JP2003058006A

JP2003058006A - 清掃装置

Info

Publication number: JP2003058006A
Application number: JP2001244039A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ochiai; 誠落合; Masao Okubo; 雅夫大久保; Mikio Kobayashi; 幹男小林; Satoru Torimaru; 悟鳥丸; Kuninori Kono; 訓典河野; Naoto Yoshino; 直人吉野; Yukio Hayashi; 幸男林; Satoshi Matsuzaka; 聡松坂
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: JP3928382B2

Abstract

(57)【要約】【解決課題】清掃部材として金属製の板状部材を使用
した場合でも、当該金属製板状部材の先端断面形状を、
所定の精度に容易に設定することができ、良好なクリー
ニング性能が得られる清掃装置を提供することを課題と
する。【解決手段】回転体の表面に清掃部材を当接させるこ
とにより、前記回転体の表面を清掃する清掃装置におい
て、前記清掃部材は、金属製の薄板状部材からなり、当
該金属製の薄板状部材は、回転体の表面と当接する先端
部の厚さ方向の断面形状が、凹状に形成されるように構
成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式等
を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等
の画像形成装置に用いられる清掃装置に関し、特に、像
担持体や中間転写体等の回転体の表面を清掃する清掃装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真方式等を採用した複
写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装
置としては、種々の方式のものが提案されており、実際
に製品化されてきている。かかる画像形成装置のうち、
記録媒体の材質等に係わりなく、高画質のカラー画像を
形成可能とした画像形成装置としては、感光体ドラムが
１回転する毎に、当該感光体ドラム上にイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラック等の４色のトナー像を順次形成
し、この感光体ドラム上に順次形成されるイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラック等の４色のトナー像を、中間
転写体上に一旦多重に一次転写した後、当該中間転写体
から記録媒体上に一括して二次転写することによって、
カラー画像を形成する４サイクルの中間転写方式の画像
形成装置が、種々提案されており、本出願人らによって
製品化されてきてもいる。

【０００３】上記４サイクルの中間転写方式の画像形成
装置では、中間転写体から記録媒体上に所望の色数のト
ナー像を転写した後、当該中間転写体上に残留したトナ
ー等を除去するため、回転体としての中間転写体の表面
を清掃するクリーニングブレード等を備えた清掃装置が
用いられている。

【０００４】この回転体の表面を清掃する清掃装置とし
ては、主にウレタンゴム等の弾性部材からなるクリーニ
ングブレードが使われている。このクリーニングブレー
ド１００は、図に示すように、回転体としてのベルト
状中間転写体１０１の表面に、所定の角度で圧接するよ
うに配置され、当該クリーニングブレード１００のエッ
ジ部１００ａが弾性変形することによって、ベルト状中
間転写体１０１の表面に付着したトナー等を除去するよ
うになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記従来の清掃装置の場合には、ベルト状の中
間転写体１０１等の表面に、ウレタンゴム等の弾性部材
からなるクリーニングブレード１００を圧接させ、回転
体１０１の表面に付着したトナー等を除去するように構
成したものであるが、当該清掃装置が使用される電子写
真方式の画像形成装置では、更なる高画質化の要求に応
えるため、画像形成材料としてのトナーを小粒径化、並
びに球形化すると、クリーニング不良が発生するという
問題点を有していた。

【０００６】さらに説明すると、上記清掃装置が使用さ
れる電子写真方式の画像形成装置においては、最近、更
なる高画質化の要求に応えるため、画像形成材料として
のトナーを小粒径化、並びに球形化する傾向にある。と
ころで、上記清掃装置は、図に示すように、クリーニン
グブレード１００のエッジ部１００ａが弾性変形するこ
とによって、回転体１０１の表面に付着したトナー等を
除去するようになっている。そのため、トナーが小粒径
化並びに球形化、特に球形化すると、回転体１０１の表
面に圧接して弾性変形したクリーニングブレード１００
のエッジ部１００ａを、球形化したトナーがすり抜けや
すくなり、クリーニング性が著しく低下してしまうとい
う問題点を有していた。

【０００７】そこで、かかる問題点を解決し、回転体の
クリーニング性を維持するためには、清掃部材としての
クリーニングブレードを、被清掃部材としての回転体の
表面に押圧する力を大きく設定することが考えられる。
しかし、ウレタンゴム等の弾性部材は、回転体との摩擦
係数が大きく、回転体の表面にクリーニングブレードが
押圧する力を大きくしていくと、回転体を安定した状態
で回転させるためには、高い回転トルクを必要とし、そ
の分だけ駆動モータ等の駆動源を大型化する必要があ
り、コスト高を招くという新たな問題点が生じる。

【０００８】かかる問題点に対し、清掃装置としてウレ
タンゴム等の弾性部材からなるクリーニングブレードに
代えて、あるいはクリーニングブレードと共に金属部材
を用いることで、クリーニング性を大きく改善すること
が既に提案されている。

【０００９】金属部材を用いた清掃装置としては、例え
ば、特開平６−１９３８０号公報、特開平９−４４０４
８号公報や特開平１０−１８６９８２号公報等に開示さ
れているものがある。

【００１０】上記特開平６−１９３８０号公報に係る画
像形成装置のクリーニング装置は、少なくとも、像担持
体上の残留トナーを除去するブラシローラと、該ブラシ
ローラに当接して、該ブラシロールからトナーを回収す
るトナー回収ローラと、該トナー回収ローラに当接し
て、該トナー回収ローラ上のトナーをかき落とすブレー
ドとを有する画像形成装置のクリーニング装置におい
て、前記ブレードの耐磨耗性が、前記トナー回収ローラ
の耐磨耗性より大きくなるように構成したものであり、
前記ブレードとして、金属からなり、トナー回収ローラ
との当接により弾性変形する板状ばね部材からなるもの
を用いている。

【００１１】また、上記特開平９−４４０４８号公報に
係る電子写真記録装置は、導電性筒状基板の上に光導電
層とアモルファスシリコンカーバイドまたはアモルファ
スカーボンから成る表面層とが順次積層された感光体
と、金属製薄板を弾性支持部材に取着して成るクリーニ
ング部材を有するクリーニング手段とを具備し、前記感
光体の表面層を前記クリーニング部材の金属製薄板によ
り感光体の１回転当たり０．０００１〜０．０５Ａ／回
転の表面層研磨速度で研磨するように構成したものであ
る。

【００１２】さらに、上記特開平１０−１８６９８２号
公報に係るクリーニング部材は、弾性部材と該弾性部材
を支持する支持部材を具備し、該弾性部材により無端状
に移動可能な表面を有する像担持体の表面の異物を除去
するクリーニング部材において、前記弾性部材を導電性
の材料で構成したものである。

【００１３】しかしながら、上記特開平６−１９３８０
号公報、特開平９−４４０４８号公報や特開平１０−１
８６９８２号公報等に開示された技術の場合には、清掃
装置として、弾性変形する板状ばね部材や金属製薄板等
の金属部材を用いるように構成したものである。したが
って、上記金属製薄板等の金属部材は、ウレタン製のク
リーニングブレードのように、エッジ部が弾性変形した
状態で回転体の表面に接触するものではなく、金属部材
のエッジ部がそのままの状態で回転体の表面に接触する
ため、金属部材のエッジ部の状態がクリーニング性に直
接影響を与える。即ち、上記金属製薄板等の金属部材か
らなる清掃装置を用いた場合、当該清掃装置のクリーニ
ング性能は、金属部材の先端断面形状や、エッジ部の形
状に大きく影響を受けるため、金属部材の先端形状に
は、ミクロン単位の精度が要求され、管理することが非
常に困難であり、所望のクリーニング性を安定して得る
ことができないという問題点を有していた。

【００１４】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、清掃部材として金属製の板状部材を使用し
た場合でも、当該金属製板状部材の先端断面形状を、所
定の精度に容易に設定することができ、良好なクリーニ
ング性能が得られる清掃装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、回転体の表面に清掃
部材を当接させることにより、前記回転体の表面を清掃
する清掃装置において、前記清掃部材は、金属製の薄板
状部材からなり、当該金属製の薄板状部材は、回転体の
表面と当接する先端部の厚さ方向の断面形状が、凹状に
形成されるように構成したものである。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、前記金属
製薄板状部材の先端部断面形状が、金属製薄板の表面に
マスクを形成した状態で、エッチング処理することによ
って形成されるように構成したものである。

【００１７】さらに、請求項３に記載の発明は、前記清
掃装置が、金属製の薄板状部材に加えて、回転体の表面
に圧接する弾性部材からなるブレード状部材を備えるよ
うに構成したものである。

【００１８】また更に、請求項４に記載の発明は、前記
金属製の薄板状部材が、定変位方式で回転体に当接する
ように構成したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００２０】実施の形態１図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置とし
てのデジタルフルカラー複写機を示すものである。な
お、画像形成装置としては、複写機以外に、プリンタや
ファクシミリ等であっても良いことは勿論である。

【００２１】図２において、１はデジタルフルカラー複
写機の本体を示すものであり、このデジタルフルカラー
複写機本体（画像形成装置本体）１の上部には、カラー
画像等を有する原稿の画像を読み取るＩＩＴ２（Ｉｍａ
ｇｅＩｎｐｕｔＴｅｒｍｉｎａｌ）が配設されてい
る。このＩＩＴ２によって読み取られた画像データや、
図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる
画像データは、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして図示しない画
像処理装置に送られ、この画像処理装置では、画像デー
タに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度
／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の
所定の画像処理が施される。

【００２２】そして、上記の如く画像処理装置で所定の
画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）（各８
ｂｉｔ）の４色の画像データとしてＲＯＳ３（Ｒａｓｔ
ｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）に送られ、この
ＲＯＳ３では、画像データに応じてレーザー光ＬＢによ
る画像露光が行われる。

【００２３】上記ＲＯＳ３によってレーザー光ＬＢが走
査露光される像担持体としての感光体ドラム４は、図示
しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で
回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム４
の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン５によって所
定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電され
た後、画像データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光さ
れることによって静電潜像が形成される。上記感光体ド
ラム４上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色
の現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫを備えたロータリー
方式の現像装置６によって、例えば、感光体ドラム４の
帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによ
って反転現像され、所定の色のトナー像となる。尚、上
記感光体ドラム４上に形成されたトナー像は、必要に応
じて図示しない転写前帯電器によって帯電を受け、電荷
量が調整されるようになっている。

【００２４】この実施の形態に係るデジタルフルカラー
複写機は、トナー像の転写性の向上等を図ることによっ
て、更なる高画質化や定着装置におけるオイルレス化を
可能とするため、現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫで
は、従来の粉砕法等によって製造された不定形のトナー
に代わって、球形状に近いトナーが使用されている。

【００２５】具体的には、トナーとして、平均粒径が６
μｍで、トナーの粒状性向上及び高転写性獲得のため、
形状係数（ＭＬ²／Ａ）が１１０〜１４０以下、ここで
は形状係数が１２０の球形トナー（本例では重合トナー
である）が用いられている。球形トナーには、クリーニ
ング性、転写性、帯電維持性のため外添剤が添加されて
いる。また、上記現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫで
は、二成分現像剤を用いており、この二成分現像剤にお
けるトナーボリューム（Ｔｖ）が３０以上となってい
る。

【００２６】なお、上記トナーの形状係数（ＭＬ²／
Ａ）は、次式で表される。形状係数（ＭＬ²／Ａ）＝（トナー径の絶対最大長）²
／（トナーの投影面積）×π／４×１００

【００２７】上記感光体ドラム４上に順次形成された各
色のトナー像は、当該感光体ドラム４の下部に配置され
た中間転写体としての中間転写ベルト７上に、第１の転
写手段としての１次転写ロール８によって互いに重ね合
わせた状態で順次転写される。この中間転写ベルト７
は、駆動ロール９、テンションロール１０、２次転写手
段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロ
ール１１、従動ロール１２によって、例えば、感光体ド
ラム４の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動
可能に支持されている。また、上記中間転写ベルト７
は、当該中間転写ベルト７を張架する駆動ロール９、テ
ンションロール１０、バックアップロール１１、従動ロ
ール１２とともに、一体的に中間転写ベルトユニットを
構成しており、この中間転写ベルトユニットは、複写機
本体１に対して前面側に抜き差しする方向に着脱可能と
なっている。

【００２８】上記中間転写ベルト７上には、形成する画
像の色に応じて、感光体ドラム４上に形成されるイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（ＢＫ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、一
次転写ロール８によって順次重ね合わせた状態で転写さ
れる。この中間転写ベルト７上に転写されたトナー像
は、所定のタイミングで２次転写位置へと搬送される記
録媒体としての記録用紙１３上に、中間転写ベルト７を
支持するバックアップロール１１と、当該バックアップ
ロール１１に圧接する第２の転写手段の一部を構成する
２次転写ロール１４の圧接力及び静電吸引力によって転
写される。上記記録用紙１３は、図２に示すように、複
写機本体１の下部に配置された複数の用紙カセット１
５、１６、１７から、所定のサイズのものが、フィード
ロール１８及び分離ロール対１９によって１枚ずつ給紙
される。給紙された記録用紙１３は、複数の搬送ロール
対２０及びレジストロール２１によって、所定のタイミ
ングで中間転写ベルト７の２次転写位置まで搬送され
る。そして、上記記録用紙１３には、上述したように、
２次転写手段としてのバックアップロール１１と２次転
写ロール１４とによって、中間転写ベルト７上から所定
の色のトナー像が一括して転写されるようになってい
る。

【００２９】また、上記中間転写ベルト７上から所定の
色のトナー像が転写された記録用紙１３は、中間転写ベ
ルト７から分離された後、搬送ベルト２２によって定着
手段としての定着装置２３へと搬送され、この定着装置
２３の加熱ロール２４及び加圧ロール２５によって、熱
及び圧力でトナー像が記録用紙１３上に定着され、本体
排出ロール２６によって複写機本体１の外部に設けられ
た排紙トレイ２７上に排出されてカラー画像の形成工程
が終了する。

【００３０】なお、図２中、２８は転写工程が終了した
後の感光体ドラム４の表面から残留トナーや紙粉等を除
去するための感光体用のクリーニング装置、２９は中間
転写ベルト７の清掃を行うための中間転写ベルト用の清
掃装置、３０は２次転写ロール１４の清掃を行うための
クリーナー、３１は手差しトレイをそれぞれ示してい
る。また、上記感光体用のクリーニング装置２８及び中
間転写ベルト用クリーニング装置２９で回収されたトナ
ーは、回収トナーボックス３２に集められて回収される
ようになっている。

【００３１】ところで、この実施の形態では、回転体の
表面に清掃部材を当接させることにより、前記回転体の
表面を清掃する清掃装置において、前記清掃部材は、金
属製の薄板状部材からなり、当該金属製の薄板状部材
は、回転体の表面と当接する先端部の厚さ方向の断面形
状が、凹状に形成されるように構成されている。

【００３２】また、この実施の形態では、前記清掃装置
が、金属製の薄板状部材に加えて、回転体の表面に圧接
する弾性部材からなるブレード状部材を備えるように構
成されている。

【００３３】さらに、この実施の形態では、前記金属製
の薄板状部材が、定変位方式で回転体に当接するように
構成されている。

【００３４】すなわち、この実施の形態では、図１及び
図３に示すように、中間転写ベルト７の表面を清掃する
中間転写ベルト用の清掃装置としてのベルトクリーナー
２９が、駆動ロール９の上流側近傍に配設されている。
このベルトクリーナー２９の本体４０の内部には、中間
転写ベルト７の回転方向下流側に金属製の薄板状部材と
してのスクレーパー４１が、上流側に弾性部材からなる
ブレード状部材としてのクリーニングブレード４２がそ
れぞれ配設されている。

【００３５】上記クリーニングブレード４２としては、
例えば、熱硬化性のポリウレタンゴム等の弾性部材から
なり、ゴム硬度が７７°±３°、２３℃における反発弾
性が３６％等の特性を持つものが用いられる。このクリ
ーニングブレード４２は、厚さが２ｍｍに設定されてお
り、自由長が１０ｍｍとなるように、その基端部４２ａ
が支持部材としてのアーム部材４３に接着等に手段によ
って固着されている。また、上記クリーニングブレード
４２は、中間転写ベルト７との接触角度が１６．５度と
なるように保持されているとともに、その先端の中間転
写ベルト７への食い込み量が１．０ｍｍとなるように設
定されている。

【００３６】一方、上記クリーニングブレード４２の下
流側に配設されるスクレーパー４１は、ステンレスや鋼
鉄等の金属からなり、所定の肉厚を有する薄板状に形成
されている。また、上記スクレーパー４１は、その厚み
が０．１ｍｍ、自由長が１０ｍｍに設定されており、ス
ペーサー４４を介して板バネ４５や図示しないネジ止め
等によって、中間転写ベルト７とのなす角度が２３度、
圧接力（ノーマルフォース）が３．３ｇ／ｍｍとなるよ
うに、中間転写ベルト７に押し付けられるようになって
いる。

【００３７】なお、上記クリーニングブレード４２やス
クレーパー４１が取り付けられているアーム部材４３
は、支点４６を中心にして、ベルトクリーナー本体４０
に揺動自在に取り付けられているとともに、圧縮スプリ
ング４７によって矢印方向に付勢されており、当該アー
ム部材４３は、ベルトクリーナー本体４０に固定された
ストッパー４８に当接した状態で、クリーニングブレー
ド４２やスクレーパー４１が定変位状態、つまり、クリ
ーニングブレード４２やスクレーパー４１が中間転写ベ
ルト７に圧接する量が、常に一定になるように構成され
ている。

【００３８】ところで、上記スクレーパー４１は、ウレ
タン等の弾性部材からなるクリーニングブレード４２と
異なり、中間転写ベルト７の表面と当接する面積が非常
に狭く、しかも弾性部材からなるクリーニングブレード
４２のように、エッジ部先端を弾性変形させてクリーニ
ングを行うものではないため、当該スクレーパー４１の
クリーニングを行うエッジ４１ａには、所定の寸法精度
が要求される。

【００３９】この実施の形態では、図４に示すように、
スクレーパー４１の先端部断面形状が、当該スクレーパ
ー４１を構成する金属製薄板の表面にマスクを形成した
状態で、エッチング処理することによって形成されるよ
うになっている。

【００４０】即ち、上記スクレーパー４１は、図４に示
すように、当該スクレーパー４１を構成する金属製薄板
５０の表裏両面に、フォトレジスト層５１を一様にコー
ティングするとともに、前記金属製薄板５０を裁断する
ためのマスクパターン５２を積層し、当該マスクパター
ン５２の表面からマスク部５３以外に露光を行い、マス
ク部５３以外のフォトレジスト層５１を硬化させる。そ
して、上記マスク部５３に位置する未硬化状態のフォト
レジスト層５１を除去した後、フォトレジスト層５１の
表面側からエッチング処理を施し、フォトレジスト層５
１のマスク部５３に位置する金属製薄板５０をエッチン
グにより除去して、当該金属製薄板５０を所定の形状に
切断する。

【００４１】このように、エッチング処理によってスク
レーパー４１を構成する金属製薄板５０の切断を行い、
当該スクレーパー５１の断面を形成すると、通常、エッ
チングの性質上、図５に示すように、厚さ方向の中央部
に突起部５４が出来やすい。これは、金属製薄板５０の
表裏両面からエッチング処理を行うためで、生じる突起
部５４は寸法精度が悪く、厚さ方向の約４０％になる場
合がある。

【００４２】次に、本発明者らは、スクレーパー４１の
エッジ４１ａ形状がクリーニング性能に及ぼす影響につ
いて検討した。

【００４３】上記スクレーパー４１のエッジ４１ａに図
６に示すように欠け５５があると、エッジの欠けをトナ
ーがすり抜けて、クリーニング不良を起こすのは明白で
ある。また、スクレーパー４１のエッジ４１ａに図７に
示すようにアール（Ｒ）５６が付いていると、先端の楔
状の隙間にトナーが入り込み、スクレーパー４１をすり
抜けやすくなる。

【００４４】そこで、本発明者らは、スクレーパー４１
に意図的に欠け５５及びアール５６のエッジディフェト
を作り、クリーニング性を評価する実験を行った。

【００４５】その際、トナーとしては、平均粒径が６μ
ｍで、トナーの粒状性向上及び高転写性獲得のため、形
状係数（ＭＬ²／Ａ）が１３０以下、実験では形状係数
が１２０の球形トナー（本例では重合トナーである）を
用いた。球形トナーには、クリーニング性、転写性、帯
電維持性のため外添剤が添加されている。上記トナーの
形状係数（ＭＬ²／Ａ）は、次式で表される。形状係数（ＭＬ²／Ａ）＝（トナー径の絶対最大長）²
／（トナーの投影面積）×π／４×１００

【００４６】実験の結果、トナーの形状係数が１２０の
トナーのとき、許容範囲は、図８及び図９から明らかな
ように、スクレーパー４１のエッジ４１ａの欠けが１２
μｍ以下、エッジ４１ａのアールが５μｍ以下である。

【００４７】即ち、スクレーパー４１のエッジ４１ａの
アールが５μｍを越えると、図８に示すように、クリー
ニング性を確保できるノーマルフォースが、許容値の上
限である５ｇ／ｍｍを越えてしまうため好ましくない。
また、スクレーパー４１のエッジ４１ａの欠けが１２μ
ｍを越えると、図９に示すように、スクレーパー４１の
食い込み量の設定範囲内において、クリーニング不良が
発生するため好ましくない。

【００４８】以上の範囲内のデイフェトであれば、スク
レーパー４１のエッジ４１ａをエッチングで作成し、か
つディフェトのないスクレーパーと同等のクリーニング
性が確保できることがわかった。

【００４９】このスペックに対し、エッチング時に混入
する異物や、エッチング時に発生する突起、エッチング
条件等、考慮しなければならない項目が多く、スクレー
パー４１をエッチング処理によって製造する際に、上記
のスペックを必ず満たすように、スクレーパー４１の検
査や製造管理には、コストや工数とも大きな負担とな
る。

【００５０】そこで、この実施の形態では、図１０に示
すように、スクレーパー４１のエッジ４１ａをエッチン
グで作成する際に、エッチングをある程度過剰に施し、
スクレーパー４１のエッジ４１ａの厚さ方向の断面形状
４１ｂが、凹状に形成されるように構成したものであ
る。つまり、上記スクレーパー４１は、金属製薄板５０
をその表裏両面からエッチング処理することによって製
造されるが、エッチングをある程度過剰に施すことによ
り、当該スクレーパー４１のエッジ４１ａに突起部が形
成されることはなく、エッチングが更に進行すると、フ
ォトレジスト層５１の開口部の近傍は、浸食され難いた
め、スクレーパー４１のエッジ４１ａの中央部が大きく
浸食され、結果的に、スクレーパー４１のエッジ４１ａ
の厚さ方向の断面形状４１ｂが、凹形状となるように形
成される。エッチング処理のバラツキによって、スクレ
ーパー４１のエッジ４１ａにおける凹形状４１ｂの深さ
が異なる場合があるが、スクレーパー４１のクリーニン
グ性に悪影響を与えるのは、エッジの欠けやアール形状
であり、この凹形状４１ｂの深さのバラツキが、スクレ
ーパー４１のクリーニング性に悪影響を与えることはな
い。

【００５１】この形状とすることにより、エッチング時
に混入する異物や、エッチング条件等に多少バラツキが
あった場合でも、マクク画像を用いてエッチングするこ
とにより、凹形状のバラツキを数μｍ程度に抑えること
ができるため、クリーニング時に中間転写ベルト７に当
接するスクレーパー４１のエッジ４１ａ形状が安定し、
安定したクリーニング性能を得ることができる。更に、
スクレーパー４１のエッジ４１ａには、図５に示すよう
な突起部が生じることがないため、突起部の形成に伴う
アール形状も抑えることができる。

【００５２】図１１は、トナー形状係数とスクレーパー
４１のエッジ４１ａの欠け限度との関係を示すものであ
る。

【００５３】ウレンタブレードを使用した場合、形状係
数の高い粉砕トナーでは、ブレードエッジのニップで
は、小粒径のトナーがトナーダムを形成し、通常の残留
トナーは塞き止められ、クリーニングされる。これに対
し、球形状のトナーでは、ブレードエッジのトナーダム
でのトナー層間の摩擦係数が低いため、滑りが生じ、さ
らに後から進入するトナーに押されることにより、ブレ
ードの先端が局所的に押し上げられるため、塞き止めら
れずにクリーニング不良を起こしやすくなる。

【００５４】これに対して、スクレーパー４１をクリー
ニングに用いることにより、軸方向の剛性が大きいた
め、局所的にトナーがスクレーパー４１の先端を押し上
げることがないため、トナーのすり抜けによる清掃不良
は発生しない。

【００５５】しかし、スクレーパー４１のエッジ４１ａ
に欠け５５があると、球形トナーでは微小な隙間からト
ナーがすり抜けてしまう。

【００５６】本発明者らの実験によれば、トナー形状係
数とスクレーパー４１のエッジ４１ａの欠け限度との間
には、図１１に示すように、略リニアな相関関係がみら
れ、エッジ欠けの許容範囲は、トナーの形状係数により
決定されるが、その値は概ね大きな値を示している。

【００５７】また、上記スクレーパー４１の厚さとして
は、５０μｍ〜１５０μｍが最適である。これは、クリ
ーニングに必要とされるノーマルフォースを得るためで
あり、５０μｍ以下では、食い込み量を大きくしなけれ
ば、必要とされるノーマルフォースを得ることができな
い。逆に厚すぎると、図１２に示すように、ノーマルフ
ォースに対する食い込み量の感度が高くなり、公差での
ノーマルフォースバラツキを制御できなくなるため、好
ましくない。

【００５８】さらに、上記スクレーパー４１を中間転写
ベルト７の表面に当接させる手段としては、定変位方式
とする必要がある。これは、スクレーパー４１では、十
分なノーマルフォースを得るための材質の弾性がウレン
タブレードより低くなるため、トナー像の突入、ベルト
の撓み、衝撃があった場合、ウレタンブレードではベル
トと共に弾性で吸収していたものが、スクレーパー４１
では吸収できずに、クリーニング不良が発生する。この
ため、少なくともスクレーパー４１側は定変位として固
定する必要がある。

【００５９】また、スクレーパー４１の材質としては、
ＳＵＳ３０４の硬度４５０Ｈｖ以下の材質が適当であ
る。これは、スクレーパー４１は、中間転写ベルト７と
の摺動により、エッジが磨耗していく。形状係数が１３
０のトナーにおいては、この磨耗幅Ａが６０μｍ以上で
は、ノーマルフォースの低下によりトナーがすり抜けや
すく、クリーニング不良が発生する。スクレーパー４１
の磨耗は、材質の硬度との関係があり、材質が難いほ
ど、磨耗の進行が速くなる。

【００６０】これは、単位面積あたりのノーマルフォー
スの増大によるものである。但し、硬度が低すぎてもひ
ずみや、撓み等の変形が発生してしまうため、材質の硬
度は、図１３に示すように、２５０から４５０Ｈｖが適
当である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、清掃部材として金属製の板状部材を使用した場合で
も、当該金属製板状部材の先端断面形状を、所定の精度
に容易に設定することができ、良好なクリーニング性能
が得られる清掃装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施の形態に係る清掃装
置を適用した画像形成装置を示す構成図である。

【図２】図２はこの発明の一実施の形態に係る清掃装
置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラー複写
機を示す構成図である。

【図３】図３はこの発明の一実施の形態に係る清掃装
置を示す構成図である。

【図４】図４はスクレーパーの製造方法を示す説明図
である。

【図５】図５はスクレーパーのエッジを示す説明図で
ある。

【図６】図６はスクレーパーのエッジの欠けを示す説
明図である。

【図７】図７はスクレーパーのエッジのアールを示す
説明図である。

【図８】図８はスクレーパーのエッジのアールとクリ
ーニング性を確保できるノーマルフォースとの関係を示
すグラフである。

【図９】図９はスクレーパーのノーマルフォースとエ
ッジの欠けの深さとの関係において、クリーニング可能
な範囲を示すグラフである。

【図１０】図１０はこの発明の実施の形態に係るスク
レーパーの製造方法を示す説明図である。

【図１１】図１１はトナーの形状係数とスクレーパー
のエッジ欠けの横方向の深さとの関係を示すグラフであ
る。

【図１２】図１２はスクレーパーの食い込み量とノー
マルフォースとの関係を示すグラフである。

【図１３】図１３はスクレーパーを構成する材料の硬
度と横方向の磨耗深さとの関係を示すグラフである。

【図１４】図１４は従来の清掃装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

７：中間転写ベルト、２９：ベルトクリーナー、４０：
ベルトクリーナー本体、４１：金属製の薄板状部材とし
てのスクレーパー、４２：クリーニングブレード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林幹男神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者鳥丸悟神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者河野訓典神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者吉野直人神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者林幸男神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者松坂聡神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H134 GA01 GA06 GB02 HD01 HD05 HD06 HD11 HD18 HD19 KB09 KD02 KG04 KG08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体の表面に清掃部材を当接させるこ
とにより、前記回転体の表面を清掃する清掃装置におい
て、前記清掃部材は、金属製の薄板状部材からなり、当
該金属製の薄板状部材は、回転体の表面と当接する先端
部の厚さ方向の断面形状が、凹状に形成されていること
を特徴とする清掃装置。
【請求項２】前記金属製薄板状部材の先端部断面形状
は、金属製薄板の表面にマスクを形成した状態で、エッ
チング処理することによって形成されていることを特徴
とする請求項１記載の清掃装置。
【請求項３】前記清掃装置は、金属製の薄板状部材に
加えて、回転体の表面に圧接する弾性部材からなるブレ
ード状部材を備えていることを特徴とする請求項１又は
２記載の清掃装置。
【請求項４】前記金属製の薄板状部材は、定変位方式
で回転体に当接することを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の清掃装置。