JP2002296992A - クリーニングブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体を損傷させることなく、確実にトナー
を掻き取ることのできるクリーニングブレードを提供す
ること。 【解決手段】 ブレード基体部６０ａをゴム製のコート
層６０ｂで覆ってクリーニングブレード６０を構成し、
コート層６０ｂの厚さは、ブレード基体部６０ａの厚さ
に比べて極めて薄くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に用
いられるクリーニングブレードの技術分野に属するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置においては、感光体
ドラム上の残留トナー等を除去するために、クリーニン
グブレードが備えられている。このクリーニングブレー
ドは、残留トナーを確実に除去しながら、感光体ドラム
の表面の損傷を防ぐ必要がある。

【０００３】そこで、従来においては、ウレタンゴムで
形成されたブレードを感光体に押圧する方式のものが一
般的に用いられている。

【０００４】このウレタンゴム製のクリーニングブレー
ドは、ウレタンゴムのシートを短冊状に切断したもので
あり、そのエッジ部を感光体ドラムの表面に当接させる
ことにより、残留トナーを掻き取るように構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウレタンゴム製のクリーニングブレードは、感光体ドラ
ムに当接させた先端部が、感光体ドラムの回転に伴って
撓んでしまい、前記エッジ部を感光体ドラムの表面に有
効に当接させることが困難になってしまう。

【０００６】その結果、トナーの掻き取り能力が低下
し、良好なクリーニングを行うことが困難になるという
問題があった。

【０００７】この問題を解決するためには、クリーニン
グブレードの硬度を高くすることにより、前記回転に伴
う撓みを防止することも考えられる。しかしながら、こ
のようにブレードの硬度を高くすると、回転時に振動が
発生したり、あるいは感光体ドラムが損傷してしまうと
いう問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、このような問題を解決
し、感光体を損傷させることなく、確実にトナーを掻き
取ることのできるクリーニングブレードを提供すること
を課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のクリーニ
ングブレードは、前記課題を解決するために、トナー像
を担持搬送する感光体に当接して該感光体上の転写後の
残留物をクリーニングするクリーニングブレードであっ
て、ブレード基体部と、そのブレード基体部の厚さと比
して極めて薄く形成されたゴム層からなり、少なくとも
前記感光体との当接部及びその周辺にて前記ブレード基
体部を覆うコート層と、を有し、前記感光体との当接部
の硬度は、前記ブレード基体部の硬度よりも低硬度に設
定されていることを特徴とする。

【００１０】請求項１記載のクリーニングブレードは、
ブレード基体部が、少なくとも感光体との当接部及びそ
の周辺にて、コート層に覆われている。そして、このコ
ート層は、ブレード基体部の厚さと比して極めて薄く形
成されたゴム層から形成されている。従って、クリーニ
ングブレードのエッジ部は、このゴム層で形成されたコ
ート層によって形成され、感光体に当接することになる
が、このコート層が覆っているブレード基体部は、コー
ト層に対して極めて厚く形成されているので、前記感光
体が回転した場合でも、クリーニングブレードの先端部
が撓むことがない。その結果、前記エッジ部の形状は、
前記感光体が回転した場合でも、望ましい形状のまま維
持されることになり、良好にクリーニングが行われる。
しかも、このようなブレード基体部とコート層とを備え
たクリーニングブレードは、感光体との当接部の硬度
が、前記ブレード基体部の硬度よりも低硬度に設定され
ている。従って、感光体を損傷することがない。

【００１１】請求項２記載のクリーニングブレードによ
れば、前記コート層の層厚は、２０μｍよりも厚く、か
つ１０００μｍよりも薄く形成されているので、エッジ
部の形状を維持しつつ、感光体の損傷を防止する。

【００１２】請求項３記載のクリーニングブレードによ
れば、前記前記感光体との当接部の硬度は、ＪＩＳＡ８
１度以下に設定されているので、感光体の損傷を確実に
防止する。

【００１３】請求項４記載のクリーニングブレードによ
れば、ブレード基体部とコート層はウレタンゴムで形成
されているので、エッジ部の形状を維持しつつ、感光体
の損傷を防止する。

【００１４】請求項５記載のクリーニングブレードによ
れば、ブレード基体部は金属で形成され、コート層はウ
レタンゴムで形成されているので、エッジ部の形状を維
持しつつ、感光体の損傷を防止する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、添付図面を参照して説明する。まず、本実施
形態における画像形成装置全体の概要について説明す
る。

【００１６】（画像形成装置全体の概要）図１は、本発
明の画像形成装置の一実施形態としてのドラムカートリ
ッジ７の概略構成を示す断面図である。図１において、
ドラムカートリッジ７は、感光ドラム２５を備えてい
る。感光ドラム２５は、正帯電性の材料、例えば、正帯
電性のポリカーボネイトを主成分とする有機感光体から
なる。具体的には、感光ドラム２５は、例えば、円筒状
でアルミ製の円筒スリーブを本体として、その外周部
に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散させた所定
厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層を形成した中空
状のドラムから構成され、円筒スリーブを接地した状態
で、本体ケース２９に回転自在に枢支される。更に、感
光ドラム２５は、図示しない駆動手段により矢印方向に
回転駆動される。

【００１７】帯電器２６は、例えば、タングステンなど
からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯
電用のスコロトロン型の帯電器から構成される。

【００１８】現像装置５０は、ケース２４内にトナー収
容室４０が形成され、トナー収容室４０内には、トナー
ホッパー３０が着脱自在に設けられている。また、トナ
ーホッパー３０の内部には、アジテータ５２が回転自在
に設けられている。なお、このトナーホッパー３０内に
は、電気絶縁性を有する正帯電性の非磁性１成分現像剤
としての重合トナーが収容される。

【００１９】また、トナー収容室４０は、開口部４１に
よってトナー収容室５２と連通し現像を行う現像室３８
が形成され、供給ローラ３１と現像ローラ２７が回転可
能に枢支される。現像ローラ２７上のトナーは、薄い板
状の弾性を有する層厚規制ブレード３３により所定の層
厚に規制され、現像に供される。

【００２０】攪拌部材３６、３７は、スクリュー形状の
部材であり、現像室３８内のトナーを攪拌し、トナーに
所定のトリボを与える。

【００２１】転写ローラ２８は、回転自在に枢支され、
シリコーンゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有
する発泡弾性体から構成される。転写ローラ２８は、印
加される電圧により、感光ドラム２５上のトナー画像を
用紙に確実に転写するように構成されている。

【００２２】クリーニングブレード６０は、アルミニウ
ム等の支持部材６１に取り付けられており、この支持部
材６１は本体ケース２９の一部２９ａに取り付けられて
いる。また、支持部材６１は、クリーニングブレード６
０のエッジ部が感光ドラム２５に有効に当接するよう
に、所定の角度で屈曲されている。

【００２３】上述した感光ドラム２５、転写ローラ２
８、帯電器２６、及び現像装置５０は、本体ケース２９
内に収容されており、カートリッジとして図示しないレ
ーザビームプリンタに対して着脱自在に設けられてい
る。

【００２４】以上のようなカートリッジが装着されたレ
ーザビームプリンタにおいて、感光ドラム２５の表面が
帯電器２６により一様に帯電され、図示しないレーザス
キャナユニットから画像情報に従って変調されたレーザ
光Ｌが照射されると、感光ドラム２５の表面には静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像装置５０によっ
てトナーで可視像化され、感光ドラム２５上に形成され
た可視像は感光ドラム２５によって転写位置へと搬送さ
れる。転写位置においては、図示しない給紙ユニットに
よって用紙が供給され、前記可視像は転写ローラ２８に
よって印加される転写バイアスにより、用紙に転写され
る。そして、転写後に感光ドラム２５上に残ったトナー
は、クリーニングブレード６０によって掻き取られ、掻
き取られずに残ったトナーは現像ローラ２７によって現
像室３８に回収される。

【００２５】次に、用紙は図示しない定着ユニットに搬
送され、定着ユニットの加熱用ローラと押圧ローラによ
って挟持搬送され、用紙上の可視像は加圧及び加熱さ
れ、用紙上に定着される。そして、用紙は図示しない排
紙ローラによりレーザビームプリンタ上部の排紙トレイ
に排出され、画像形成動作が終了する。

【００２６】（クリーニングブレードの構成）次に、本
実施形態における。クリーニングブレードの構成につい
て詳しく説明する。

【００２７】本実施形態のクリーニングブレード６０
は、図２に示すように、金属またはウレタンゴム製のブ
レード基体部６０ａと、ウレタンゴム製のコート層６０
ｂとから構成されている。コート層６０ｂは例えばディ
ッピング等により形成する。

【００２８】コート層６０ｂは、ブレード基体部６０ａ
の厚さと比較して、極めて薄く形成されており、少なく
とも感光ドラム２５に当接させるエッジ部６２の硬度
が、ブレード基体部６０ａの硬度に対して低くなるよう
に構成されている。

【００２９】本実施形態においては、ブレード基体部６
０ａは剛体、またはゴム製の場合はそのゴムの硬度がＪ
ＩＳＡ７７度以上に設定されている。これに対し、エッ
ジ部６２の硬度は、ＪＩＳＡ８１度以下、６４度以上に
設定されている。

【００３０】また、コート層６０ｂの層厚は、２０μｍ
よりも厚く、かつ、１０００μｍよりも薄くなるように
設定されている。

【００３１】以上のような本実施形態のクリーニングブ
レード６０の各部の硬度、厚さは、実験結果に基づいて
定められている。以下、この実験結果を図３に基づいて
説明する。

【００３２】まず、ブレード基体部６０ａの硬度はＪＩ
ＳＡ７７度とし、コート層６０ｂの層厚を、２０μｍ、
１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍと変えてク
リーニングブレードを構成し、エッジ部６２の硬度がＪ
ＩＳＡ６４度となるように設定した。つまり、ブレード
基体部６０ａの硬度が、エッジ部６２の硬度よりも高く
なるように設定した。このようなクリーニングブレード
６０により、クリーニング性、感光ドラム２５の削れ、
コート層の耐久性について調べた。

【００３３】その結果、図３に示すように、コート層６
０ｂの層厚が２０μｍのものでは、良好なクリーニング
性を示し、また、感光ドラム２５の削れも見られなかっ
た。しかし、コート層６０ｂの耐久性が若干低く、長期
的に使用することは困難である。

【００３４】一方、コート層６０ｂの層厚が１００μ
ｍ、５００μｍのものは、良好なクリーニング性を示
し、感光ドラム２５の削れも見られず、コート層６０ｂ
の耐久性にも問題がなかった。

【００３５】しかし、コート層６０ｂの層厚が１０００
μｍのものは、感光ドラム２５の削れは見られず、コー
ト層６０ｂの耐久性にも問題がなかったが、クリーニン
グ性が他の場合に比べて若干低くなることが判った。こ
れは、コート層６０ｂが厚過ぎるためにエッジ部６２が
感光ドラム２５の回転に伴って撓んでしまい、エッジ部
６２の有効な形状を維持できなかったためと思われる。

【００３６】次に、ブレード基体部６０ａの硬度をＪＩ
ＳＡ６４度とし、コート層６０ｂの層厚を２０μｍにし
てクリーニングブレードを構成し、エッジ部６２の硬度
がＪＩＳＡ６４度となるように設定した。つまり、ブレ
ード基体部６０ａの硬度と、エッジ部６２の硬度が等し
くなるように設定した。このようなクリーニングブレー
ド６０により、クリーニング性、感光ドラム２５の削
れ、コート層の耐久性について調べた。

【００３７】その結果、図３に示すように、ブレード基
体部６０ａの硬度がＪＩＳＡ７７度の場合と同様にコー
ト層の耐久性が若干低く、また、クリーニング性が低下
することが判った。これは、ブレード基体部６０ａの硬
度がエッジ部６２の硬度と等しいために、感光ドラム２
５の回転に伴って撓み、エッジ部６２の有効な形状を維
持できなかったためであると思われる。

【００３８】次に、ブレード基体部６０ａを金属で形成
し、コート層６０ｂの層厚を１０００μｍ、２０００μ
ｍと変えてクリーニングブレードを構成し、エッジ部６
２の硬度がＪＩＳＡ６４度となるように設定した。つま
り、ブレード基体部６０ａの硬度が、エッジ部６２の硬
度よりも極めた高くなるように設定した。このようなク
リーニングブレード６０により、クリーニング性、感光
ドラム２５の削れ、コート層の耐久性について調べた。

【００３９】その結果、図３に示すように、コート層６
０ｂの層厚を１０００μｍの場合でも、良好なクリーニ
ング性を示すことが確認された。また、感光ドラム２５
の削れはなく、コート層の耐久性も十分であった。これ
は、コート層６０ｂの層厚が１０００μｍと厚い場合で
あっても、ブレード基体部６０ａが金属であり、コート
層６０ｂの硬度に比べて極めて高い硬度を有しているた
め、感光ドラム２５の回転に伴って撓むことがなかった
ためであると思われる。

【００４０】一方、コート層６０ｂの層厚を２０００μ
ｍとした場合には、感光ドラム２５の削れはなく、コー
ト層の耐久性も十分であったが、クリーニング性が低下
することが確認された。これは、コート層６０ｂ自体の
厚さが厚くなり過ぎたため、感光ドラム２５の回転に伴
ってコート層６０ｂが撓んだためであると思われる。

【００４１】次に、ブレード基体部６０ａを金属で形成
し、コート層６０ｂの層厚を１００μｍとしてクリーニ
ングブレードを構成し、エッジ部６２の硬度がＪＩＳＡ
８１１度となるように設定した。この場合には、良好な
クリーニング性が得られ、コート層の耐久性も十分であ
ったが、感光ドラム２５の削れが確認された。これは、
感光ドラム２５に対するエッジ部６２の硬度が高過ぎた
ためであると考えられる。

【００４２】以上の結果から、まず、感光ドラム２５に
当接するエッジ部６２はゴム製の薄膜から構成され、そ
の硬度はＪＩＳＡ８１度以下に設定すべきであることが
判った。

【００４３】また、エッジ部６２の硬度は、ブレード基
材部６０ａの硬度よりも低く設定すべきであり、ブレー
ド基材部６０ａがゴム製の場合はその硬度が、ＪＩＳＡ
７７度以上に設定すべきであることが判った。

【００４４】更に、コート層６０ｂの厚さは、２０μｍ
よりも厚く、１０００μｍよりも薄くすべきことが判っ
た。

【００４５】以上のように、本実施形態のクリーニング
ブレード６０は、ブレード基材部６０ａの硬度を高く
し、感光ドラム２５に当接するエッジ部６２の硬度を低
く設定したので、感光ドラム２５の回転に伴ってエッジ
部６２が撓むことがなく、有効な形状を維持することが
でき、良好なクリーニング性を得ることができる。

【００４６】また、コート層６０ｂは、２０μｍよりも
厚く、かつ、１０００μｍよりも薄くしたので、良好な
クリーニング性を維持しつつ、長期間に亘って使用する
ことができる。

【００４７】更に、感光ドラム２５に当接するエッジ部
６２の硬度をＪＩＳＡ８１度以下にしたので、感光ドラ
ム２５の削れを確実に防止することができる。

【００４８】なお、上述した実施形態では、ブレード基
体６０ａの全体をコート層６０ｂで覆った例について説
明したが、本発明はこのような構成に限定されるもので
はなく、少なくとも感光ドラム２５との当接部におい
て、ブレード基体６０ａがコート層６０ｂで覆われてい
れば良い。

【００４９】また、上述した実施形態では、ドラムカー
トリッジ７内に本発明のクリーニングブレード６０を設
けた例について説明したが、このような構成に限定され
るものではなく、種々の形式の画像形成装置に適用可能
である。

【００５０】また、上述した実施形態では、ブレード基
体６０ａは、金属またはコート層６０ｂと同材質のゴム
としたが、薄膜状にコート層６０ｂが良好に形成できる
材質であれば、合成樹脂やセラミックスその他の剛体が
利用可能である。ここで、コート層６０ｂを良好に薄膜
形成するためには、コート層６０ｂと濡れ性の良好な材
質、つまり、表面エネルギーの差が小さい材質を用いた
り、表面を梨地状にする等の処理をするのが好ましい。
かかる意味では、コート層６０ｂとブレード基体６０ａ
とを同材質のゴムで形成することが最も好ましい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーニングブレードの感光体に対する当接部のエッジ
形状を良好に維持することができるので、微細な重合ト
ナーを用いた場合にも、極めて良好にクリーニングを行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置の概
略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施形態におけるクリーニングブレ
ードの概略構成を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施形態における実験結果を示す図
である。

【符号の説明】

７ ドラムカートリッジ ２５ 感光ドラム ６０ クリーニングブレード ６０ａ ブレード基体部 ６０ｂ コート層 ６１ 支持部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を担持搬送する感光体に当接し
   て該感光体上の転写後の残留物をクリーニングするクリ
   ーニングブレードであって、 ブレード基体部と、 そのブレード基体部の厚さと比して極めて薄く形成され
   たゴム層からなり、少なくとも前記感光体との当接部及
   びその周辺にて前記ブレード基体部を覆うコート層と、
   を有し、 前記感光体との当接部の硬度は、前記ブレード基体部の
   硬度よりも低硬度に設定されている、 ことを特徴とするクリーニングブレード。
2. 【請求項２】 前記コート層の層厚は、２０μｍよりも
   厚く、かつ１０００μｍよりも薄く形成されていること
   を特徴とする請求項１記載のクリーニングブレード。
3. 【請求項３】 前記前記感光体との当接部の硬度は、Ｊ
   ＩＳＡ８１度以下に設定されていることを特徴とする請
   求項１または２記載のクリーニングブレード。
4. 【請求項４】 ブレード基体部とコート層はウレタンゴ
   ムで形成されていることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれか１記載のクリーニングブレード。
5. 【請求項５】 ブレード基体部は金属で形成され、コー
   ト層はウレタンゴムで形成されていることを特徴とする
   請求項ないし３のいずれか１記載のクリーニングブレー
   ド。