JP2002278401A

JP2002278401A - 画像形成装置およびクリーニング装置

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Publication number: JP2002278401A
Application number: JP2001078448A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Kubo; 憲彦久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP3762241B2; US20020131799A1; US6832067B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンからな
り、該ブレード表面の少なくとも像担持体に接触する部
分に低摩擦係数のコーティング層が形成されたクリーニ
ングブレードを用いる画像形成装置において、材料の物
性や本体の構成を大きく変えることなく、像担持体への
過剰な傷を軽減する。【解決手段】クリーニング手段が、像担持体に接触す
るように設けられた上記ブレードを有し、かつブレード
を主走査方向に移動させるレシプロ機構を備える画像形
成装置において、ブレードで掻き落とされたトナーを受
け止めるトナー受け手段と、トナー受け手段上に積みあ
がったトナーを掻き落とす掻き落とし手段あるいはブレ
ードと該像担持体とが接触する位置に貯留したトナーを
除去するトナー除去手段を有する。上記ブレード、レシ
プロ機構、トナー受け手段、掻き落とし手段を有するク
リーニング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、Ｆａｘなどの電子写真記録方式の画像形成装置およ
びクリーニング装置に関するものである。

【０００２】

【徒来の技術】昨今、複写機、プリンター、Ｆａｘとい
った出力端末をすべてかね備えた複合機が市場で広く受
け入れられるようになってきている。このようなネット
ワーク対応の出力端末として電子写真システムが広く受
け入れられてきているわけであるが、大きな問題の一つ
として本体のデューティサイクルが挙げられてきてい
る。サービスマンメンテなしで本体が正常に稼動し続け
る限界枚数のことであるが、デューティサイクルの最大
の律速となっている一つに感光ドラムの寿命が挙げげら
れている。

【０００３】また、エコロジーの観点から廃棄物をなく
す、すなわち消耗品を減らすこと、消耗品の寿命を延ば
すこと、信頼性を上げることが我々の重要な課題となっ
てきている。従来のアナログの装置からデジタル化が進
み、本体コストはアナログ等価もしくは、それ以下にす
ることも我々の重要な課題となってきている。

【０００４】さらに、近年では複写機ならびにプリンタ
ーでは、従来白黒横が主流であったが、オフイスにおい
ても原稿もしくは出カフアイルのフルカラー化が急増し
ている。前記アナログ等価デジタル機というばかりか、
本体コストならびにランニングコスト白黒等価フルカラ
ープリンターが我々の重要な課題となってきている。そ
のためには、ＴＣＯ（ユーザーからみた仝体の必要費
用）を画期的に下げることが可能な技術が望まれてい
る。

【０００５】このような状況の中で、近年複数の感光体
（像担持体）と、被記録材を担持・搬送する転写ベルト
を備え、この転写ベルトに担持された被記録材にそれぞ
れの感光体に形成された異なる色のトナー像を順次重ね
て転写することによってカラー画像を得るカラー画像形
成装置、すなわち４連ドラム方式のカラー画像形成装置
が主流となってきている。

【０００６】像担持体表面に形成した可転写トナー像
を、紙を主とする被記録材に転写する工程を繰り返す画
像形成装置においては、転写の際、被記録材に転移せず
像担持体に残る残留トナーをその都度充分に除去するこ
とが必須である。

【０００７】このため、像担持体のクリーニング手段と
して、徒来から幾多の提案がなされているが、ウレタン
ゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードによ
って前記残留トナーを掻き落とすようなものが、その構
成が簡単でコンパクトで低コストであり、しかもトナー
除去機能もすぐれているので広く実用化されている。ク
リーニングブレードのゴム材料としては、高硬度でしか
も弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾ
ン性に卓越しているウレタンゴムが一般的に使われてい
る。

【０００８】また、昨今は複写機の長寿命化を図る手段
として、使用する像担持体の表面を削れにくい材質のも
のにしたり、フッ素微粒子を分散させて滑り性を付与さ
せたりするなどの化学的手段及び、帯電方法をＡＣ帯電
方式、ＤＣ帯電方式からコロナ帯電方式に変更するなど
の物理的手段等がとられてきた。ＡＣ帯電方式から比較
すると、コロナ帯電方式ではその像担持体の削れ量は半
分以下にもなることが確認されている。

【０００９】しかしながら、前述のような方法で像担持
体の耐久寿命は格段に長期化されたが、その反面、像担
持体が削れにくいことにより、前記像担持体表面に付着
した付着物が掻き取られず、融着やフィルミングを起こ
し、画像不良の原因となることがあるという弊害が生じ
た。従って、トナーの外添処方を変え、研磨効果のある
外添剤を増量することにより、前記像担持体の表面をク
リーニングブレードとの間に介在した前記外添剤で研磨
させる試みやクリーニング手段としてのクリーニングブ
レード自体に掻き取り能カをもたせる技術の開発とし
て、熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンからなり、該ブ
レード表面の少なくとも像担持体に接触する部分に低摩
擦係数のコーティング層が形成されたクリーニングブレ
ードの開発がなされた。このブレードによれば、低摩擦
のコーティング層が直接像担持体と接触するため、融着
やフイルミングが発生して極端に摩擦抵抗の大きくなっ
た像担持体に対してさえも、該ブレードのビビリ（異常
振動）や捲れを発生させることなくクリーニングが行え
る。また、ブレードエツジが高硬度であるので像担持体
表面に付着する付着物を掻き取り除去し、融着、フイル
ミングを抑制する効果にも優れている。

【００１０】しかしながら、このようなブレードはブレ
ードの像担持体と接触する部分、すなわち形成されるブ
レードのニツプの部分が高硬度となっているため、ニツ
プ領域近傍にトナーが多く存在すると、トナー内に合有
される比較的小粒径の外添剤（無機微粒子等）がニツプ
領域に侵入し、押しつぶされて、逆に像担持体側に摺擦
傷をつけ、画像不良の原因となり得ることが分かってき
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、像担
持体との滑り性を確保するために発明されたブレードで
ある熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンからなり、該ブ
レード表面の少なくとも像担持体に接触する部分に低摩
擦係数のコーティング層が形成されたブレードを用いる
画像形成装置において、材料の物性や本体の構成を大き
く変えることなく、像担持体への過剰な傷を軽減するこ
とであり、画像形成装置の信頼性を大きく向上させるこ
とである。またこれを可能とするクリーニング装置を提
供することも本発明の目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、被記録材を担
持および搬送する担持搬送手段、回転可能な像担持体、
該像担持体を帯電する帯電手段、該像担持体上にトナー
像を形成するトナー像形成手段、該担持搬送手段に担持
された被記録材に該トナー像を転写する手段、および該
像担持体を清掃するクリーニング手段とを備え、前記ク
リーニング手段は、該像担持体に接触するように設けら
れたブレードを有し、かつ該ブレードを主走査方向に移
動させるレシプロ機構を備え、該ブレードは熱可塑性又
は熱硬化性ポリウレタンからなり、該ブレード表面の少
なくとも前記像担持体に接触する部分に低摩擦係数のコ
ーティング層が形成された画像形成装置において、該ブ
レードで掻き落とされたトナーを受け止めるトナー受け
手段と、該トナー受け手段上に積みあがったトナーを掻
き落とす掻き落とし手段とを有することを特徴とする画
像形成装置である。

【００１３】本発明の装置において、前記クリーニング
手段が、前記トナー受け手段上のトナーを除去するため
の廃トナー搬送スクリューを備え、前記掻き落とし手段
が、前記レシプロ機構と同期してレシプロ運動し、該レ
シプロ運動において該廃トナー搬送スクリューと干渉し
て弾かれるスダレ状部を有するスダレ部材であることが
好ましい。

【００１４】また、前記掻き落とし手段としてブラシを
用いることも好ましい。

【００１５】また本発明は、被記録材を担持および搬送
する担持搬送手段、回転可能な像担持体、該像担持体を
帯電する帯電手段、該像担持体上にトナー像を形成する
トナー像形成手段、該担持搬送手段に担持された被記録
材に該トナー像を転写する手段、および該像担持体を清
掃するクリーニング手段とを備え、前記クリーニング手
段は、該像担持体に接触するように設けられたブレード
を有し、かつ該ブレードを主走査方向に移動させるレシ
プロ機構を備え、該ブレードは熱可塑性又は熱硬化性ポ
リウレタンからなり、該ブレード表面の少なくとも前記
像担持体に接触する部分に低摩擦係数のコーティング層
が形成された画像形成装置において、該ブレードで掻き
落とされたトナーを受け止めるトナー受け手段と、該ブ
レードと該像担持体とが接触する位置に貯留したトナー
を除去するトナー除去手段を有することを特徴とする画
像形成装置である。

【００１６】この装置においては、前記トナー除去手段
が、前記像担持体の後回転時に該像担持体を逆回転させ
る手段であることが好ましく、あるいは、前記トナー除
去手段が、前記像担持体の後回転時に該像担持体中央を
中心に主走査方向画像域全幅で該像担持体上に帯状のト
ナー像を形成し、該トナー像が前記ブレードに到達する
ように制御する制御手段であることが好ましい。

【００１７】前記トナー受け手段は、前記ブレードで掻
き落とされたトナーが落下する位置に設けられたシート
（以下、トナー受けシートという）であることが好まし
い。

【００１８】前記コーティング層は、粒径が１０μｍ以
下のフッ化カーボンが分散したナイロンからなることが
好ましい。

【００１９】本発明はまた、像担持体に接触して該像担
持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、該
ブレードを主走査方向に移動させるレシプロ機構とを備
え、該ブレードは熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンか
らなり、該ブレード表面の少なくとも該像担持体に接触
する部分に低摩擦係数のコーティング層が形成されたク
リーニング装置において、該ブレードで掻き落とされた
トナーを受け止めるトナー受け手段と、該トナー受け手
段上に積みあがったトナーを掻き落とす掻き落とし手段
とを有することを特徴とするクリーニング装置である。

【００２０】このクリーニング装置においては、前記ト
ナー受け手段上のトナーを除去するための廃トナー搬送
スクリューを備え、前記掻き落とし手段が、前記レシプ
ロ機構と同期してレシプロ運動し、該レシプロ運動にお
いて該廃トナー搬送スクリューと干渉して弾かれるスダ
レ状部を有するスダレ部材であることが好ましい。

【００２１】また、前記掻き落とし手段がブラシである
ことも好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の装置において、前記トナ
ー受け手段は、前記ブレードで掻き落とされたトナーが
落下する位置に設けられたシートであることが簡易であ
るという観点から好ましい。このトナー受けシートは、
軽量である点でプラスティック製が好ましく、特にはポ
リウレタン、ＰＥＴ製が好ましい。その構造は、落下し
てくるトナーを受け止めることができるものであれば特
に制限は無いが、ドラムの回転方向と順方向設置された
シートが好ましい。シートの厚さは特に限定されず、そ
の機能を果たせる程度の強度が確保される厚さがあれば
良い。

【００２３】上記掻き落とし部材は、上記トナー受けシ
ートの下流にあって、該クリーニングブレードよりは上
流に配置されており、該トナー受けシート上に滞積し
て、且つ廃トナー搬送スクリューでは搬送できない位置
に滞積したトナーを掻き落とすものである。

【００２４】掻き落とし部材の一形態として、レシプロ
機構と同期してレシプロ運動し、レシプロ運動の際に廃
トナー搬送スクリューと干渉して弾かれる構造を有する
部材が挙げられる。スダレ部材はクリーニングブレード
の自由長を決めている背板に、廃トナー搬送スクリュー
に干渉する形状にカット、または折り返したシートを貼
り付けたものが好ましい。

【００２５】上記掻き落とし部材の一例を図３に示す。
この部材は、プラスティック製のシートＪに、カット位
置Ｈにおいてスダレ状に切込みを入れ、各スダレ状部の
一部を折り返し位置Ｉにおいて折り返したものを板金Ｋ
に取り付けたもの（以後これを「スダレ部材」と呼ぶ）
である。スダレ状に切込みを入れて各スダレ状部を一部
折り返すことにより、折り返した部分が廃トナー搬送ス
クリューにはじかれ、トナー受けシート上や前記スダレ
部材を構成しているプラスチック製シート上等に滞積し
たトナーを掻き落とすことができる。板金を使用するこ
とにより、プラスティック製シートのみで構成する場合
より部材としての強度が増すという効果がある。板金は
クリーニングブレードの背板と機能として一体化させる
ことが可能で、この場合アングル部の位置でクリーニン
グブレードの自由長を規制することができる。つまり、
図３において板金Ｋの掻き落としシートＪが取り付けら
れていない面をクリーニングブレードに当接すること
で、ブレードの自由長が規制される。

【００２６】スダレ部材は図２のように配置すればよ
い。像担持体である感光ドラムＡに接するように設けら
れたクリーニング装置Ｎには、感光ドラムの表面に当接
するようにクリーニングブレードＣが保持される。感光
ドラム表面上のトナーは、クリーニングブレードによっ
て掻き落とされ、トナー受けシートＤ上に落ち、廃トナ
ー搬送スクリューＥによって図面左方向に搬送される
が、トナー受けシートＤ上に積み上がりもする。

【００２７】一方、スダレ部材の折り返した部分が廃ト
ナー搬送スクリューＥに干渉するように、かつ、スダレ
部材がレシプロ機構によってクリーニングブレードと追
随して主走査方向に移動するようにスダレ部材Ｂを配置
すれば、スダレ部材はスクリューと干渉してはじかれ、
その振動によってトナー受けシートＤ上に積みあがった
トナーは掻き落とされる。従って、クリーニングブレー
ドニップ領域にトナーが溜まることが抑制され、トナー
に含まれる外添剤もたまりにくく、従って、像担持体へ
の傷は軽減される。

【００２８】プラスティック製のシートＪとしては、主
に難燃性の掛脂シートが好適に用いられ、より好ましく
は難燃性ＰＥＴフィルムが用いられる。ポリエチレンや
ＰＩフィルムも使用可能である。その厚さは特に限定さ
れず、その機能を果たせる程度の強度が確保される厚さ
があれば良い。

【００２９】また、トナー受けシート上に蓄積したトナ
ーを掻き落とす部材の別の形態として、図４に示すよう
なブラシ状のものも有効である。

【００３０】この場合ブラシＧの材質としては、粘着性
のある合成樹脂や合成ゴムが望ましく、例えばポリビニ
ルエチルエーテル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビ
ニルイソブチルエーテル、ポリイソブチレン、ブチルゴ
ム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（Ｓ
ＢＲ）、塩化ゴム、環化ゴム、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラ
ールからなる群から選ばれた１種または２種類以上の混
合物が使用できる。

【００３１】ブラシＧは、像担持体とは干渉しないよう
に配置し、像担持体と対向する位置において移動方向が
像担持体の移動方向とは反対になるように回転させるこ
とが好ましい。このようにすることにより、該クリーニ
ングブレードによって掻き落とされたトナーが前記トナ
ー受けシートに積みあがるのを防止する効果が高い。

【００３２】前記トナー除去手段は、前記像担持体の後
回転時に像担持体を逆回転させる手段であることが好ま
しい。

【００３３】後回転とは、被記録材に画像を形成し終え
た後に、像担持体を回転させることであり、通例現像器
の濃度補正のためのパッチ検知のために行う。このとき
像担持体を逆回転（画像形成時の回転方向とは逆方向の
回転）させることにより、画像形成時にクリーニングニ
ップ近傍に溜まったトナーはふるい落とされ、該クリー
ニングブレードニップ領域にはトナーおよびこれに含ま
れる外添剤はたまりにくく、従って、像担持体への傷は
軽減される。

【００３４】像担持体を逆回転させるためには、専用の
モーターを設けてもよいが、画像形成時に像担持体を回
転させるモーターを逆回転させるための電気回路を設け
ても良い。あるいはモーター自体は正回転としてギヤに
より逆回転にする構造でも良い。また後回転時であるこ
とを判定し、回転方向を逆回転に切り替えるための制御
手段を設ける。逆回転の回数は特に制限しないが、数回
（３〜４回）行えば十分である。

【００３５】また、前記トナー除去手段が、前記像担持
体の後回転時に主走査方向画像域全幅で該像担持体上に
帯状のトナー像を形成し、該トナー像が前記ブレードに
到達するように制御する制御手段であることが好まし
い。

【００３６】帯状画像の長さ（主走査方向と直交する方
向）は特に制限はなく、０．５ｇ／ｃｍくらいの濃度が
あれば縞状でも構わない。像担持体上の帯状の画像が後
回転時に該クリーニングブレードエッジに到達すること
によって、画像形成時に該ブレードにニップ近傍に溜ま
ったトナーはパッキング状態からほぐされ、はじき落と
される。従って、クリーニングブレードニップ領域には
トナーおよびそれに含まれる外添剤はたまりにくく、像
担持体への傷は軽減される。

【００３７】クリーニングブレードは熱可塑性又は熱硬
化性ポリウレタンからなり、ブレード表面の少なくとも
前記像担持体に接触する部分に低摩擦係数のコーティン
グ層が形成されたものであるが、コーティング層はブレ
ードの像担持体に接触する部分のみ、もしくは接触する
面のみ、又は全面にわたって設けることができる。

【００３８】クリーニングブレードのコーティング層の
摩擦係数は０．０５〜０．５であることが好ましい。

【００３９】コーティング層は、樹脂、あるいは樹脂に
潤滑材を分散させたもので形成することができる。特に
は、コーティング層は平均粒径が１０μｍ以下のフッ化
カーボン粒子を分散させたナイロン層であることが好ま
しい。分散させるフッ化カーボンは比較的小粒径のもの
が良く、１０μｍ以下とすることにより、該クリーニン
グブレードニツプ部にフッ化カーボンが挟まった際にブ
レードエツジが不安定となることを抑制でき、トナーの
すり抜けを防止することができる。

【００４０】フッ化カーボンの種類しては、たとえば
（Ｃ₂Ｆ）ｎ型であるセフボンＤＭ（商品名、セントラ
ル硝子社製）、（ＣＦ）ｎ型であるセフボンＣＭＡ、セ
フボンＣＭＦ（商品名、セントラル硝子社製）、フッ化
炭素＃２０６５、＃１０３０、＃１０００（商品名、旭
硝子社製）、ＣＦ−１００（商品名、日本カーボン社
製）、また（ＣＦ）ｎ型でフッ化率を変えたフッ化炭素
＃２０２８、＃２０１０（商品名、旭硝子社製）、さら
には上記フッ化カーボンをアミン等の塩基で処理し表面
のフッ素を除去したもの等が挙げられる。

【００４１】ナイロンは特に硬度が適当な樹脂である
が、コーティング層に使用できる樹脂は、これだけに及
ばず、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性
アクリル樹脂、ポリビニリルアセタール樹脂、エポキシ
樹脂等も使用可能である。

【００４２】潤滑材としては、上記フッ化カーボン以外
に、トスパール（商品名、ＧＥ東芝シリコーン社製シリ
コーン微粒子）等が使用できる。

【００４３】以上説明したトナー受け手段、掻き落とし
手段およびトナー除去手段以外の画像形成装置の構成に
ついては、公知の画像形成装置の技術を適用することが
できる。

【００４４】

【実施例】本発明の実施例において使用した画像形成装
置につき説明する。

【００４５】図１は、実施例で使用した、像担持体クリ
ーニング手段及び転写ベルトクリーニング手段を持つ４
連ドラム方式のカラー電子写真複写装置の全体構成を示
す断面説明図である。

【００４６】画像形成装置本体の内部には、プロセス手
段を内蔵する画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが横方
向に配置されており、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、
Ｐｄの下部にはベルト駆動ローラ１３、１４、１５に無
端状の転写ベルト１３０が掛けわたされている。上記転
写ベルト１３０は、図示しない駆動モーターによりベル
ト駆動ローラ１３を矢印の方向に回転させることにより
回転させる。１０はカセットであって、被記録材である
記録シートＰを収納しており、上記カセット１０内に収
納された記録シートＰは、最上側より給送される。そし
てレジストローラ対７によって斜行が補正されると共
に、前記画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄと同期どり
されて転写ベルト１３０上に搬送される。１２は上記記
録シートＰをレジストローラ対より転写ベルト１３０に
導くための搬送ガイドである。

【００４７】次に上記画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐ
ｄの構成を説明すると、回転可能な像担持体である感光
ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有し、その周囲にプロ
セス手段を構成する一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、転写帯電器２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、クリーニング装置４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄ、前露光光源１１３ａ、１１３ｂ、１
１３ｃ（Ｐｄ部にも存在するが図面では省略）が夫々設
けられている。また上記感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄの上方には、レーザービームスキヤナーが設けられ
ている。

【００４８】上記一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
は、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを露光するに先
立って、ドラム表面を均一に帯電するものであり、現像
器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、露光されてドラム表面に
形成された静電潜像にブラツク、マゼンタ、イエロー、
シアンの各色トナーを付着させて可視像（トナー像）化
するものである。また転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、２４ｄは、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに形
成されたトナー像を記録シートＰに転写させるものであ
り、クリーニング装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは画像転
写後にドラム面に付着している残留トナーを除去するも
のである。前露光光源１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ
（Ｐｄ部にも存在するが図面では省略）は感光ドラム３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの表面電位を除電するものであ
り、レーザービームスキヤナーは半導体レーザー、ポリ
ゴンミラー、ｆθレンズ等を有し、電気デジタル画像信
号の入カを受けてその信号に対応して変調されたレーザ
ービームを感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線方
向に照射して露光するものである。

【００４９】３２は、転写ベルト３上を搬送されてきた
記録シートＰを分離するための分離帯電器であり、９は
記録シートＰに転写された転写画像を定着させるための
定着器であって、内部にヒータ等の加熱手段を有する定
着ローラ５１とこれに圧接する加圧ローラ５２を有して
いる。

【００５０】６３は装置外に排出された記録シートＰを
積載するための排出トレイである。

【００５１】本画像形成装置例において、被記録材を担
持および搬送する担持搬送手段は、上記ベルト駆動ロー
ラ、転写ベルト、駆動モーター、レジストローラおよび
搬送ガイドにより構成される。

【００５２】像担持体を帯電する帯電手段は、上記一次
帯電器、補助帯電器等により構成される。

【００５３】像担持体上にトナー像を形成するトナー像
形成手段は、上記現像器、レーザービームスキヤナー、
補助帯電器等により構成される。

【００５４】担持搬送手段に担持された被記録材にトナ
ー像を転写する手段は、上記転写帯電器により構成され
る。

【００５５】像担持体を清掃するクリーニング手段は、
上記クリーニング装置である。

【００５６】次に画像形成動作について説明すると、画
像形成作業開始信号が装置本体に入力されると、感光ド
ラム３ａは矢印の方向に回転し始め、一次帯電器２ａに
よって一様に帯電され、レーザービームスキヤナーによ
って原塙画像のブラック成分に対応する画像信号によっ
て変調されたレーザー光がドラム面に照射されて静電潜
像が形成される（露光）。次に現像器１ａによってブラ
ック色のトナーが供給されて前記潜像を可視像化したト
ナー像が形成される。

【００５７】一方、カセット１０に収納された記録シー
トＰは、給送され、一時的に停止しているレジストロー
ラ対によって斜行が補正された後、前記感光ドラム３ａ
に形成されたトナー像とのタイミングをとって、転写ベ
ルト１３０上に搬送される。上記転写ベルト１３０に送
り込まれた記録シートＰは、画像形成部Ｐａの転写部で
転写帯電器２４ａによって転写帯電が行われて、トナー
像が記録シートＰに転写される。上記工程が画像形成部
Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおいても同様に行われ、マゼンタ色
トナー像、イエロー色トナー像、シアン色トナー像が順
次記録シートＰに転写される。

【００５８】画像転写が終了した記録シートＰは、転写
ベルト１３０の左端部で分離帯電器３２によってＡＣ除
電を受けながら転写ベルト１３０より分離され定着器９
に搬送される。そして、上記定着器９によって画像定着
が行われた記録シートＰは、装置外の排出トレイ６３に
排出される。

【００５９】尚、本実施例に係る電子写真複写機におけ
る最大画像幅はＡ４横の約２９０ｍｍであり、ドラム周
速は２００ｍｍ／ｓｅｃである。また、上記感光ドラム
は、導電性基材とその上に被覆された電荷発生層と更
に、その上に被覆された電荷輸送層、また更にその上に
被覆されたテフロン（登録商標）を含有した離型性層を
備えている。

【００６０】次に、図２に従ってクリーニング装置につ
いて説明する。クリーニング装置４のクリーニング容器
には、前記感光ドラムＡの表面に当接されたクリーニン
グブレードＣが保持されている。

【００６１】クリーニングブレードは、ウレタンを主体
とした弾性ブレードで硬度７７度（Ｈｓ）、反発弾性率
４１（％）（４０℃での反発弾性率６３％）、３００％
モジュラス２００（ｋｇ／ｃｍ²）（いずれもＪＩＳ規
格による）のもので、当接角度２５度、当接圧３３（ｇ
／ｃｍ）にて感光体Ａに当接してある。クリーニングブ
レードは板厚２ｍｍであり、ＳＵＳ（板厚１．０ｍｍ）
が背板として配設されている。クリーニングブレードの
自由長としては、８ｍｍである。クリーニングブレード
はウレタンを主体とした弾性ブレードで、該ブレード表
面の像担持体に少なくとも接触する部分、ここでは図５
のようにブレードの両面に、低摩擦係数のコーティング
層として、ディッピング法により粒径が１０μｍ以下の
フッ化カーボンを分散させたナイロンコーティング層を
形成したものを使用した。ナイロンコーティング層Ｌが
設けられたクリーニングブレードＣは、ブレード貼り付
け板金Ｍに固定されている。

【００６２】このブレードの製法としては、まず上述基
材のウレタンゴムを研磨機にかけブラスト処理をし、そ
の上に接着層をディッピング法により形成した。接着層
形成用の溶液は、アルコール可溶性ナイロンをメタノー
ルに溶解させた溶液にジイソプロピルエーテル、及びＮ
−β−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを加え、
室温で３０分攪拌することによって得た。次に接着層の
上に、ナイロンを溶解させた溶液にフッ化黒鉛（粒径１
０μｍ以下、セントラル硝子社製）を添加し、分散させ
たものを再びディッピング法により塗布し、８０℃で５
分間乾燥させ、ナイロン樹脂コーティング層を形成し
た。本例で行った方法はディッピング法による塗布方法
であるが、塗布方法としては特に制限はなく、他にスク
リーン印刷法、スプレー法、ロールコーティング法など
があり、図６、図７のようにブレードの片面のみ、又は
片面と先端切断面のみにコーティング層を有するブレー
ドとしても良い。

【００６３】前露光光源１１３としては、６６０ｎｍの
ピーク波長を主体とした発光ダイオード（素子ＧａＡＩ
Ａｓ）を用いピーク波長の１／２になる半値幅は約２５
ｎｍであり露光量としては、２０μＪ／ｃｍ²である。

【００６４】定着装置９は、定着ローラ５１、加庄ロー
ラ５２と、その各々をクリーニングする耐熱性クリーニ
ング部材５４、５５と、ローラ５１、５２内に設置され
たローラ加熱ヒータ５６、５７と、定着ローラ５１にジ
メチルシリコーンオイル等の離型剤オイルを塗布する塗
布ローラ５０と、そのオイルの溜め５３と、加庄ローラ
５２表面の温度を検知して定着温度を制御するサーミス
タ５８とからなっている。４色のトナー像を転写された
被記録材Ｐはこの定着装置により、トナー像の混色及び
被記録材Ｐへの固定が行なわれて、フルカラーのコピー
画像が形成される。

【００６５】ところで、カラー用トナーの特性として
は、先ず、二成分系現像剤としては、懸濁重合法により
作製した重合トナーと、重合法により作製した樹脂磁性
キヤリアとの混合物を使用した。得られた現像剤のＴ／
Ｄ比（トナー／現像剤）は８％であった。磁性キヤリア
としては、１キロエルステツドの磁界中の磁化量が１０
０ｅｍｕ／ｃｍ³であり、且つ個数平均粒径が４０μｍ
であって、更に比抵抗が１０¹³Ω・ｃｍのものを使用し
た。又、非磁性重合トナーは、粉砕法によって製造され
た紛砕トナーであって、重量平均粒径が８μｍであっ
て、比重が１．０５ｇ／ｃｍ³の単位質量当たりの平均
電荷量が２５μＣ／ｇであるトナーを用いた。

【００６６】〔実施例１〕上記の画像形成装置におい
て、図２に示すように、クリーニングブレードの像担持
体回転方向上流にはブレードで掻き落とされたトナーを
受け止めるトナー受け手段としてポリウレタン製のシー
トがドラム回転方向と順方向に配され、さらにそのシー
ト上に積みあがったトナーを掻き落とす掻き落とし部材
として、スダレ部材がついているというクリーニング構
成を有するクリーニング装置を用いて、常温、常湿環境
下、画像被覆率１０％のコピーを１枚間欠で５万枚コピ
ーの実写テストを行い、５万枚目に得られた画像を目視
により評価した。

【００６７】前記スダレ部材は図２に示すように、プラ
ステイツク樹脂（難燃性ＰＥＴフィルム）シートをスダ
レ状に切って多端を折り返し（図３）、該折り返した部
分を廃トナー搬送スクリューに干渉させる機構を有して
おり、該スダレ部材がレシプロ機構によって、該クリー
ニングブレードと追随して、主走査方向に移動すること
で、該スダレ部材はスクリューと干渉してはじかれ、そ
の振動によってスダレ部材上に積みあがったトナーは掻
き落とされるという仕組みになっている。

【００６８】このようなクリーニング装置を用いること
によって、上記トナー受けシート上に溜まったトナーは
ある程度以上積みあがると（スダレ部材に干渉するとこ
ろまで積みあがると）、前述スダレ部材によって掻き落
とされ、クリーニング装置容器奥のほうへはじき落とさ
れた。従って、クリーニングブレードニップ近傍までト
ナーが積みあがることはなく、ニップに外添剤が過剰に
挟まって、像担持体表面を過剰に傷つけることがなくな
り、５万枚目に出力された画像も良好であった。

【００６９】〔実施例２〕上記の画像形成装置におい
て、図４に示すように、クリーニングブレードの像担持
体回転方向上流にはブレードで掻き落とされたトナーを
受け止めるトナー受け手段としてポリウレタン製のシー
トがドラム回転方向と順方向に配され、さらにそのトナ
ー受けシート上に積みあがったトナーを掻き落とす掻き
落とし部材として、ポリビニルエチルエーテル製のブラ
シがついているというクリーニング構成を有するクリー
ニング装置を用いて、常温、常湿環境下、画像被覆率１
０％のコピーを１枚間欠で５万枚コピーの実写テストを
行い、５万枚目に得られた画像を目視により評価した。
前記ブラシは図４に示すように、クリーナ開口部内に像
担持体とは決して干渉しない位置にあり、像担持体と対
向する位置において像担持体の移動方向とは反対方向に
移動するように回転していて、クリーニングブレードに
よって掻き落とされたトナーが前記トナー受けシートに
積みあがるのを防止する仕組みになっている。

【００７０】このようなクリーニング装置を用いること
によって、上記トナー受けシート上に溜まったトナーは
ある程度以上積みあがると（ブラシに干渉するところま
で積みあがると）、前記ブラシによって掻き落とされ、
クリーニング装置容器奥のほうへはじき落とされた。従
って、該クリーニングブレードニップ近傍までトナーが
積みあがることはなく、該ニップに外添剤が過剰に挟ま
って、像担持体表面を過剰に傷つけることがなくなり、
５万枚目に出力された画像も良好であった。

【００７１】〔比較例１〕実施例１、２との比較とし
て、上記画像形成装置において、前記クリーニングブレ
ードの像担持体回転方向上流にはブレードで掻き落とさ
れたトナーを受け止めるトナー受け手段としてポリウレ
タン製のシートがついているが、クリーニング装置容器
内には掻き落とし部材は設けないまま、常温、常湿環境
下、画像被覆率１０％のコピーを１枚間欠で５万枚コピ
ーの実写テストを行い、得られた画像を目視により評価
したしたところ、約３万枚目で画像不良が発生した。ト
ナー受けシート上には該クリーニングブレードによって
掻き落とされたトナーがぎっしりと積みあがり、積みあ
がったトナーはブレードエッジ部にまで達した。前記ク
リーニングブレードニップには小粒径の外添剤が過剰に
挟まり、外添剤が像担持体倒に押し付けられ、像担持体
にはかなり深い傷がついた。

【００７２】〔実施例３〕上記の画像形成装置におい
て、クリーニングブレードの像担持体回転方向上流には
ブレードで掻き落とされたトナーを受け止めるトナー受
け手段としてポリウレタン製のシートがついており、ト
ナー除去手段として、像担持体を回転させるモーターを
逆回転可能とする電気回路を付加し、かつ、制御装置に
画像形成後の像担持体後回転時に像担持体が２〜４回逆
回転するシーケンスをもたせた構成で、常温、常湿環境
下、画像被覆率１０％のコピーを１枚間欠で５万枚コピ
ーの実写テストを行い、５万枚目に得られた画像を目視
により評価した。上記構成とすることによって、トナー
受けシート上に溜まったトナーは後回転時に行われる逆
回転によってもたらされる重力方向の力及び、そのとき
発生する微小な振動によってはじき落とされ、クリーニ
ング装置容器奥のほうへ追いやられた。従って、該クリ
ーニングブレードニップ近傍までトナーが積みあがるこ
とはなく、該ニップに外添剤が過剰に挟まって、像担持
体表面を過剰に傷つけることがなくなり、５万枚目に出
力された画像も良好であった。

【００７３】〔実施例４〕上記の画像形成装置におい
て、クリーニングブレードの像担持体回転方向上流には
ブレードで掻き落とされたトナーを受け止めるトナー受
け手段としてポリウレタン製のシートがついており、ト
ナー除去手段として、該像担持体の後回転時に該像担持
体中央を中心に主走査方向画像域全幅で該像担持体上に
帯状の画像が形成され、この画像が転写されずにクリー
ニングブレードに到達するようなシーケンスを制御装置
に持たせ、常温、常湿環境下、画像被覆率１０％のコピ
ーを１枚間欠で５万枚コピーの実写テストを行い、５万
枚目に得られた画像を目視により評価した。帯状画像は
幅（主走査方向）２９０ｍｍ、長さ５０ｍｍである。上
記構成とすることによって、パッキング状態となったト
ナー受けシート上に溜まったトナーはクリーニングブレ
ードニップ近傍まで到達しても、前述後回転時に形成さ
れる主走査方向全幅の帯状の画像によって、アタツクを
受け、ほぐし落とされた。従って、該ニップに外添剤が
過剰に挟まって、像担持体表面を過剰に傷つけることが
なくなり、５万枚目に出カされた画像も良好であった。

【００７４】〔比較例２〕実施例３、４との比較とし
て、上記画像形成装置において、トナー受けシートを設
けず、従ってクリーニング装置容器底面と該像担持体と
の間に隙間が空いた状態で、常温、常湿環境下、画像被
覆率１０％のコピーを１枚間欠で５万枚コピーの実写テ
ストを行い、得られた画像を目視により評価した。トナ
ー除去手段も設けなかった。すると、クリーニングブレ
ードで掻き落とされたトナーは積みあがることはなく、
従って、クリーニングブレードニップには小粒径の外添
剤が過剰に扶まることはなく、該像担持体の寿命は長く
なった。しかしながら、該クリーニングブレードで掻き
落とされたトナーはクリーニング装置からボタ落ちし、
クリーニング装置下方にある転写ベルト上に降りかかっ
た。そのため、約５千枚で被記録材の裏汚れが発生して
しまった。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば像担持体との滑り性を確
保するために発明されたブレードである熱可塑性又は熱
硬化性ポリウレタンからなり、該ブレード表面の少なく
とも前記像担持体に接触する部分のみ、もしくは接触す
る面のみ、又は全面にわたって、低摩擦係数のコーティ
ング層を形成したブレードを用いる際に、問題となる像
担持体への過剰な傷をそれらに関わる材料の物性や本体
の構成を大きく変えることなく、軽減することができ
る。

【００７６】また、本発明は前記像担持体への傷をつけ
る要因となっている該クリーニングニツプに侵入し、挟
まる外添剤（小径無機微粒子）について、初期的にトナ
ーの外添処方を変えることによって、その量を制御する
のではなく、クリーニング装置内に補助部材を設置した
り、簡単なシーケンスを後回転時に設けたりして制御し
ているので、現像器内のトナーの流動性や定着性に影響
を与えることがないというメリットを有する。

【００７７】また、その結果、電子写真装置の信頼性を
大きく向上させることができ、かつ電子写真装置のプロ
ダクティビティーが画期的に向上しても対応可能なクリ
ーニング装置を有している電子写真装置を提供すること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用した、像担持体クリーニング手段
を有する４連ドラム方式のカラー電子写真複写装置の概
略図である。

【図２】実施例１で用いたスダレ部材を設けたクリーニ
ング装置の概略図である。

【図３】実施例１で用いたスダレ部材の構成を示す槻略
図である。

【図４】実施例２で用いたブラシを設けたクリーニング
装置の概略図である。

【図５】ディッピング法により、フッ化カーボンを分散
させたナイロン層をブレードの両面に形成したブレード
の模式図である。

【図６】スクリーン印刷法により、フッ化カーボンを分
散させたナイロン層をブレードの片面に形成したブレー
ドの模式図である。

【図７】スプレーコート法により、フッ化カーボンを分
散させたナイロン層をブレードの片面と先端切断面に形
成したブレードの模式図である。

【符号の説明】

Ａ・・・像担持体Ｂ・・・スダレ部材Ｃ・・・クリーニングブレードＤ・・・トナー受けシートＥ・・・廃トナー搬送スクリューＦ・・・トナー横漏れ防止部材Ｇ・・・トナー掻き落としブラシＨ・・・掻き落としシートのカット位置Ｉ・・・掻き落としシートの折り返し位置Ｊ・・・掻き落としシートＫ・・・スダレ板金Ｌ・・・フッ化カーボンを分散させたナイロンコーティ
ング層Ｍ・・・ブレード貼り付け板金Ｎ・・・クリーニング装置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ・・・画像形成部Ｐ・・・被記録材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・現像器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・一次帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・感光ドラム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・クリーニング装置７・・・レジストローラ対９・・・定着器１０・・・カセット１２・・・搬送ガイド１３、１４、１５・・・ベルト駆動ローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ・・・転写帯電器３２・・・分離帯電器５１・・・定着ローラ５２・・・加圧ローラ６３・・・排出トレイ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ・・・前露光光源１３０・・・転写ベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被記録材を担持および搬送する担持搬送
手段、回転可能な像担持体、該像担持体を帯電する帯電
手段、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成
手段、該担持搬送手段に担持された被記録材に該トナー
像を転写する手段、および該像担持体を清掃するクリー
ニング手段とを備え、前記クリーニング手段は、該像担
持体に接触するように設けられたブレードを有し、かつ
該ブレードを主走査方向に移動させるレシプロ機構を備
え、該ブレードは熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンか
らなり、該ブレード表面の少なくとも前記像担持体に接
触する部分に低摩擦係数のコーティング層が形成された
画像形成装置において、該ブレードで掻き落とされたト
ナーを受け止めるトナー受け手段と、該トナー受け手段
上に積みあがったトナーを掻き落とす掻き落とし手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記クリーニング手段が、前記トナー受
け手段上のトナーを除去するための廃トナー搬送スクリ
ューを備え、前記掻き落とし手段が、前記レシプロ機構
と同期してレシプロ運動し、該レシプロ運動において該
廃トナー搬送スクリューと干渉して弾かれるスダレ状部
を有するスダレ部材である請求項１記載の装置。
【請求項３】前記掻き落とし手段がブラシである請求
項１記載の装置。
【請求項４】被記録材を担持および搬送する担持搬送
手段、回転可能な像担持体、該像担持体を帯電する帯電
手段、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成
手段、該担持搬送手段に担持された被記録材に該トナー
像を転写する手段、および該像担持体を清掃するクリー
ニング手段とを備え、前記クリーニング手段は、該像担
持体に接触するように設けられたブレードを有し、かつ
該ブレードを主走査方向に移動させるレシプロ機構を備
え、該ブレードは熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンか
らなり、該ブレード表面の少なくとも前記像担持体に接
触する部分に低摩擦係数のコーティング層が形成された
画像形成装置において、該ブレードで掻き落とされたト
ナーを受け止めるトナー受け手段と、該ブレードと該像
担持体とが接触する位置に貯留したトナーを除去するト
ナー除去手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記トナー除去手段が、前記像担持体の
後回転時に該像担持体を逆回転させる手段である請求項
４記載の装置。
【請求項６】前記トナー除去手段が、前記像担持体の
後回転時に主走査方向画像域全幅で該像担持体上に帯状
のトナー像を形成し、該トナー像が前記ブレードに到達
するように制御する制御手段である請求項４記載の装
置。
【請求項７】前記トナー受け手段が、前記ブレードで
掻き落とされたトナーが落下する位置に設けられたシー
トである請求項１〜６いずれか一項記載の装置。
【請求項８】前記コーティング層が、粒径１０μｍ以
下のフッ化カーボンが分散したナイロンからなる請求項
１〜７いずれか一項記載の装置。
【請求項９】像担持体に接触して該像担持体上のトナ
ーを除去するクリーニングブレードと、該ブレードを主
走査方向に移動させるレシプロ機構とを備え、該ブレー
ドは熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンからなり、該ブ
レード表面の少なくとも該像担持体に接触する部分に低
摩擦係数のコーティング層が形成されたクリーニング装
置において、該ブレードで掻き落とされたトナーを受け
止めるトナー受け手段と、該トナー受け手段上に積みあ
がったトナーを掻き落とす掻き落とし手段とを有するこ
とを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】前記トナー受け手段上のトナーを除去
するための廃トナー搬送スクリューを備え、前記掻き落
とし手段が、前記レシプロ機構と同期してレシプロ運動
し、該レシプロ運動において該廃トナー搬送スクリュー
と干渉して弾かれるスダレ状部を有するスダレ部材であ
る請求項９記載のクリーニング装置。
【請求項１１】前記掻き落とし手段がブラシである請
求項９記載のクリーニング装置。