、本発明に係るクリーニング装置（ａ）に代えて、固
形状の潤滑剤５に対するブラシローラ６の侵入量δ”が
クリーニングブレード２の長手全域で一様に２．０ｍｍ
となるようにしたクリーニング装置（ｂ）、クリーニン
グブレード２の両端部よりそれぞれ１００ｍｍの領域で
１．５ｍｍ、それ以外の中央域では２．０ｍｍとなるよ
うにしたクリーニング装置（ｃ）、潤滑剤塗布を一切行
わないクリーニング装置（ｄ）をそれぞれ画像形成装置
本体に組み込んでＡ３−２０００枚の連続耐久を行っ
た。

【００５６】実験はそれぞれ低温低湿環境（１０℃／１
０％）、常温常湿環境（２５℃／６０％）、高温高湿環
境（３５℃／８５％）で行い、脱調の発生の有無をまと
めたのが表２である。

【００５７】

【表２】 表２に示す通り、両端域に対して中央域で潤滑剤塗布量
を減少させた本発明に係るクリーニング装置（ａ）を組
み込んだ画像形成装置では何れの環境条件下においても
脱調は発生しなかったが、全域に等しく潤滑剤塗布を行
ったクリーニング装置（ｂ）や、中央域に対し端部域で
潤滑剤塗布量を減少させたクリーニング装置（ｃ）では
脱調が発生した。

【００５８】又、感光ドラム１２表面に潤滑剤塗布を行
わないクリーニング装置（ｄ）を画像形成装置に組み込
んだ際に脱調は発生しなかったが、感光ドラム１２の寿
命まで画像出力を継続した時点で、潤滑剤塗布を行った
構成では見られなかった感光ドラム１２表面へのトナー
の融着が見られた。

【００５９】以上のように、本発明に係る画像形成装置
では、感光ドラム１２表面へのトナー等の融着を防ぐこ
とができるとともに、感光ドラム１２の駆動に要するト
ルクの上昇を抑制し、より幅広い環境条件下で装置を安
定して作動させることができる。

【００６０】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００６１】本実施の形態の画像形成装置は、回転可能
な像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現
像剤像として顕像化してこれを中間転写体上に１次転写
し、前記現像剤像を再び転写材上に２次転写して出力画
像を得た後に、前記中間転写体表面及び転写ベルト表面
に残存する残留する現像剤をクリーニング手段により除
去するようにした画像形成装置において、前記クリーニ
ング手段として本発明に係る実施の形態１において示し
たクリーニング装置を搭載したことを特徴とする。

【００６２】図７に示す本実施の形態に係る画像形成装
置では、感光ドラム１８よりも表面平滑性が劣る中間転
写体２１及び転写ベルト２３を使用するため、クリーニ
ング装置２５におけるクリーニングブレード２の侵入量
と設定角θは何れも実施の形態１において示したクリー
ニング装置での設定よりも小さくなるようにし、クリー
ニングブレード２の摺擦抵抗を軽減できるようにした。
又、併せて固形状の潤滑剤５に対するブラシローラ６の
侵入量δ”も、クリーニングブレード２の両端部よりそ
れぞれ１００ｍｍの領域で２．５ｍｍ、それ以外の中央
域では２．０ｍｍとなるように固形状の潤滑剤５の形状
を設定し、潤滑剤５の塗布量を相対的に増やすことによ
ってクリーニングブレード２の捲れ防止に配慮した。

【００６３】又、本実施の形態では、中間転写体２１の
長手寸法を３４５ｍｍ、転写ベルト２３の長手寸法を３
４０ｍｍとし、クリーニングブレード２の長手寸法を３
３０ｍｍとした。

【００６４】図７において、１８は被クリーニング部材
である像担持体としての感光ドラムであり、この感光ド
ラム１８はＯＰＣ等の感光材料膜をアルミニウム等のシ
リンダ状基体の外周面に形成して構成されている。

【００６５】上記感光ドラム１８は図７の矢印Ｄ方向に
１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の周速度で回転駆動され、その
表面は接触帯電手段としての帯電ローラ１９によって暗
部電位ＶＤとして−７００［Ｖ］に一様帯電される。

【００６６】次に、第１の画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御されたスキャナー１４による走査露光が施され、
明部電位ＶＬとして−１００［Ｖ］の第１の静電潜像が
感光ドラム１８上に形成される。このように形成された
静電潜像は、現像装置２０によって現像されてトナ像と
して可視化されるが、現像装置２０は、第１色目のトナ
ーとしてイエロートナーが内包された第１の現像装置２
０ａ、第２色目のトナーとしてマゼンタトナーが内包さ
れた第２の現像装置２０ｂ、第３色目のトナーとしてシ
アントナーが内包された第３の現像装置２０ｃ、第４色
目のトナーとしてブラックトナーが内包された第４の現
像装置２０ｄを一体化して構成されており、先ず、前記
第１の静電潜像は第１色目のトナーとしてイエロートナ
ーが内包された第１の現像装置２０ａによって現像され
て第１色目のトナー像として可視化される。尚、現像方
法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥ
ＥＤ現像法等が用いられ、イメージ露光と反転現像とを
組み合わせて用いられることが多い。

【００６７】而して、可視化された第１色目のトナー像
は、回転駆動される第２の像担持体としての中間転写体
２１と対向する第１の転写部位において、中間転写体２
１表面に静電転写（１次転写）される。ここで、中間転
写体２１は、転写材Ｐの長さよりも若干長い周長を有
し、感光ドラム１８に対して所定の押圧力で圧接されつ
つ、感光ドラム１８の周速度と略等しい周速度で感光ド
ラム１８の回転方向に対して順方向に回転駆動される。

【００６８】そして、前述のように、感光ドラム１８の
表面に形成されたトナー像は、高圧電源２２により前記
中間転写体２１に対してトナーの帯電極性とは逆極性の
電圧（１次転写バイアス）が印加されることによって中
間転写体２１の表面に静電転写（１次転写）される。

【００６９】続いて、以上の工程を３回繰り返し、その
都度、マゼンタトナーにより現像された第２色目のトナ
ー像、シアントナーにより現像された第３色目のトナー
像、ブラックトナーにより現像された第４色目のトナー
像が順次中間転写体２１の表面に転写されて積層され
る。

【００７０】その後、中間転写体２１の表面に対して離
間状態にあった転写ベルト２３が所定の押圧力で中間転
写体２１の表面に圧接されて回転駆動される。ここで、
転写ベルト２３はバイアスローラ２３ａとテンションロ
ーラ２３ｂによって支持され、前記バイアスローラ２３
ａに対しては高圧電源２４によりトナーの帯電極性とは
逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されることに
より、第２の転写部位に所定のタイミングで搬送されて
くる転写材Ｐの表面に、中間転写体２１表面に形成され
たトナー像が一括転写（２次転写）され、トナー像が転
写された転写材Ｐは不図示の定着装置へと搬送され、定
着装置においてトナー像が転写材Ｐ上に永久画像として
定着され、トナー像が定着された転写材Ｐは機外へと排
出される。

【００７１】一方、１次転写及び２次転写がそれぞれ終
了した後、中間転写体２１表面及び転写ベルト２３に若
干量残存するトナーは、クリーニング装置２５を構成す
るクリーニングブレード２によって感光ドラム１８表面
から除去され、ブラシローラ６及び廃トナー補集シート
８によってクリーニング装置２５の外部へ飛散すること
なく廃トナー回収容器３内に収容される。

【００７２】尚、本実施の形態の画像形成装置において
は、中間転写体２１と転写ベルト２３は共通の単一モー
タを用によって駆動され、消費電力や発熱量等の兼ね合
いからモータの許容トルクは２．８ｋｇｆ・ｃｍに設定
されている。このため、中間転写体２１と転写ベルト２
３の駆動に必要なトルク値の総和が前記許容トルク値を
超えた場合には直ちに装置は脱調してしまう。

【００７３】本発明に係る画像形成装置において効果を
確認するために、前記実施の形態１に示したクリーニン
グ装置（ａ）に代えて、固形状の潤滑剤５に対するブラ
シローラ６の侵入量δ”がクリーニングブレード２の長
手全域で一様に２．５ｍｍとなるようにしたクリーニン
グ装置（ｂ）、クリーニングブレード２の両端部よりそ
れぞれ１００ｍｍの領域で２．０ｍｍ、それ以外の中央
域では２．５ｍｍとなるようにしたクリーニング装置
（ｃ）、潤滑剤塗布を一切行わないクリーニング装置
（ｄ）をそれぞれ画像形成装置本体に組み込んでフルカ
ラーＡ３−５００枚の連続耐久を行った。実験はそれぞ
れ低温低湿環境（１０℃／１０％）、常温常湿環境（２
５℃／６０％）、高温高湿環境（３５℃／８５％）で行
い、脱調の発生の有無をまとめたのが表２である。

【００７４】

【表３】 表３に示す通り、両端域に対して中央域で潤滑剤塗布量
を減少させた本発明に係るクリーニング装置（ａ）を組
み込んだ画像形成装置では何れの環境条件下においても
脱調は発生しなかったが、全域に等しく潤滑剤塗布を行
ったクリーニング装置（ｂ）や中央域に対して端部域で
潤滑剤塗布量を減少させたクリーニング装置（ｃ）では
脱調が発生した。

【００７５】又、中間転写体２１表面に潤滑剤塗布を行
わないクリーニング装置（ｄ）を画像形成装置に組み込
んだ際に脱調は発生しなかったが、中間転写体２１と転
写ベルト２３の寿命まで画像出力を継続した時点で潤滑
剤塗布を行った構成では見られなかった中間転写体２１
表面へのトナーの融着が見られた。

【００７６】以上のように、本実施の形態に係る画像形
成装置では、中間転写体２１表面へのトナー等の融着を
防止することができるとともに、中間転写体２１の駆動
に要するトルクの上昇を抑制してより幅広い環境条件下
で装置を安定して作動させることができる。

【００７７】尚、転写ベルト２３に代えて転写ローラを
２次転写手段として用いた場合にも、前記実施の形態１
に係るクリーニング装置を転写ローラのクリーニング手
段として用いることができる。

【００７８】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４について説明する。

【００７９】本実施の形態は、本発明の実施の形態２に
係る画像形成装置において図８に示すように感光ドラム
１２と、帯電手段である帯電ローラ１３と、クリーニン
グ装置１７とを一体化してプロセスカートリッジ２６と
し、このプロセスカートリッジ２６を画像形成装置本体
に装着することによって画像形成動作を行うようにした
ことを特徴とする。

【００８０】本実施の形態に係る画像形成装置では、構
成部品の寿命等を考慮してプロセスカートリッジ２６を
構成することによって、感光ドラム１２が摩耗したり、
感光ドラム１２表面から除去したトナー等で廃トナー収
容容器３が満杯になる等して継続して画像形成が不可能
となった際にプロセスカートリッジ２６の交換を行うこ
とによって容易にメンテナンスが可能となった。

【００８１】又、感光ドラム１２の駆動に要するトルク
を低く抑えることができるため、幅広い環境下での装置
の安定化を図ることが可能となり、感光ドラム１２の表
面へのトナー等の融着も防止することができる。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、移動可能な被クリーニング部材表面に弾性ブレ
ードのエッジ部を当接させ、該弾性ブレードの当接部を
前記被クリーニング部材表面に摺擦させて該被クリーニ
ング部材表面の異物を除去するクリーニング装置おい
て、前記被クリーニング部材表面に潤滑剤を塗布する潤
滑剤塗布手段を設け、該潤滑剤塗布手段による被クリー
ニング部材の長手中央域への潤滑剤塗布量を長手両端域
へのそれよりも低減したため、被クリーニング部材の駆
動トルクの増加を防ぐとともに、被クリーニング部材表
面へのトナーや外添剤の融着を長期間に亘って防ぐこと
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るクリーニング装置
の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る潤滑剤の斜視図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態１に係るクリーニング装置
の効果を確認するために用いた実験装置の断面図であ
る。

【図４】潤滑剤の削れ量測定箇所を説明する図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係るクリーニング装置
において平板状の潤滑剤と段付状のブラシローラを示す
斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置要部
の断面図である。

【図７】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置要部
の断面図である。

【図８】本発明の実施の形態３に係るプロセスカートリ
ッジとこれを備える画像形成装置要部の断面図である。

【図９】従来のクリーニング装置の断面図である。

【図１０】潤滑剤塗布手段を備える従来の画像形成装置
要部の断面図である。

【図１１】被クリーニング部材表面が移動した際の弾性
ブレードの変形を説明する図である。

【図１２】弾性ブレードの長手２箇所を固定した構成を
有する従来のクリーニング装置の部分斜視図である。

【図１３】被クリーニング部材に対する弾性ブレードの
侵入量δと設定角θを説明する図である。

【符号の説明】

１，１２，１８ 感光ドラム（像担持体、被クリーニ
ング部材） ２ クリーニングブレード（弾性ブレー
ド） ５ 潤滑剤 ６ ブラシローラ（塗布部材、潤滑剤塗
布手段） ９，１３，１９ 帯電ローラ（帯電手段） １０，１５，２０ 現像装置（現像手段） １４ スキャナー（露光手段） １６ 転写ローラ（転写手段） １７，２５ クリーニング装置（クリーニング手
段） ２１ 中間転写体 ２３ 転写ベルト（転写手段） ２６ プロセスカートリッジ Ｐ 転写材 δ” 潤滑剤のブラシローラ（塗布部材）
への侵入量

フロントページの続き (72)発明者 森 友紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H032 BA07 BA23 BA30 2H034 AA07 BF00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能な被クリーニング部材表面に弾
   性ブレードのエッジ部を当接させ、該弾性ブレードの当
   接部を前記被クリーニング部材表面に摺擦させて該被ク
   リーニング部材表面の異物を除去するクリーニング装置
   おいて、 前記被クリーニング部材表面に潤滑剤を塗布するための
   潤滑剤塗布手段を設け、該潤滑剤塗布手段による被クリ
   ーニング部材の長手中央域への潤滑剤塗布量を長手両端
   域へのそれよりも低減したことを特徴とするクリーニン
   グ装置。
2. 【請求項２】 前記被クリーニング部材と該被クリーニ
   ング部材表面から離間して配置された固形状の潤滑剤の
   双方に当接するように配された塗布部材を介して潤滑剤
   を被クリーニング部材表面に塗布することを特徴とする
   請求項１記載のクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記塗布部材への前記潤滑剤の侵入量を
   被クリーニング部材の長手両端域では大きく、被クリー
   ニング部材の長手中央域では小さくしたことを特徴とす
   る請求項２記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 回転可能な像担持体の周囲に帯電手段、
   露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段を
   順次配設し、前記像担持体表面に形成された静電潜像を
   現像剤により現像して現像像として顕像化し、この現像
   像を転写部位において転写材に転写した後、像担持体表
   面に残存する残留現像剤を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ようにした画像形成装置の前
   記クリーニング手段として請求項１，２又は３記載のク
   リーニング装置を搭載したことを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、
   現像手段及び転写手段を順次配設し、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現像して現像像と
   して顕像化し、この現像剤を転写部位において転写材に
   転写した後、転写手段表面に残存する残留現像剤を転写
   手段表面から前記クリーニング手段により除去するよう
   にした画像形成装置の前記クリーニング手段として請求
   項１，２又は３記載のクリーニング装置を搭載したこと
   を特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 像担持体上に形成した現像剤像を中間転
   写体に１次転写した後、中間転写体上の現像剤像を転写
   材に２次転写することによって出力画像を得る画像形成
   装置の前記中間転写体のクリーニング手段として請求項
   １，２又は３記載のクリーニング装置を搭載したことを
   特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 回転可能な像担持体の周囲に帯電手段、
   露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段を
   順次配設し、前記像担持体表面に形成された静電潜像を
   現像剤により現像して現像像として顕像化し、この現像
   像を転写部位において転写材に転写した後、像担持体表
   面に残存する残留現像剤を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ようにした画像形成装置に着
   脱可能に設けられ、少なくとも前記像担持体と請求項
   １，２又は３記載のクリーニング装置を一体化して構成
   されることを特徴とするプロセスカートリッジ。