JP2010128220A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で最適なトナー層の厚さをクリーニングローラの外表面に形成することができるようにする。
【解決手段】トナー溜まりとしての内部空間３３からクリーニングローラ２２の外周面に供給されたトナーの層の厚さを規制するスクレーパ２８を備えている。スクレーパ２８は、クリーニングローラ２２の回動方向の上流側へ向かって片持ち梁状に且つ撓み変形可能に延びた先端部３０のうち、クリーニングローラ２２の外周面の母線方向に沿って接触する部分が略円弧状の曲面である。
【選択図】図２

Description

感光体ドラムの表面に残留するトナーを取り除くクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を備えた電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像を記録材（例えば、シート状のコピー用紙、プラスチックフィルム）に転写装置で転写した後、感光体ドラムの表面に残留するトナーをクリーニング装置で取り除き、その感光体ドラムの表面を除電装置で除電した後、その感光体ドラムの表面を帯電装置で一様に帯電させ、次に露光装置によって感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムの表面にトナーを供給することにより次のトナー画像を形成するようになっている。

このような画像形成装置の感光体ドラムとしては、高硬度で耐候性に優れたアモルファスシリコンで形成されたものが知られている。しかし、アモルファスシリコンで形成された感光体ドラムは、帯電装置の放電によって帯電させられる際に発生するイオン生成物が表面に付着し、高温下で表面の電気抵抗が低下すると、静電潜像を保持できずに「画像流れ」という画像欠陥を生じることがある。そこで、このような画像欠陥の発生を防止するため、トナーに研磨剤（酸化チタン等）を含ませ、その研磨剤を含んだトナーをクリーニング装置のクリーニングローラの外表面に供給して、クリーニングローラの外表面にトナー層を形成し、そのクリーニングローラによって感光体ドラムの表面を摺擦することにより、感光体ドラムの表面に付着したイオン生成物を研磨除去する方法が案出された（特許文献１及び２参照）。

図９は、このようなクリーニング装置１０１の従来例を模式的に示す図である。この図に示すように、クリーニング装置１０１は、クリーニングローラ１０２よりも感光体ドラム１０３の回転方向（矢印Ｎ１で示す方向）の下流側に感光体ドラム１０３の表面に摺接するクリーニングブレード１０４が配置され、クリーニングローラ１０２とクリーニングブレード１０４との間に滞留している研磨剤を含んだトナーがクリーニングローラ１０２の外周面に供給され、そのクリーニングローラ１０２の外周面にトナー層が形成されるようになっている。そして、クリーニングローラ１０２の外周面に一定厚さのトナー層を形成するため、スクレーパ１０５をクリーニングローラ１０２の外周面に当接させるようになっている。この際、図１０（ａ）に示すように、クリーニングローラ１０２の回転方向（矢印Ｎ２で示す方向）の下流側へ向かって片持ち梁状に延びるスクレーパ１０５をクリーニングローラ１０２の外周面に当接させ、クリーニングローラ１０２の外周面にトナー層を形成する構成（第１案）と、図１０（ｂ）に示すように、クリーニングローラ１０２の回転方向（矢印Ｎ２で示す方向）と逆方向（上流側）へ向かって片持ち梁状に延びるスクレーパ１０５のエッジをクリーニングローラ１０２の外周面に当接させ、クリーニングローラ１０２の外周面にトナー層を形成する構成（第２案）とがある。しかしながら、第１案の構成の場合には、クリーニングローラ１０２の外周面に形成されるトナー層の厚さが厚くなりすぎる傾向がある。そのため、第２案の構成が採用されている。
特開平１１−２９９６号公報 特開２０００−２７６０２６号公報

しかしながら、第２案の構成のように、スクレーパ１０５のエッジをクリーニングローラ１０２の外周面に当接させると、クリーニングローラ１０２の外周面に形成されるトナー層が薄くなりすぎ、スクレーパ１０５とクリーニングローラ１０２との摺接部において潤滑の役割をするトナー量が少なくなる。そのため、クリーニングローラ１０２によって感光体ドラム１０３の表面から回収された紙粉がスクレーパ１０５の先端のエッジに絡まり、このスクレーパ１０５のエッジに絡まった紙粉の影響によってクリーニングローラ１０２の外周面のトナー層の厚さが局部的に薄くなり、イオン生成物の除去効果が低減し、感光体ドラム１０３の表面の電気抵抗が低下して、高温環境下で画像流れが悪化した。

スクレーパ１０５のエッジに紙粉が絡まないようにするためには、スクレーパ１０５とクリーニングローラ１０２との摺接部に紙粉が搬送されたとしても、その紙粉をトナーと共にスクレーパ１０５とクリーニングローラ１０２との摺接部を通過させることができるように、クリーニングローラ１０２の外周面に一定量のトナー層を設けることが効果的である。このクリーニングローラ１０２の外周面に設ける一定量のトナー層の厚さは、約４０μｍ以上を必要とすることが実験で確かめられた。

しかし、クリーニングローラ１０２の外周面に形成されるトナー層が厚すぎると、クリーニングローラ１０２と感光体ドラム１０３との摺擦部に位置するトナーがトナー受け１０６側へ脱落する「トナー落ち」が生じ、トナー受け１０６に多くのトナーが溜まりすぎ、トナー受け１０６からクリーニング装置１０１の外部にトナーがこぼれ落ち、クリーニング装置１０１の周囲をこぼれ落ちたトナーで汚したり、転写済みの記録材の表面をこぼれ落ちたトナーで汚すという不具合が生じる。これは、感光体ドラム１０３とクリーニングローラ１０２の摺接部における圧力によってクリーニングローラ１０２の外周面に付着するトナー量が低下し、クリーニングローラ１０２のトナー搬送力が低下するためである。

以下の表１は、スクレーパ１０５の自由長Ｌを変化させて、クリーニングローラ１０２の外周面に付着したトナー層の厚さを測定したものである。

この表１及び図１１に示すように、スクレーパ１０５の先端のエッジ１０５ａがクリーニングローラ１０５の外表面に摺接する「エッジ当たり」の範囲（自由長が５．５ｍｍ以下）の場合には、クリーニングローラ１０２の外周面に付着したトナー層の厚さが１３μｍ〜１５μｍであり、トナー落ちを生じることはなかったが、クリーニングローラ１０２の外周面に所望量のトナー層を形成することができなかった。

これに対し、表１及び図１２に示すように、スクレーパ１０５の先端のエッジ１０５ａがクリーニングローラ１０２の外周面に摺接せず、スクレーパ１０５の先端よりも根元（固定端）寄りの平面がクリーニングローラ１０５の外周面に摺接する「腹当たり」の場合（自由長が６．５ｍｍ以上の場合）には、クリーニングローラ１０２の外表面に付着したトナー層の厚さが７３μｍに急激に増加し、トナー落ちが観察された。なお、クリーニングローラ１０２の外周面に形成されるトナー層が厚すぎると、クリーニングローラ１０２と感光体ドラム１０３の当接部における圧力によってクリーニングローラ１０２の外周面に付着するトナー量が低下するため、クリーニングローラ１０２のトナー搬送力が低下して「トナー落ち」を生じることが知られている。

このように、従来のクリーニング装置１０１においては、トナー落ちを生じることがない程度の十分な厚さのトナー層をクリーニングローラ１０２の外周面に形成することが困難であった。

そこで、本発明は、簡単な構成で最適なトナー層の厚さをクリーニングローラの外表面に形成することができるようにしたクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、転写後の感光体ドラムの表面に残留したトナーを取り除くクリーニング装置に関するものである。この発明のクリーニング装置は、前記感光体ドラムの表面に回転しながら滑り接触するクリーニングローラと、前記クリーニングローラよりも前記感光体ドラムの回転方向下流側に配置され、前記感光体ドラムの表面に残留する前記トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、前記クリーニングローラと前記クリーニングブレードとの間に設置され、前記感光体ドラムの表面から掻き落とされた前記トナーを収容するトナー溜まりと、前記トナー溜まりからクリーニングローラの外周面に供給された前記トナーの層の厚さを規制するスクレーパと、前記クリーニングローラよりも前記感光体ドラムの回動方向上流側に位置し、前記クリーニングローラと前記感光体ドラムの摺擦部から脱落する前記トナーを受け止めるトナー受けと、を備えている。そして、前記スクレーパは、前記クリーニングローラの回動方向の上流側へ向かって片持ち梁状に且つ撓み変形可能に延びた先端部のうち、前記クリーニングローラの外周面の母線方向に沿って接触する部分が略円弧状の曲面であることを特徴としている。

請求項２の発明は、前記請求項１の発明における前記スクレーパに特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記スクレーパは、弾性変形可能な板状の基材の先端部を覆うように、前記基材の表面側から裏面側に跨って樹脂テープを貼り付けることにより、前記曲面が形成されることを特徴としている。

請求項３の発明は、前記請求項１の発明における前記スクレーパに特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記スクレーパは、弾性変形可能な板状の基材の先端側を前記感光体ドラムの表面から遠ざかる方向へ折り曲げることにより、前記曲面が形成されることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明に係るクリーニング装置と、このクリーニング装置によって残留トナーが除去された感光体ドラムの表面を除電する除電装置と、この除電装置によって除電された感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置と、この帯電装置によって一様に帯電した感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、この露光装置によって感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像として顕在化させる現像装置と、この現像装置によって感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置に関するものである。

本発明のクリーニング装置によれば、簡単な構成によってクリーニングローラの外周面に最適な厚さのトナー層を形成できるため、クリーニングローラとスクレーパとの当接部に紙粉の噛み込みによる不具合を生じることがなく、また、クリーニングローラと感光体ドラムの摺擦部からのトナー落ちという不具合を生じるがことなく、感光体ドラムの表面に残留するトナーの掻き落としと、感光体ドラムの表面に付着したイオン生成物の除去を確実に行うことができる。

本発明のクリーニング装置を使用した画像形成装置は、クリーニング装置のトナー受けからトナーがこぼれ落ちることを防止でき、クリーニング装置からこぼれ落ちたトナーに起因する印刷物（転写後の記録材Ｓ）の汚れや画像形成装置の本体内のトナー汚れを防止できると共に、画像流れの発生を防止でき、高品質の印刷が可能になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

（画像形成装置の概略構成）
図１は、画像形成装置１の概略構成を示す図である。この図１に示すように、画像形成装置１は、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置（スキャナ部）２と、画像読み取り装置２によって読み取った画像データや外部機器（ファクシミリ装置、パーソナルコンピュータ、スキャナ等）から送信された画像データに基づいてシート状の記録材（コピー用紙、プラスチックフィルム等）Ｓに印刷するプリンタ部３と、を備えている。

（プリンタ部）
図１に示す画像形成装置１のプリンタ部３は、給紙カセット４内に積載された複数枚の記録材Ｓのうちの一枚を給紙手段５によって記録材搬送路６に送り出し、記録材搬送路６に送り出された記録材Ｓを搬送コロ対７によって記録材搬送路６に沿ってレジストローラ対８まで搬送する。そして、レジストローラ対８のニップ部に記録材Ｓの先端を押し当てて記録材Ｓの斜行を矯正し、レジストローラ対８が印刷のタイミングに合わせて記録材Ｓを電子写真方式の印刷手段１０へ送り込み、印刷手段１０によって記録材Ｓにトナー画像が転写され、記録材Ｓに転写されたトナー画像が定着装置１１によって加熱・加圧されて定着された後、その定着済みの記録材が排出コロ対１２によって排紙トレイ１３上に排出されるようになっている。

電子写真方式の印刷手段１０は、感光体ドラム１４の表面を除電装置１５によって除電した後、その感光体ドラム１４の表面を帯電装置１６によって一様に帯電させ、その帯電した感光体ドラム１４の表面に露光装置１７によって静電潜像を形成し、その静電潜像が形成された感光体ドラム１４の表面に現像装置１８からトナーが供給されて静電潜像がトナー画像として顕在化する。その後、感光体ドラム１４のトナー像が感光体ドラム１４と転写装置２０の間に送り込まれた記録材Ｓの表面に転写装置２０によって転写されると、感光体ドラム１４の表面に残留するトナーがクリーニング装置２１によって除去され、次の印刷の準備（感光体ドラム１４の表面の除電等）に移行する。

ここで、感光体ドラム１４としては、トナー画像を形成するための外周側が高硬度で耐候性に優れたアモルファスシリコンで形成されたものが使用される。このアモルファスシリコンで形成された感光体ドラム１４は、帯電装置６の放電によって帯電させられる際に発生するイオン生成物が表面に付着し、高温下で表面の電気抵抗が低下すると、静電潜像を保持できずに「画像流れ」という画像欠陥を生じることがある。そこで、このような画像欠陥の発生を防止するため、現像装置１８によって感光体ドラム１４の表面に供給されるトナーには研磨剤（酸化チタン等）を含ませてある。そして、転写後の感光体ドラム１４の表面に残留するトナー（研磨剤を含んだトナー）をクリーニング装置２１で掻き落とし、その感光体ドラム１４から掻き落としたトナーをクリーニング装置２１内のクリーニングローラ２２の外表面に供給し、クリーニングローラ２２の外表面にトナー層を形成して、そのクリーニングローラ２２によって感光体ドラム１４の表面を摺擦することにより、感光体ドラム１４の表面に付着したイオン生成物を研磨除去するようになっている。

なお、画像形成装置１は、コンタクトガラス２３上に原稿を載置し、光学ユニットが収容されたキャリッジ２４を副走査方向（図１の右側方向）へ移動させて画像を読み取る他に、原稿を自動的に原稿読み取り位置に送り込むことができる自動原稿供給装置２５を設置し、原稿読み取り位置にキャリッジ２４を固定し、原稿を流し読みすることもできるようになっている。

次に、このクリーニング装置２１の詳細を説明する。

（クリーニング装置の第１例）
図２は、クリーニング装置２１の構成を示す図であり、説明を分かりやすくするために、構成部品を簡略化して示してある。

この図２に示すように、本実施形態のクリーニング装置２１は、クリーニングローラ２２と、トナーを図外のトナー回収タンクへ搬出するための回収スパイラル２６と、をケース２７内に回動できるように収容してある。このうち、クリーニングローラ２２の外周面には、ケース２７内に取り付けられたスクレーパ２８の先端部３０が当接している。そして、感光体ドラム１４の回転方向（矢印Ｎ１で示す時計回り方向）上流側に位置するケース２７の一端部２７ａには、トナー受け３１が感光体ドラム１４の表面に弾性変形した状態で摺接するように取り付けられている。また、感光体ドラム１４の回転方向下流側に位置するケース２７の他端部２７ｂには、クリーニングブレード３２が感光体ドラム１４の表面に弾性変形した状態で摺接するように取り付けられている。

ケース２７は、プラスチック等で形成されており、クリーニングローラ２２及び回収スパイラル２６を収容でき、且つ、感光体ドラム１４の表面から掻き落としたトナーを所定量収容し得るトナー溜まり３３が形成されると共に、クリーニングローラ２２及び回収スパイラル２６を回動可能に支持する軸受部（図示せず）が形成されている。なお、このケース２７は、感光体ドラム１４に対向する面側が感光体ドラム１４側に向かって開口している。

クリーニングローラ２２は、感光体ドラム１４の表面に接触する外周面側がＥＰＤＭで形成された丸棒状のものであり、その感光体ドラム１４に接触する外周面の軸方向寸法が感光体ドラム１４の画像形成領域の長さ（軸方向に沿った長さ）寸法よりも大きくなるように形成されている。そして、このクリーニングローラ２２は、その軸方向の両端部がケース２７の軸受部によって回動可能に支持され、その軸方向の一端部が図外のモータに接続されて、感光体ドラム１４の周速の１．２倍の周速となるように図外のモータによって感光体ドラム１４の回転方向と反対の方向（矢印Ｎ２で示す方向）へ回転駆動される。また、このクリーニングローラ２２は、感光体ドラム１４との接触部に所定のニップ幅及びニップ圧が生じるように、感光体ドラム１４側へ押し付けられている。その結果、クリーニングローラ２２は、感光体ドラム１４の表面に所定の圧力で押し付けられた状態で感光体ドラム１４の表面に摺擦することになる。

クリーニングブレード３２は、ポリウレタンゴムで形成されており、クリーニングローラ２２の軸方向長さと同等か又はそれよりも長い寸法に形成された平板状の部材であって、図における断面形状が矩形形状となるように形成されている。このクリーニングブレード３２は、その先端部（一端部）３２ａが感光体ドラム１４の表面の母線方向に沿って弾性変形させられた状態で接触するように、その他端部が金属製又は樹脂製のブレード支持部材３４を介してケース２７の他端部２７ｂに取り付けられている。これにより、クリーニングブレード３２は、ケース２７の他端部２７ｂから感光体ドラム１４の回動方向に対して逆の方向へ向かって片持ち梁状に張り出しており、その先端部３２ａのエッジが感光体ドラム１４の表面にカウンターで当接するようになっている。

スクレーパ２８は、図２乃至図４に示すように、クリーニングローラ２２の感光体ドラム１４に接触する外周面の軸方向長さと同等か又はそれよりも長い寸法に形成された弾性変形が可能な金属（例えば、ステンレス鋼板）製の板状の基材３５と、この基材３５の先端部３５ａを包み込むために基材３５の表面側から裏面側に跨って貼り付けられた樹脂テープ（例えば、超高分子量ポリエチレンテープ）３６とで構成されている。そして、このスクレーパ２８の先端部３０には、樹脂テープ３６によって円弧状の曲面が形成されている。また、このスクレーパ２８は、基端部３７側が金属製又は樹脂製のスクレーパ支持部材３８を介してケース２７の内部に固定され、先端部３０が基端部３７よりもクリーニングローラ２２の回動方向に対して上流側に位置するようになっている。そして、このスクレーパ２８は、ケース２７に固定されたスクレーパ支持部材３８からクリーニングローラ２２の回動方向上流側へ向かって片持ち梁状に張り出して、その先端部３０の曲面がクリーニングローラ２２の外周面の母線方向に沿い且つクリーニングローラ２２に食い込むように、クリーニングローラ２２の外周面にカウンターで当接している。ここで、この第１例におけるスクレーパ２８は、クリーニングローラ２２への食い込み量ｄが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度となるように設定されており、８０μｍの板厚の基材３５に０．１３ｍｍの厚さの樹脂テープ３６を貼り付けることにより、先端部３０の曲面の曲率半径Ｒ１が約０．１３ｍｍになるように構成されている。また、スクレーパ２８は、クリーニングローラ２２の回転中心から延ばした線ＣＬと基材３５とのなす角が最大でほぼ９０°となるようにケース２７に取り付けられており、クリーニングローラ２２の外周面に腹当たりをせず、その先端部３０がクリーニングローラ２２に食い込むようになっている。なお、従来のスクレーパ２８は、図５に示すように、板厚が８０μｍのステンレス鋼板をエッチング加工やプレスで裁断したものであり、先端４０に鋭利なエッジが形成され、このエッジがクリーニングローラ２２に食い込むようになっている。これに対し、本実施形態のスクレーパ２８は、クリーニングローラ２２に食い込んでいる先端部３０が曲面であり、鋭いエッジがクリーニングローラ２２に当接する（食い込む）ようになっていない。

トナー受け３１は、フィルム状の樹脂製薄板部材（例えば、ポリウレタンシート）であり、その長手方向の寸法がスクレーパ２８及びクリーニングブレード３２の長手方向の寸法（クリーニングローラ２２の軸方向に沿った寸法）よりも長くなるように形成されており、ケース２７の一端部２７ａ側に取り付けられている。このトナー受け３１は、クリーニングローラ２２と感光体ドラム１４との摺擦部から落下するトナーを受け止め、ケース２７の一端部２７ａ側の開口部からケース２７の外部にトナーが漏出しないように工夫されている。

このような構成のクリーニング装置２１は、転写後の感光体ドラム１４の表面に残留するトナーをクリーニングローラ２２によって掻き落とし、その掻き落としたトナーをクリーニングローラ２２とクリーニングブレード３２との間のケース２７内の内部空間３３に収容する。また、クリーニング装置２１は、クリーニングローラ２２によって掻き落とせなかった感光体ドラム１４の表面の残留トナーをクリーニングブレード３２で掻き落とし、その掻き落としたトナーをクリーニングローラ２２とクリーニングブレード３２との間のケース２７内の内部空間３３に収容する。そして、感光体ドラム１４の表面から掻き落とされたトナーは、クリーニングローラ２２が感光体ドラム１４に摺擦する際に、クリーニングローラ２２と感光体ドラム１４とのニップ部（摺擦部）に位置する感光体ドラム１４側の残留トナーと内部空間３３側のトナーとがクリーニングローラ２２の表面に付着すると共に、感光体ドラム１４の表面に付着したイオン生成物がトナーに含ませた研磨剤によって削り落とされる。ここで、クリーニングローラ２２の外周面に付着したトナーは、スクレーパ２８によって余剰分が掻き落とされ、所望厚さ分だけがトナー層としてクリーニングローラ２２の外周面に残留し、そのクリーニングローラ２２の外周面に残留するトナーが次の感光体ドラム１４のクリーニングに供される。

（クリーニング装置の第２例）
図６乃至図８は、クリーニング装置２１の第２例を示すものである。この第２例のクリーニング装置２１の説明において、図２乃至図４に示したクリーニング装置２１の第１例と同一の構成部分には同一符号を付し、クリーニング装置２１の第１例と重複する説明を省略する。

この第２例に係るクリーニング装置２１は、スクレーパ２８が第１例に係るスクレーパ２８と異なる。すなわち、この第２例に係るクリーニング装置２１は、スクレーパ２８がステンレス製の板状の基材３５のみからなり、スクレーパ２８の先端側がクリーニングローラ２２から離れる方向へほぼθ＝９０°に折り曲げられ、その先端部３０の屈曲部分（折り曲げたコーナー部分）４１に曲面が形成されている。そして、このスクレーパ２８の屈曲部分４１の曲面とこの曲面に滑らかに接続された平面がクリーニングローラ２２に食い込むようになっている。ここで、この第２例におけるスクレーパ２８は、クリーニングローラ２２への食い込み量ｄが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度となるように設定されており、板厚が８０μｍの基材３５の先端部３０をほぼ９０°に折り曲げることにより、屈曲部分４１に板厚と同程度の曲率半径Ｒ１（８０μｍ）の曲面が形成されている。したがって、この第２例のスクレーパ２８は、先端側の屈曲部分４１の曲面及びこれに滑らかに接続される平面がクリーニングローラ２２に食い込むようになっている。

（本実施形態の効果）
本実施形態のクリーニング装置２１は、クリーニングローラ２２の外周面にカウンターで当接するスクレーパ２８の先端部３０が円弧状の曲面又は曲面及びこれに滑らかに接続される平面であるため、４０μｍ以上の厚さのトナー層（最適の厚さであるトナー層）がクリーニングローラ２２の外周面に安定して形成され、クリーニングローラ２２とスクレーパ２８との当接部に紙粉の噛み込みによる不具合を生じることがなく、また、クリーニングローラ２２と感光体ドラム１４のニップ部からのトナー落ちという不具合を生じるがことなく、感光体ドラム１４の表面に残留するトナーの掻き落としと、感光体ドラム１４の表面に付着したイオン生成物の除去を確実に行うことができる。このように、本実施形態のクリーニング装置２１は、クリーニングローラ２２の外周面にカウンターで当接するスクレーパ２８の先端部３０を円弧状の曲面又は曲面及びこれに滑らかに接続される平面とする簡単な構成でもって、クリーニングローラ２２の外周面に最適の厚さのトナー層を形成することができる。

また、本実施形態のクリーニング装置２１を使用した画像形成装置１は、クリーニング装置２１のトナー受け３１からのトナー落ちに起因する印刷物（転写後の記録材Ｓ）のトナー汚れや画像形成装置１の本体内のトナー汚れを防止できると共に、画像流れの発生を防止でき、高品質の印刷が可能になる。

以下、クリーニング装置の第１例の実施例（実施例１）を図２乃至図４に基づいて説明する。

本実施例１においては、感光体ドラム１４として、トナー像が形成される外周側をアモルファスシリコンで形成し、その直径が８０ｍｍのものを使用している。そして、この感光体ドラム１４を周速１２０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動するようになっている。

このような感光体ドラム１４に対し、クリーニングローラ２２は、感光体ドラム１４の周速（Ｖ１）の１．２倍の周速（１．２・Ｖ１）で感光体ドラム１４の回転方向（矢印Ｎ１で示す方向）と逆の方向（矢印Ｎ２で示す方向）に回転している。また、クリーニングローラ２２は、総荷重が１９．６Ｎで感光体ドラム１４の表面に押し付けられており、感光体ドラム１４とでニップを形成している。そして、このクリーニングローラ２２は、周速が０．２Ｖ１（１．２Ｖ１−１．０Ｖ１）分だけ感光体ドラム１４よりも速く回動しており、感光体ドラム１４の表面に摺擦している。

スクレーパ２８は、板厚が８０μｍで且つ自由長Ｌが４．５ｍｍのステンレス鋼板を基材３５とし、その基材３５の先端側を包み込むように、基材３５の表面側から裏面側に跨って０．１３ｍｍの厚さの樹脂テープ（超高分子量ポリエチレンテープ）３６を貼り付けてある。そして、スクレーパ２８の自由端である先端部３０は、超高分子量ポリエチレンテープ３６によってテープ厚と同程度（約０．１３ｍｍ）の曲率半径Ｒ１の曲面が形成されている。このスクレーパ２８は、先端側の耐摩耗性及び潤滑性がステンレス鋼板と同程度になっている。そして、このスクレーパ２８は、曲面になっている先端部３０がクリーニングローラ２２の外周面に０．２５ｍｍだけ食い込んだ状態で使用されている。

このような実施例１に係るクリーニング装置２１は、感光体ドラム１４の表面に付着した幅１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのトナー帯が２０００回にわたり供給された場合に、クリーニングローラ２２の外周面に厚さ４６μｍのトナー層を形成でき、スクレーパ２８とクリーニングローラ２２との摺接部に紙粉の噛み込みがなく、トナー落ちを生じることがなかった。

なお、本実施例に係るクリーニング装置２１において、スクレーパ２８の自由長Ｌを３．５ｍｍにした場合には、クリーニングローラ２２の外周面に厚さ４２μｍのトナー層を形成でき、スクレーパ２８とクリーニングローラ２２との摺接部に紙粉を噛み込むことがなく、トナー落ちを生じることがなかった。

また、本実施例に係るクリーニング装置２１において、スクレーパ２８の自由長Ｌを５．５ｍｍにした場合には、クリーニングローラ２２の外周面に厚さ５２μｍのトナー層を形成でき、スクレーパ２８とクリーニングローラ２２との摺接部に紙粉を噛み込むことがなく、トナー落ちを生じることがなかった。

したがって、本実施例１に係るクリーニング装置２１は、スクレーパ２８の取り付けに誤差を生じ、自由長Ｌが３．５ｍｍ〜５．５ｍｍの範囲で変動しても、クリーニングローラ２２の外周面に必要にして十分な厚さのトナー層を形成でき、感光体ドラム１４の表面に残留するトナーを掻き落とし、トナーに含まれた研磨材によって感光体ドラム１４の表面に付着したイオン生成物を取り除くことができる。

以下、クリーニング装置２１の第２例の実施例（実施例２）を図６乃至図８に基づいて説明する。

本実施例２においては、スクレーパ２８の構成のみが上記実施例１と異なるので、スクレーパ２８の構成を説明し、その他の構成の説明を省略する。

本実施例において、スクレーパ２８は、板厚が８０μｍのステンレス鋼板を自由長Ｌが４．５ｍｍとなるように、その先端側を４５°，９０°，１３５°の折り曲げ角度に折り曲げ、折り曲げたコーナー部分（先端）４１にほぼ８０μｍの曲面を形成した３種類の実験品を作成し、クリーニングローラ２２の外周面に形成されるトナー層の厚さと、トナー落ちの有無を測定した。ここで、折り曲げ角度θが４５°の実験品をＡ１、折り曲げ角度θが９０°の実験品をＡ２、折り曲げ角度θが１３５°の実験品をＡ３とすると、トナー層の厚さは、Ａ１が４３μｍ、Ａ２が５５μｍ、Ａ３が８０μｍとなり、いずれもスクレーパ２８とクリーニングローラ２２との摺接部に紙粉が挟み込まれることがない十分な厚さのトナー層が形成される。また、実験品Ａ１，Ａ２は、いずれもトナー落ちが無かった。しかし、実験品Ａ３は、トナー落ちが確認された。これらの結果から、スクレーパ２８は、自由長Ｌが４．５ｍｍの場合、折り曲げ角度θが９０°以下の範囲となるように形成されるのが好ましい。

また、スクレーパ２８は、板厚が８０μｍのステンレス鋼板を自由長Ｌが３．５ｍｍとなるように、その先端側を４５°，９０°，１３５°の折り曲げ角度θに折り曲げ、折り曲げたコーナー部分（先端）４１にほぼ８０μｍの曲面を形成した３種類の実験品を作成し、クリーニングローラ２２の外周面に形成されるトナー層の厚さと、トナー落ちの有無を測定した。ここで、折り曲げ角度θが４５°の実験品をＢ１、折り曲げ角度θが９０°の実験品をＢ２、折り曲げ角度θが１３５°の実験品をＢ３とすると、トナー層の厚さは、Ｂ１が３８μｍ、Ｂ２が４５μｍ、Ｂ３が７３μｍとなり、いずれもスクレーパ２８とクリーニングローラ２２との摺接部に紙粉が挟み込まれることがない十分な厚さのトナー層が形成される。また、実験品Ｂ１，Ｂ２は、いずれもトナー落ちが無かった。しかし、実験品Ｂ３は、トナー落ちが確認された。これらの結果から、スクレーパ２８は、自由長Ｌが３．５ｍｍの場合も、折り曲げ角度θが４５°〜９０°の範囲となるように形成されるのが好ましい。

また、スクレーパ２８は、板厚が８０μｍのステンレス鋼板を自由長Ｌが５．５ｍｍとなるように、その先端側を４５°，９０°，１３５°の折り曲げ角度θに折り曲げ、折り曲げたコーナー部分（先端）４１にほぼ８０μｍの曲面を形成した３種類の実験品を作成し、クリーニングローラ２２の外周面に形成されるトナー層の厚さと、トナー落ちの有無を測定した。ここで、折り曲げ角度θが４５°の実験品をＣ１、折り曲げ角度θが９０°の実験品をＣ２、折り曲げ角度θが１３５°の実験品をＣ３とすると、トナー層の厚さは、Ｃ１が５０μｍ、Ｃ２が５７μｍ、Ｃ３が９５μｍとなり、いずれもスクレーパ２８とクリーニングローラ２２との摺接部に紙粉が挟み込まれることがない十分な厚さのトナー層が形成される。また、実験品Ｃ１，Ｃ２は、いずれもトナー落ちが無かった。しかし、実験品Ｃ３は、トナー落ちが確認された。これらの結果から、スクレーパ２８は、自由長Ｌが５．５ｍｍの場合も、折り曲げ角度θが９０°以下の範囲となるように形成されるのが好ましい。また、折り曲げ角度を０°にして重ねた状態においても、実施例１と類似の構成となり、同様の効果があると考えられる。

したがって、本実施例２に係るクリーニング装置２１は、スクレーパ２８の取り付けに誤差を生じ、自由長Ｌが３．５ｍｍ〜５．５ｍｍの範囲で変動しても、折り曲げ角度θを９０°以下の範囲となるように形成すれば、クリーニングローラ２２の外周面に必要にして十分な厚さのトナー層を形成でき、感光体ドラム１４の表面に残留するトナーを掻き落とし、トナーに含まれた研磨材によって感光体ドラム１４の表面に付着したイオン生成物を取り除くことができる。

（その他の変形例）
上記実施形態におけるクリーニング装置２１は、図１，図２及び図６に示したように、起立した縦置き状態で配置する態様に限定されるものではなく、斜め置きや横置き状態に配置する態様で使用することも可能である。

また、上記実施形態は、単一の印刷手段１０を備えた画像形成装置１を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、カラー印刷用のトナー（例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）毎に複数の印刷手段１０を備えた画像形成装置１としてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置の第１例を示す図である。 図２に示すクリーニング装置に使用されるスクレーパの正面図である。 図３のスクレーパの先端部とクリーニングローラとの関係を示す図である。 従来のスクレーパの先端部とクリーニングローラとの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置の第２例を示す図である。 図６に示すクリーニング装置に使用されるスクレーパの正面図である。 図７のスクレーパの先端部とクリーニングローラとの関係を示す図である。 従来のクリーニング装置を示す図である。 クリーニングローラとスクレーパとの当接態様を説明する図である。 スクレーパの先端部がクリーニングローラの外周面に食い込む態様におけるクリーニングローラの外周面のトナー層を示す図である。 スクレーパの腹がクリーニングローラの外周面に摺接する態様におけるクリーニングローラの外周面のトナー層を示す図である。

符号の説明

１……画像形成装置、１４……感光体ドラム、１５……除電装置、１６……帯電装置、１７……露光装置、１８……現像装置、２０……転写装置、２１……クリーニング装置、２２……クリーニングローラ、２８……スクレーパ、３０……先端部、３１……トナー受け、３２……クリーニングブレード、３３……内部空間（トナー溜まり）、３５……基材、３５ａ……先端部、３６……樹脂テープ

Claims (4)

1. 転写後の感光体ドラムの表面に残留したトナーを取り除くクリーニング装置において、
   前記感光体ドラムの表面に回転しながら滑り接触するクリーニングローラと、
   前記クリーニングローラよりも前記感光体ドラムの回転方向下流側に配置され、前記感光体ドラムの表面に残留する前記トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、
   前記クリーニングローラと前記クリーニングブレードとの間に設置され、前記感光体ドラムの表面から掻き落とされた前記トナーを収容するトナー溜まりと、
   前記トナー溜まりからクリーニングローラの外周面に供給された前記トナーの層の厚さを規制するスクレーパと、
   前記クリーニングローラよりも前記感光体ドラムの回動方向上流側に位置し、前記クリーニングローラと前記感光体ドラムとの摺擦部から脱落する前記トナーを受け止めるトナー受けと、を備え、
   前記スクレーパは、前記クリーニングローラの回動方向の上流側へ向かって片持ち梁状に且つ撓み変形可能に延びた先端部のうち、前記クリーニングローラの外周面の母線方向に沿って接触する部分が略円弧状の曲面である、
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記スクレーパは、弾性変形可能な板状の基材の先端部を覆うように、前記基材の表面側から裏面側に跨って樹脂テープを貼り付けることにより、前記曲面が形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記スクレーパは、弾性変形可能な板状の基材の先端側を前記感光体ドラムの表面から遠ざかる方向へ折り曲げることにより、前記曲面が形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかのクリーニング装置と、
   このクリーニング装置によって残留トナーが除去された感光体ドラムの表面を除電する除電装置と、
   この除電装置によって除電された感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置と、
   この帯電装置によって一様に帯電した感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
   この露光装置によって感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像として顕在化させる現像装置と、
   この現像装置によって感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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