JP2007041417A - クリーニングブレード、ブレードユニット、画像形成装置、多色画像形成装置、プロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 クリーニングブレード22を、現像剤付着体1に対向する面の反対側の全面を剛体21で支持される構成とした。
【選択図】図1
Description
(a) クリーニングブレードの支持構造は感光体に当接する側の反対側が剛体に固定支持される片持ち支持構造が一般的で、固定支持部から先が弾性ブレードのみからなる自由長を有する構成(例えば、特許文献1〜5)。
(b) 固定支持部を含め、弾性ブレードの一面に板状バネ部材を設けた構成(例えば、特許文献6)。
(c) 固定支持部から先には先端部を除いて弾性材を添わせている構成(例えば、特許文献7、8)。
これら(a)(b)(c)の何れも、現像剤として例えば球形トナーを使用する場合など、クリーニング性能を高めるため、弾性ブレードの先端部を感光体に押圧する押圧力(所謂、線圧)を上げるときの加圧力の設定が難しく、押圧力が高すぎるとブレードが変形して腹当たりになり逆にクリーニング性能が低下したり、或いは、感光体と弾性ブレードとの相対摩擦係数が高くなりすぎて弾性ブレードが感光体に巻き込まれる巻き込み事故を起こし易くなる。
近年、画像形成装置においては、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されている。その達成手段の1つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いることが挙げられる。また、従来より転写率向上のためにトナーの形状を不定形からより球に近い形状のもの(以下、球形トナーともいう。)が使われるようになってきている。
ここで、オイラーベルト式による摩擦係数は、日本機械学会 機械工学便覧 基礎編 A3力学・機械力学P35(1986)に示された方法で、重り=100gをつるし、μ=In(F/100)/(π/2)で計算した値である。
帯電ローラ方式により経時での感光体表面摩擦係数は異なり非接触帯電ローラ方式が一番高くなり、接触帯電ローラ方式、コロナCH(チャージ)方式と磁気ブラシ方式の順となる。
以下に説明する実施形態では、上記球形トナーは勿論、球形でないトナーを含めてクリーニング性と巻き込み防止を両立させ、更に線圧を高くした時のブレードの摩耗によるクリーニングブレードの交換メンテを少なくできる構成を提供する。
以下、本発明のクリーニングブレード及びこれを用いた装置、関連部材を説明する。
図7は、本発明にかかる画像形成装置の要部構成を示している。画像形成の一連のプロセスはここではN/P(ネガポジ:電位が低い所にトナーが付着する)の接触帯電ローラ方式の例で行う。
図7〜図11に示した構成では従来のクリーニングブレードにおけるトレーリング当接に相当するのに対して、図12は従来のクリーニングブレードにおけるトレーリング当接に相当する当接状態、すなわち、使用状態にあるクリーニングブレード22’の板面(板厚面でなく)が感光体1の回転方向上流側の面に対向している。
そして、かかる高画質が得られる形状係数のトナーを使用した場合でも、本例のクリーニングブレードは十分なクリーニング性能を発揮する。
つまり、次式、
SF1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)
によって定義されるものである。
つまり、次式、
SF2={(PERI)2/AREA}×(100/4π)
によって定義されるものである。
一方、反発弾性の低いゴムは図1に示したようなステックスリップを低減することができ、反発弾性の高いものはステックスリップが発生し易いことがわかっているが、本例の構成であればゴムの変形する部分が感光体ドラム1との当接部のみであるのでステックスリップが発生し難いため、使用可能範囲は広くなる。本例での使用可能範囲は約10%〜70%であった。
支持の態様は、図7、図8等に示したクリーニングブレード22と同様、感光体ドラム1に対向するクリーニングブレード220の板面220aの反対側の全面220bがブレードホルダ211に支持されている構成とする。
本発明に用いられる像担持体としては、導電性支持体を50°C〜400°Cに加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体(以下、「a−Si系感光体」と称する。)を用いることができる。中でも、プラズマCVD法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法で製造された感光体が好適なものとして用いることができる。
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図18は、層構成を説明するための模式的構成図である。図18(a)に示す電子写真用の感光体500は、支持体501の上にa−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層502が設けられている。
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコンの感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのが一層効果的である。
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層502の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは1〜100μm、より好ましくは20〜50μm、最適には23〜45μmとされるのが望ましい。
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むa−SiC(H、F、O)からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性,電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むa−Si:Hから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性,電荷輸送特性を有する。
本例において、感光体の最外層がビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合である。
(紙搬送ベルトを備えた画像形成装置)
図19により説明する。本例の画像形成装置は、感光体ドラム1の周りに図7で説明した画像形成装置を同様の除電ランプ2、遮光板24、接触帯電ローラ25、現像装置6、レジストローラ62等の部材が配置されている。これら部材の書斎構成については、説明が重複するので図に符号のみ示す。また、接触帯電ローラ25と現像ローラ8との間の感光体上にはレーザー光4が照射されるようになっている。
図20により説明する。本例の画像形成装置は本発明にかかるクリーニングブレードを備えたクリーニング装置を複数の感光体ドラム及び中間転写体に備えたタンデム型の多色画像形成装置である。エンドレスベルト状の中間転写体52が駆動ローラ51、テンションローラ53、中間ローラ55で支持されて矢印で示す時計周りの向きに回転するようになっている。
クリーニング装置49Bkは、既に説明したクリーニング装置18と同じ構成のブレードユニット61を備えている。或いは、図17で説明したクリーニングブレード220及びブレードホルダ211を備えている。他の画像ステーションにおけるクリーニング装置49Y、49M、49Cについても同様の構成をしている。
図21により説明する。本例の画像形成装置は、1つの感光体ドラムと複数の現像装置を含む多色画像形成装置の感光体ドラム及び中間転写体のクリーニングに適用した多色画像形成装置である。
図22により説明する。プロセスカートリッジは、画像形成装置を構成する主要なプロセス部材のいくつかを一体化して画像形成装置本体に対して着脱可能に構成して、メンテナンスや部品交換の便に供するものである。
22、22’、220 クリーニングブレード
Claims (25)
- 画像形成装置の現像剤付着体に摺擦して該現像剤付着体に付着している現像剤を除去するクリーニングブレードであって、前記現像剤付着体に対向する面の反対側の全面を剛体で支持されることを特徴とするクリーニングブレード。
- 前記現像剤は、形状係数SF1が100〜150であることを特徴とするクリーニングブレード。
- 請求項1又は2記載のクリーニングブレードにおいて、
前記クリーニングブレードは弾性材からなることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1乃至3の何れかに記載のクリーニングブレードにおいて、
前記クリーニングブレードは硬度60°〜80°(JISA)のウレタンゴムからなることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項4記載のクリーニングブレードにおいて、
前記クリーニングブレードの厚さが2〜5mmであることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1乃至5の何れかに記載のクリーニングブレードにおいて、
前記剛体は少なくとも1.2〜1.6mmの厚みを有すること特徴とするクリーニングブレード。 - 剛体からなる回転体の表面に複数のクリーニングブレードを支持し、該回転体の回転位置を可変とし、現像剤付着体に摺接するクリーニングブレードを交換して使用するブレードユニットにおいて、
前記回転体の表面に支持される複数のクリーニングブレードが請求項1乃至6の何れかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とするブレードユニット。 - 請求項7記載のブレードユニットにおいて、
一定の画像形成枚数毎に使用するクリーニングブレードを交換することを特徴とするブレードユニット。 - 請求項7又は8記載のブレードユニットにおいて、
前記回転体は正多角柱状をしていることを特徴とするブレードユニット。 - 請求項9記載のブレードユニットにおいて、
前記正多角柱状の回転体は正4角柱であることを特徴とするブレードユニット。 - 請求項9又は10記載のブレードユニットにおいて、
前記回転体の回転方向の各面には前記クリーニングブレードを収める凹形の座部が形成されていることを特徴とするブレードユニット。 - 請求項1乃至11の何れかにおいて、前記現像剤付着体が像担持体であり、前記像担持体から現像剤を転写される中間転写体、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルト、の何れかであることを特徴とするブレードユニット。
- 回転可能な像担持体のまわりに帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段が配設され、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顕像化し、この顕像をシート状媒体に転写した後、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画像形成装置において、
前記クリーニング手段は請求項1乃至12の何れかに記載のクリーニングブレード又はブレードユニットを具備し、
前記クリーニングブレードを前記現像剤付着体に加圧する位置が、前記現像剤付着体と接触する該クリーニングブレードの稜線の頂点と前記現像材付着体の中心を結ぶ仮想線上にあることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項13に記載の画像形成装置において、
1つの像担持体と複数の現像手段を具備していることを特徴とする多色画像形成装置。 - 請求項13に記載の画像形成装置において、
複数の画像形成手段を具備していることを特徴とする多色画像形成装置。 - 請求項13に記載の画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、像担持体から現像剤を転写される中間転写体をクリーニングするクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。 - 請求項14乃至16の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。 - 請求項1乃至13の何れかに記載のクリーニングブレード又はクリーニングユニットをを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、シート状媒体を搬送すると共に前記像担持体から現像剤を該像担持体に転写する転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項13又は18に記載の画像形成装置において、
前記像担持体がフィラーを分散させた感光体であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14乃至17の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記像担持体がフィラーを分散させた感光体であることを特徴とする多色画像形成装置。 - 請求項13又は18に記載の画像形成装置において、
前記像担持体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14乃至17の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記像担持体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする多色画像形成装置。 - 請求項13又は18に記載の画像形成装置において、
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14乃至17の何れかに記載の多色画像形成装置において、
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする多色画像形成装置。 - 少なくともクリ−ニング手段を含み、かつ、像担持体、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、
前記クリーニングニング手段は、請求項1乃至13の何れかに記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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