JP5450467B2 - クリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写の際に感光体ドラムの表面に残った残留トナー等を除去するクリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が感光体ドラムを予め帯電し、露光部が感光体ドラムの表面に光を照射すると、この感光体ドラムの表面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、トナーが静電潜像に付着して感光体ドラムの表面にはトナー像が現像される。そして、この可視化されたトナー像を用紙に、或いは中間転写体を介して用紙に転写して定着させる。

上記帯電器には、感光体ドラムの表面に直接に接触する帯電ローラーが知られている。コロナ放電時のオゾン（Ｏ_３）の発生を避け、環境への影響を減らせるからである。
一方、この帯電ローラーによる接触帯電では、感光体ドラムの表面に過剰な電圧が印加されると、感光体ドラムの表面の絶縁破壊が起き、電流のリークが発生する。

詳しくは、感光体ドラムの表面にはピンホールが形成され、出力画像には色点として現れて画像不良を招く。この不具合は感光体ドラムを交換しなければ解消できない。そのため、この電流のリークを防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
しかし、これら各文献の技術は帯電ローラーの構造に関するものであり、当該技術を用いても上記電流のリークは依然として容易に発生する。

具体的には、高温高湿の環境状態などの如く感光体ドラムの表面に水分が多くなり、帯電ローラーが吸湿する環境になれば、帯電ローラーからの電圧が低くても感光体ドラムの表面に印加されてしまい、帯電ローラーの構造に改良を加えたとしても上記電流のリークが容易に発生するからである。
そこで、まずは感光体ドラムの表面の水分を除去することが適切であり、例えば、上記リークの発生しない電圧を印加する運転手法や、高温高湿の検知に応じて、乾いた多量のトナーを現像器から帯電前の感光体ドラムの表面に供給する運転手法（ドラムリフレッシュモード）により、感光体ドラムの表面の水分を除去する。

ただし、これら運転手法の期間が長期に及ぶと、画像形成の開始時期が非常に遅くなる。
ところで、現像器がトナーを供給する現像幅は、帯電ローラーが電流を付与する帯電幅よりも狭いため、現像器からの乾いたトナーは感光体ドラムの端部分には供給され難いことが分かる。

換言すれば、感光体ドラムの端部分は、帯電ローラーからの電流が付与される範囲であるにも拘わらず、乾いたトナーが供給され難いことから、上記電流のリークの発生し易い箇所になる。そこで、この感光体ドラムの端部分を拭き取り可能なサイドシール部材の技術を用いることが考えられる（例えば、特許文献５，６参照）。

特開平６−３９７９号公報 特開平８−１６０７０８号公報 特開平１０−１７１２０８号公報 特開平１０−１８６８００号公報 特開平９−２９７５１３号公報 特開平１１−１４３３２６号公報

しかしながら、上述したサイドシール部材を用いると、トナーがクリーニング装置外に漏出するという問題が別途生ずる。
なぜならば、上記各技術のサイドシール部材は、感光体ドラムの回転軸線に対して略平行方向に延びた平坦なエッジだけが感光体ドラムの表面に接触するため、クリーニング部材で掻き取ったトナーを溜めることができる一方、このトナーは平坦なエッジの周辺に溜まり続けてしまい、本来回収されるべきトナーであるにも拘わらず、クリーニング装置外の他にその行き場がなくなるからである。

このトナーの漏出は、上記ドラムリフレッシュモードの如く、感光体ドラムに対して新品のトナーを現像器から多量に供給する運転条件では顕著になる。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、クリーニング装置外へのトナーの漏出を防止できるクリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、接触帯電を経て形成された潜像がトナーで現像され、トナー像が形成された感光体ドラムの表面を清掃するクリーニング装置であって、感光体ドラム表面から残留トナーを除去するクリーニング部材と、感光体ドラムの回転方向でみてこれら感光体ドラムとクリーニング部材との当接位置の上流側にて、このクリーニング部材のうち感光体ドラムの回転軸線方向でみた両端位置からこの感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域に向けてそれぞれ延びており、感光体ドラム表面に接触してクリーニング部材で除去した残留トナーを貯留できるサイドシール部材とを具備し、このサイドシール部材は、感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域にて、感光体ドラムの回転軸線方向でみた両端位置から離れるに連れてクリーニング部材に近づくように傾斜して感光体ドラム表面に接触するテーパー対向部を備える。

第１の発明によれば、クリーニング装置は、クリーニング部材を有し、感光体ドラム表面を清掃する。詳しくは、クリーニング部材は、転写の際に感光体ドラム表面に残った残留トナーを除去し、この除去した残留トナーはクリーニング装置内に集められて回収される。一方、クリーニング部材にはサイドシール部材が設けられ、サイドシール部材は、この回収前に残留トナーを貯留できる。

つまり、サイドシール部材は、クリーニング部材の両端位置にて感光体ドラム表面に接触しており、仮に、感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域で除去された残留トナーが感光体ドラムの回転軸線方向に移動し、現像幅の内側領域から現像幅の外側領域へ、すなわち、帯電幅の内側領域に到達してもクリーニング装置外に漏出しないように封じている。

詳しくは、本発明のサイドシール部材は、テーパー対向部を現像幅の内側領域に備えており、このテーパー対向部は、帯電幅の内側領域に適量のトナーを溜めることができる。より具体的には、感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域で除去され、テーパー対向部に到達した残留トナーは、テーパー対向部の傾斜に沿って帯電幅の内側領域に向かう他、感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域に戻されるため、サイドシール部材に溜まるトナー量が減るように調整できるからである。

よって、上述したクリーニング装置は、現像幅の外側領域であって帯電幅の内側領域における感光体ドラム表面の水分を除去しつつ、クリーニング装置外へのトナーの漏出を防止できる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、サイドシール部材は、テーパー対向部に連なり、感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の外側領域にて、この感光体ドラムの回転軸線に対して略平行方向に延びて感光体ドラム表面に接触するフラット対向部を備えることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、トナーを溜め易い形状のフラット対向部とトナー量を調整するテーパー対向部とを現像幅を境にして外側と内側とに配置すれば、このフラット対向部ではテーパー対向部で調整された適量のトナーをクリーニング装置外に漏出させずに溜めておき、感光体ドラム表面の水分除去に利用することができる。

第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、サイドシール部材は、テーパー対向部を感光体ドラム表面に向けて付勢するシール付勢部材をさらに備えており、このシール付勢部材は、テーパー対向部のうちクリーニング部材に近づくように傾斜して感光体ドラム表面に接触するエッジ部分を除いて設けられることを特徴とする。

第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、テーパー対向部はシール付勢部材によって感光体ドラム表面に向けて付勢される。このシール付勢部材は、残留トナーを調整する傾斜したエッジ部分には設けられず、テーパー対向部の面積よりも小さく形成されている。このように、テーパー対向部の傾斜したエッジ部分が感光体ドラム表面への付勢力を弱められた状態で感光体ドラム表面に接触することから、テーパー対向部に到達した残留トナーを、クリーニング装置外に噴出させず、感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域やクリーニング装置内に向けて戻し易くなる。

第４の発明は、第１から第３の発明のクリーニング装置を搭載した画像形成装置であって、感光体ドラムは、その表面に有機系の感光層を有した感光体ドラムであることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、有機系の感光層を有した感光体ドラムは量産性に優れているが、水分の除去が不十分ではピンホールが容易に発生するという懸念がある。しかし、上記クリーニング装置によれば、帯電幅の内側領域に適量のトナーを溜めて水分の除去に利用できるので、量産性の他、耐久性の向上も図る感光体ドラムを提供可能になる。

第５の発明は、第４の発明の構成において、感光体ドラム表面に接触して帯電させる帯電器を備えており、感光体ドラムは、正帯電単層型であり、帯電器は、感光体ドラム表面に対して直流電圧を印加していることを特徴とする。
第５の発明によれば、第４の発明の作用に加えてさらに、感光体ドラム表面に直に接触して帯電させる接触帯電は、コロナ帯電に比してオゾン発生量が少ないものの、感光体ドラム表面の水分の除去が不十分になると、絶縁破壊が容易に発生して電流のリークが生ずる。しかし、上記クリーニング装置によれば、帯電幅の内側領域には適量のトナーを溜めて水分の除去に利用できるため、環境にやさしいこの帯電器を使用しても感光体ドラムの耐久性が向上する。

本発明によれば、サイドシール部材がテーパー対向部を現像幅の内側領域に備えているため、帯電幅の内側領域に適量のトナーを溜めることができ、クリーニング装置外へのトナーの漏出を防止できるクリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。

本実施例のプリンターの概略構成図である。 図１のドラムユニット周辺の断面図である。 図２の感光体ドラム、帯電ローラー、現像ローラーの幅の説明図である。 図２や図３のクリーニングブレードの正面図である。 図２や図３のクリーニングブレードの正面図である。 図２や図３のトナーシールの説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるカラー印刷可能なプリンター１の構造が概略的に示されている。この図１に示す断面はプリンター１の左側面からみたものである。このため、プリンター１の前面は図１の右側に、プリンター１の背面は左側にそれぞれ位置する。

このプリンター１は装置本体２を有し、この装置本体２の上方には排紙トレイ３６が設けられる。また、この排紙トレイ３６の近傍には、ユーザの各種操作に供される複数の操作キーや、各種情報を表示する画面を有したフロントカバー５が配置されている。
一方、この装置本体２の下方には給紙カセット４が配置され、その収容部４０には、枚葉の用紙が積層された状態で収納されている。

この図１でみて収容部４０の右上方には給紙ローラー４６が設置される。そして、用紙は図１でみて給紙カセット４の右上方に向けて送出され、この送出された用紙は、装置本体２の内部でプリンター１の前面に沿って上方に向けて搬送される。
また、給紙カセット４は、プリンター１の前面側、つまり、図１の右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、収容部４０に新たな用紙を補充したり、用紙を別の種類の用紙に入れ替え可能となる。

装置本体２の内部には、給紙カセット４からの用紙搬送方向でみて下流側に、搬送ローラー１０、レジストローラー１４、画像形成部１６及び２次転写部３０が順番に配置されている。
本実施例の画像形成部１６には４個のドラムユニット１７が並設され、各ドラムユニット１７には感光体ドラム１８がそれぞれ設けられている（図１や図２）。各感光体ドラム１８は回転自在に設置され、図示しない駆動モーターによって図１や図２の時計回りにそれぞれ駆動する。

本実施例の感光体ドラム１８は、例えばφ３０ｍｍ程度の直径で形成され、その表面に有機系の感光層を有したＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラムであり、その膜厚が約２５μｍ（１μｍ＝１×１０^−６ｍ）の単層型、具体的には、電荷輸送剤の層や電荷発生剤の層を積層するのではなく、電荷輸送剤及び電荷発生剤を同じ層内に分散させたＯＰＣドラムである。

また、この感光体ドラム１８と給紙カセット４との間には露光部１５が備えられており（図１）、この露光部１５からは、レーザー光が各感光体ドラム１８に向けてそれぞれ照射される。
さらに、これら図１や図２に示されるように、各感光体ドラム１８の周囲の適宜位置には、帯電器２０、現像器２４、中間転写ローラー１３、クリーニング装置５０がそれぞれ設けられている。

この帯電器２０は、図２にも示される如く感光体ドラム１８の下方に位置し、感光体ドラム１８に直接に接する帯電ローラー２１、及びこの帯電ローラー２１の表面を摺擦して清掃するクリーニングブラシ２２を有し、感光体ドラム１８の表面を正帯電させる。本実施例の帯電ローラー２１は、例えばエピクロルヒドリンゴム製であり、φ１２ｍｍ程度の直径で形成され、感光体ドラム１８の表面に対して直流電圧（例えば１．２ｋＶ）を印加している。

現像器２４は図２でみてドラムユニット１７の左方に配置され、感光体ドラム１８に対峙する現像ローラー２５を有する。この現像ローラー２５は図示しない駆動モーターによって図２の反時計回りに駆動する。
なお、この図２の参照符号２６はギャップ規制コロである。当該ギャップ規制コロ２６は、現像ローラー２５の両端に設けられており、感光体ドラム１８に連れ回って現像ローラー２５と感光体ドラム１８とのギャップを設定する（図３）。

画像形成部１６はゴム製の中間転写ベルト１２を有し、当該中間転写ベルト１２は各感光体ドラム１８の上方に配置されており、中間転写ローラー１３は中間転写ベルト１２を上方から押圧し、感光体ドラム１８と中間転写ベルト１２とを圧接させる。
また、中間転写ベルト１２と排紙トレイ３６との間には４個のトナーコンテナ２３が配設されている（図１）。これら各トナーコンテナ２３は、プリンター１の背面側から前面側に向けて、マゼンタ用、シアン用、イエロー用、そして、ブラック用の順に配設され、このブラック用のトナーコンテナの容量が最も大きく構成される。

２次転写部３０には２次転写ローラー３１が備えられ、この２次転写ローラー３１は中間転写ベルト１２に対して斜め下方から圧接可能に構成されている。これら中間転写ベルト１２と２次転写ローラー３１とは、トナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成する。
また、用紙搬送方向でみて２次転写部３０の下流側には、定着部３２、排出分岐部３４及び排出ローラー３５の順に配置されている。

さらに、２次転写部３０と手差しトレイ３との間に両面印刷搬送路３８が形成される。この両面印刷搬送路３８は、排出分岐部３４から装置本体２の前面側で分岐して下方に向けて延び、レジストローラー１４の上流側に連結する。
ここで、本実施例のトナーには、微量の研磨剤（酸化チタン、シリカ、アルミナなど）が含まれており、クリーニング装置５０にて感光体ドラム１８の表面の清掃に利用される。

詳しくは、クリーニング装置５０は、図２に示されるように、感光体ドラム１８の回転方向でみて中間転写ベルト１２との転写位置の下流側にて、この感光体ドラム１８に向けて開口したハウジング５１を備えており、このハウジング５１の適宜位置に、クリーニングブレード（クリーニング部材）５２やトナー回収部８０を有している。

具体的には、クリーニングブレード５２は、ハウジング５１の下端に固定される亜鉛鋼板の本体や、この本体に溶着されたポリウレタンゴム製のブレード部分からなり、このブレード部分のエッジ５３が感光体ドラム１８の回転軸線に沿って延びている（図３）。そして、このエッジ５３が感光体ドラム１８の回転軸線よりも低い位置にてカウンタ方向で接し（図２）、感光体ドラム１８の表面に付着した研磨剤を含む残留トナーや放電生成物などを掻き取っている。

このクリーニングブレード５２によって感光体ドラム１８の表面から掻き取られた残留トナー等は、トナー回収部８０から図示しない回収容器に回収される。
詳しくは、トナー回収部８０は、ハウジング５１の底近傍にスクリュー８８を有する。このスクリュー８８は、図２でみてクリーニングブレード５２の右側に設置されており、感光体ドラム１８の回転軸線方向に沿って延び、その先端が図示しない駆動モーターに連結されている。そして、この駆動モーターが駆動すると、ハウジング５１内の残留トナー等は、スクリュー８８を経由して上記回収容器に集められる。

ところで、図２に示した現像ローラー２５、帯電ローラー２１、及び感光体ドラム１８などの各回転軸線を並べてみると、これらの各幅（軸方向の長さ）は同じではない。
具体的には、これら各構成の幅の関係を説明した図３に示される如く、この図３に破線で示された感光体ドラム１８の感光層の幅（ドラム幅）は、図３に２点鎖線で示された帯電幅よりも広く設定される。なお、上述した中間転写ベルト１２の幅は、ドラム幅と帯電幅の間、或いはこの帯電幅と同等に設定される。

また、この帯電幅は、図３に実線で示された現像幅よりも広く設定される。仮に帯電幅が現像幅よりも狭いと、この帯電幅の外側領域にトナーが付着し続けるからである。
なお、この現像幅は、図３に１点鎖線で示された通紙幅よりも常に広く設定される。用紙の左右両端にもトナー像を形成可能にするためである。

すなわち、感光体ドラム１８の表面において、この感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の外側領域は、この現像幅の内側領域に比してトナーが付着し難い範囲になる。
また、この現像幅の外側領域であって帯電幅の内側領域は、帯電ローラー２１の端部に対峙しており、帯電ローラー２１から感光体ドラム１８の表面への流れ込み電流が通紙幅の内側領域よりも増える。

特に、感光体ドラム１８のうち帯電ローラー２１のエッジ近傍、換言すれば、図３に２点鎖線で示された帯電幅の境界位置の周辺には、帯電ローラー２１からの押圧力が集中し易く、過剰な放電現象が起こり易い。
このように、感光体ドラム１８の表面のうち、現像幅の外側領域であって帯電幅の内側領域、つまり、図３の斜線で示された領域９０，９０では、トナーが付着し難い範囲であるにも拘わらず、流れ込み電流が増える範囲に相当するので、感光体ドラム１８の表面の絶縁破壊が起き易いことが分かる。

しかも、高温高湿の環境状態にて感光体ドラム１８の表面に水分が多くなると、この水分を除去しなければ、感光体ドラム１８の表面の絶縁破壊によって電流のリークが容易に発生してしまう。
この場合に、ドラムリフレッシュモードを実施し、乾いた多量のトナーを現像器２４から感光体ドラム１８の表面に供給すれば上記水分を除去可能なるが、この水分除去に用いるトナーがハウジング５１の外部に漏れないようにする必要がある。

そこで、本実施例では領域９０，９０の水分を除去するにあたり、形状を改良したトナーシール（サイドシール部材）６０，６０を用いている。
詳しくは、これらトナーシール６０，６０は、対峙する感光体ドラム１８側からみた図４に示されるように、クリーニングブレード５２の長手方向の両側にそれぞれ配置され、そのエッジ５３の両端部分にて上方から覆い被さるように形成されている。

より具体的には、このトナーシール６０は、図４の他、この図４の左側に位置するトナーシール６０をその裏側（ハウジング５１の内部）からみた図６の如く略Ｌ字状に形成され、まず、支え部６１をクリーニングブレード５２の端部分に有する。この支え部６１は、感光体ドラム１８の回転軸線方向に対して略直交して延びており、正面視長方形状の同一幅で形成されている。

この支え部６１の上端はエッジ５３の端部分に位置し、フラット対向部６２に連なっている。
フラット対向部６２は、支え部６１の上端から感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域に向けて延び、正面視長方形状の同一幅で形成される。換言すれば、感光体ドラム１８の回転軸線方向に対して略平行に形成されており、感光体ドラム１８の表面に接触するエッジ６３を有している。

このフラット対向部６２は、図３やハウジング５１の内部からみた図５に示されるように、上述した領域９０に対峙する。
より詳しくは、本実施例のフラット対向部６２は、エッジ５３の端部分から図３に２点鎖線で示された帯電幅の境界位置を超え、この図３に実線で示された現像幅の境界位置にまで延びており、エッジ６３は帯電幅の外側領域や領域９０に接触している。

フラット対向部６２は、図３に実線で示された現像幅の境界位置にてテーパー対向部６６に連なる。
つまり、このテーパー対向部６６もまた、フラット対向部６２と同様に感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域に向けて延びているが、同一幅で形成されておらず、正面視直角三角形状に形成される。

より具体的には、テーパー対向部６６は、フラット対向部６２のエッジ６３の内端から傾斜したエッジ６７を有し、この傾斜したエッジ６７が現像幅の内側領域にて感光体ドラム１８の表面に接触する。
本実施例で云えば、テーパー対向部６６のエッジ６７は、現像幅の内側領域にて、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた両端位置から離れるに連れてクリーニングブレード５２に近づくように傾斜している。

これら支え部６１、フラット対向部６２やテーパー対向部６６は、例えばフェルト製やシリコーンゴム製で構成されており、クリーニングブレード５２の掻き取りによって飛散した残留トナーを吸着させ、領域９０を拭き取ることも可能である。
さらに、本実施例のトナーシール６０は、これら支え部６１、フラット対向部６２やテーパー対向部６６の裏側にスポンジ製のシール付勢部材７０を備えている。

具体的には、このシール付勢部材７０は、図５や図６に示される如く、支え付勢部７１、フラット付勢部７２やテーパー付勢部７６からなる。
支え付勢部７１やフラット付勢部７２は、上述の支え部６１やフラット対向部６２に略等しい形状で構成されており、これら支え部６１やフラット対向部６２の裏面、つまり、図６で視認できる支え部６１やフラット対向部６２の面にそれぞれ貼り付けられる。

これに対し、テーパー付勢部７６は、テーパー対向部６６の面積よりも小さな面積で形成される。
詳しくは、テーパー付勢部７６もまた、テーパー対向部６６と同様に正面視直角三角形状に形成されているが、テーパー対向部６６のエッジ６７の位置に比して、クリーニングブレード５２寄りで傾斜した逃げ部７７を有している。このため、本実施例のテーパー付勢部７６は、テーパー対向部６６のエッジ６７に相当する箇所を除いてテーパー対向部６６の裏面に貼り付けられている。

上記のように構成されたトナーシール６０，６０は、感光体ドラム１８に密着すると、この感光体ドラム１８の表面に沿って湾曲する（図２）。そして、フラット対向部６２やテーパー対向部６６は、シール付勢部材７０によって感光体ドラム１８の表面に押し付けられ、クリーニングブレード５２で除去した残留トナーを一時的に保持し、この残留トナーを領域９０，９０に供給して水分を除去する。

再び図１に戻り、上記プリンター１が印刷を行う際は、給紙ローラー４６によって給紙カセット４から用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙はレジストローラー１４に到達する。このレジストローラー１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を所定の給紙タイミングにて２次転写部３０へと送出する。

一方、図示しないコントローラーには、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。このコントローラーでは、このデータに基づいて光の照射などを制御する。詳しくは、各感光体ドラム１８に対し、図２のイレーサ１９が除電し、次いで、帯電器２０が感光体ドラム１８の表面をそれぞれ帯電する。

次いで、露光部１５が感光体ドラム１８の表面にレーザー光をそれぞれ照射すると、各感光体ドラム１８の表面には静電潜像が作られ、現像バイアス電圧の印加によりこの静電潜像から各色のトナー像が形成される。
これら各トナー像は中間転写ベルト１２に重ね合わされ（１次転写）、２次転写部３０にて用紙に２次転写される。なお、感光体ドラム１８の表面に残留したトナーはクリーニング装置５０で除去される。

続いて、用紙は未定着トナー像を担持した状態で定着部３２に向けて送られて加熱及び加圧され、トナー像が定着される。その後、定着部３２から送出された用紙は排出ローラー３５を介して排紙トレイ３６に排出され、高さ方向に積層される。
両面印刷を行う場合には、片面に印刷された用紙は、排出分岐部３４で装置本体２内に引き戻され、両面印刷搬送路３８に搬送される。この用紙はレジストローラー１４の上流側に向けて送出され、２次転写部３０に向けて再び送られる。これにより、用紙の未だ印刷がされていない面にトナー像が転写される。

ところで、上述したトナーシール６０は、テーパー対向部６６が現像幅の内側領域に位置し、フラット対向部６２が現像幅の外側領域に位置しているが、領域９０にトナーを供給できる限り、テーパー対向部６６のエッジ６７が現像幅の内側領域だけでなく、現像幅の外側領域にも延びて領域９０に接触するように構成されていても良い。

一方、上記実施例では、トナーシール６０はシール付勢部材７０を有している。しかし、支え部６１、フラット対向部６２やテーパー対向部６６のみで感光体ドラム１８の表面に密着できる場合には、シール付勢部材７０を有しない構造であっても良い。
以上のように、本実施例によれば、クリーニング装置５０はクリーニングブレード５２を有し、感光体ドラム１８の表面を清掃する。

詳しくは、クリーニングブレード５２は、転写の際に感光体ドラム１８の表面に残った残留トナーを除去し、この除去した残留トナーはクリーニング装置５０内に集められて回収される。一方、クリーニングブレード５２にはトナーシール６０が設けられ、トナーシール６０は、この回収前に残留トナーを貯留できる。

つまり、トナーシール６０は、クリーニングブレード５２の両端位置にて感光体ドラム１８の表面に接触しており、仮に、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域で除去された残留トナーがクリーニングブレード５２のエッジ５３に沿って移動し、現像幅の内側領域から現像幅の外側領域へ、つまり、帯電幅の内側領域に到達してもハウジング５１の外に漏出しないように封じている。

この点について詳述する。実験条件として、プリンター１を常温環境（２３℃／６０％ＲＨ）にて８時間放置して馴染ませた後、高温環境（３２℃／８０％ＲＨ）に移して４時間放置し、感光体ドラム１８の表面に水分が生じ易い状態にする。
そして、当該状態で画像を出力し、この画像に対するピンホール由来の色点の有無を確認した。なお、本実験のドラムリフレッシュモードは、約３０ｍｍのトナー帯を現像器２４から感光体ドラム１８に供給し、感光体ドラム１８を５分間空回転させている。

まず、比較例１では上記テーパー対向部６６を備えず、フラット対向部６２のみで構成されたトナーシールを用いる。さらに、この比較例１のトナーシールは、このフラット対向部６２に相当する平坦部分が帯電幅の外側領域だけに存在し、領域９０には設けられていない形状である。
そして、ドラムリフレッシュモードを実施せず、プリンター１の立ち上げ後に直ちに画像の出力を開始すると、出力画像の全面に亘って色点が発生していた（評価×）。

これは、プリンター１の立ち上げ後に直ちに画像の出力を開始したため、上記領域９０の他、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域も乾いておらず、感光体ドラム１８の全範囲に亘ってピンホールが発生し、これらピンホールに電荷がのらなかったためであると考えられる。
次に、比較例２では、比較例１と同じ形状のトナーシールを用いるが、プリンター１の立ち上げ後にドラムリフレッシュモードを実施し、その後、画像の出力を開始した。

この場合には、比較例１のような色点は発生しなかったが、出力画像には感光体ドラム１８の回転軸線方向に沿う横スジ画像が生じた（評価△）。
これは、ドラムリフレッシュモードによって感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域は乾いたものの、領域９０が乾いておらず、この領域９０にピンホールが発生し、また、この領域９０の抵抗が低下して電位の横流れが起こったためであると考えられる。

さらに、比較例３では、上記フラット対向部６２のみで構成させるものの、このフラット対向部６２に相当する平坦部分が現像幅の外側領域まで、つまり、領域９０に接触できるトナーシールを用いる。そして、プリンター１の立ち上げ後にドラムリフレッシュモードを実施し、その後、画像の出力を開始した。
この場合には、出力画像には色点や横スジ画像が発生しなかった。しかし、トナーがハウジング５１から噴出した（評価△）。

すなわち、この比較例３のトナーシールの如く、帯電幅の内側領域や現像幅の内側領域でも平坦に形成されており、この平坦部分が感光体ドラム１８の表面に接触するのみでは、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域からこの平坦部分に到達した残留トナーによって領域９０の水分を除去できたとしても、当該平坦部分の周辺に多量のトナーが堆積し、やがてハウジング５１の外に漏出してしまうのである。

特に、ドラムリフレッシュモードの如く、感光体ドラム１８に対してトナーを多量に供給する運転条件では、ハウジング５１の外に漏出するトナーが非常に多くなるのである。
これに対し、本実施例のトナーシール６０は、テーパー対向部６６を現像幅の内側領域に備えており、色点や横スジ画像が発生せず、しかも、トナーがハウジング５１の外に噴出しなかった（評価○）。

これは、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域からテーパー対向部６６に到達した残留トナーが、テーパー対向部６６の傾斜に沿って帯電幅の内側領域に向かう他、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域に戻されるため、フラット対向部６２に溜まるトナー量が減るように調整できたからである。
このように、本実施例のクリーニング装置５０によれば、現像幅の外側領域であって帯電幅の内側領域における感光体ドラム１８の表面の水分を除去でき、感光体ドラム１８の表面へのピンホール発生を回避しつつ、ハウジング５１の外へのトナーの漏出を防止できる。

また、本実施例の如く、トナーを溜め易い形状のフラット対向部６２とトナー量を調整するテーパー対向部６６とを現像幅を境にして外側と内側とに配置すれば、このフラット対向部６２ではテーパー対向部６６で調整された適量のトナーをハウジング５１の外に漏出させずに溜めておき、感光体ドラム１８の表面の水分除去に利用することができる。

さらに、本実施例のテーパー対向部６６は、シール付勢部材７０によって感光体ドラム１８の表面に向けて付勢されている。詳しくは、このシール付勢部材７０のテーパー付勢部７６は、残留トナーを調整する傾斜したエッジ６７には設けられず、テーパー対向部６６の面積よりも小さく形成されている。
このように、テーパー対向部６６のエッジ６７が感光体ドラム１８の表面への付勢力を弱められた状態で感光体ドラム１８の表面に接触することから、テーパー対向部６６に到達した残留トナーを、ハウジング５１の外に噴出させず、感光体ドラム１８の回転軸線方向でみた現像幅の内側領域やハウジング５１内に向けて戻し易くなる。

さらにまた、有機系の感光層を有したＯＰＣドラム１８は量産性に優れているが、水分の除去が不十分ではピンホールが容易に発生するという懸念がある。しかし、上記クリーニング装置５０によれば、帯電幅の内側領域に適量のトナーを溜めて水分の除去に利用できるので、量産性の他、耐久性の向上も図るＯＰＣドラム１８を提供可能になる。

また、感光体ドラム１８の表面に直に接触して帯電させる接触帯電は、コロナ帯電に比してオゾン発生量が少ないものの、感光体ドラム１８の水分の除去が不十分になると、絶縁破壊が容易に発生して電流のリークが生ずる。しかし、上記クリーニング装置５０によれば、帯電幅の内側領域には適量のトナーを溜めて水分の除去に利用できるため、環境にやさしいこの帯電器２０を使用しても感光体ドラム１８の耐久性が向上する。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施例では、トナー像が感光体ドラムの上方で中間転写ベルトに転写しているが、この感光体ドラムの下方でベルトに転写しても良い。また、上記実施例では、中間転写ベルトを採用したプリンター１で説明されている。しかし、本発明は、感光体ドラム１８のトナー像を用紙に直接に転写する場合にも適用可能である。

さらに、この実施例では画像形成装置としてプリンターに具現化した例を示しているものの、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、クリーニング装置外へのトナーの漏出を防止できるとの効果を奏する。

１ プリンター（画像形成装置）
１８ 感光体ドラム
２０ 帯電器
５０ クリーニング装置
５２ クリーニングブレード（クリーニング部材）
６０ トナーシール（サイドシール部材）
６２ フラット対向部
６６ テーパー対向部
６７ エッジ
７０ シール付勢部材
７６ テーパー付勢部

Claims (4)

1. 接触帯電を経て形成された潜像がトナーで現像され、トナー像が形成された感光体ドラムの表面を清掃するクリーニング装置であって、
   前記表面から残留トナーを除去するクリーニング部材と、
   前記感光体ドラムの回転方向でみてこれら感光体ドラムとクリーニング部材との当接位置の上流側にて、このクリーニング部材のうち前記感光体ドラムの回転軸線方向でみた両端位置からこの感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域に向けてそれぞれ延びており、前記表面に接触して前記クリーニング部材で除去した残留トナーを貯留できるサイドシール部材とを具備し、
   このサイドシール部材は、
   前記感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の内側領域にて、前記感光体ドラムの回転軸線方向でみた両端位置から離れるに近づくに連れて前記クリーニング部材に近づくように傾斜して前記表面に接触するテーパー対向部と、
   前記テーパー対向部を前記表面に向けて付勢するシール付勢部材とを備え、
   このシール付勢部材は、前記テーパー対向部のうち前記クリーニング部材に近づくように傾斜して前記表面に接触するエッジ部分を除いて設けられることを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１に記載のクリーニング装置であって、
   前記サイドシール部材は、前記テーパー対向部に連なり、前記感光体ドラムの回転軸線方向でみた現像幅の外側領域にて、この感光体ドラムの回転軸線に対して略平行方向に延びて前記表面に接触するフラット対向部を備えることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１又は２に記載のクリーニング装置を搭載した画像形成装置であって、
   前記感光体ドラムは、その表面に有機系の感光層を有した感光体ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置であって、
   前記表面に接触して帯電させる帯電器を備えており、
   前記感光体ドラムは、正帯電単層型であり、前記帯電器は、前記表面に対して直流電圧を印加していることを特徴とする画像形成装置。

Images