JP3762241B2

JP3762241B2 - 画像形成装置およびクリーニング装置

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Publication number: JP3762241B2
Application number: JP2001078448A
Authority: JP
Inventors: 憲彦久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: US6832067B2; US20020131799A1; JP2002278401A

Description

【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】
【課題解決する手段】
本発明は、熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンからなり、像担持体との接触部に低摩擦係数のコーティング層を有するブレードと、このブレードを主走査方向に移動させる移動機構と、このブレードにより掻き落とされたトナーを受け止めるトナー受けシートと、このシート上に堆積するトナーを掻き落とす掻き落とし手段と、前記ブレードから除去されたトナーを搬送する搬送スクリューと、を有するクリーニング装置において、前記掻き落とし手段は、前記移動機構により主走査方向に移動する際に前記搬送スクリューに干渉して弾かれる掻き落とし部材を有することを特徴とするクリーニング装置である。
【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】
参考として、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（ＳＢＲ）、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、Ｐｄ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、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、クリーニング装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、前露光光源１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ（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、２４ｃ、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３ａ、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１０μｍ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ＧａＡＩＡｓ）を用いピーク波長の１／２になる半値幅は約２５ｎｍ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１００ｅｍｕ／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】
〔参考例１〕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。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および参考例１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】
〔参考例２〕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】
〔参考例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、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〕参考例２、３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を低摩擦係数のコーティング層を形成したブレードを主走査方向に移動させると共に、このブレードの移動により移動する掻き落とし部材を搬送スクリューに干渉させることでトナー受けシートに堆積するトナーを掻き落とすことにより、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、像担持体への傷は軽減される。
【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】参考例１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。

Claims

熱可塑性又は熱硬化性ポリウレタンからなり、像担持体との接触部に低摩擦係数のコーティング層を有するブレードと、このブレードを主走査方向に移動させる移動機構と、このブレードにより掻き落とされたトナーを受け止めるトナー受けシートと、このシート上に堆積するトナーを掻き落とす掻き落とし手段と、前記ブレードから除去されたトナーを搬送する搬送スクリューと、を有するクリーニング装置において、
前記掻き落とし手段は、前記移動機構により主走査方向に移動する際に前記搬送スクリューに干渉して弾かれる掻き落とし部材を有することを特徴とするクリーニング装置。