JPH0511673A - 画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレード荷重を、ある程度低減しても、良好
なクリーニング機能を達成できるようにした、画像形成
装置のクリーニング装置を提供することである。 【構成】 感光体１に対向配置させたクリーニング装置
６に、弾性体より成るクリーニングブレード７を設け、
このクリーニングブレード７によって、転写工程後に残
留しているトナーを掻き取り除去する際に、このトナー
が接するクリーニングブレード面７ｂを、トナーとの摩
擦係数が増大するように、荒した粗面とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像担持体表面に圧接
し、転写工程後に、その表面に残留している被清掃物を
掻き取り除去するクリーニングブレードを備えた画像形
成装置のクリーニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリなどの
画像形成装置において、潜像担持体表面に形成したトナ
ー像を所定の転写材に転写する形式のものでは、その転
写のあとに、潜像担持体表面に、トナーや紙粉などの被
清掃物が残留しているので、これを同表面から除去する
ようにしている。

【０００３】この種の画像形成装置では、そのような機
能を達成するクリーニング装置として、クリーニングブ
レードを用いるものが広汎に使われている。このクリー
ニングブレードは、例えば、ウレタンゴム、クロロプレ
ンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム
等の高分子ゴム弾性体の成形品より成っていて、電子写
真複写機、レーザビームプリンタなどの画像形成装置に
おいては、これに組み込まれる電子写真感光体に、その
ような材質より成るクリーニングブレードを圧接させ
て、その感光体表面に残留している被清掃物を掻き取り
除去している。

【０００４】この種のゴムブレードは、摩擦係数が大き
く、しかも摩耗が生じ易いものとなっているので、クリ
ーニング性を良好にすることを目的として、ブレードの
圧接力を定めるブレード荷重を必要以上に上げたりする
と、エッジ部分が不均一に摩耗したりして、クリーニン
グ不良を生じたり、場合によっては、感光体表面が傷付
いたりする。

【０００５】このような問題に対処するために、クリー
ニングブレードの耐久性や、クリーニング性や、潜像担
持体との潤滑性などを向上させるべく、クリーニングブ
レードの材質をウレタンゴムなどの低表面エネルギーの
ものとしたり、潤滑性のある化合物をそれに含有させた
りしている。

【０００６】例えば、特開昭５７−３７３８５号、同５
７−１２８３７６号、同５７−２０１２７６号、同５７
−２０１２７７号、同５９−５２５９号、同５９−１５
９６７号や、特開平１−２１１７９０号等の各公報に、
そのような技術がそれぞれ示されている。

【０００７】一般的に、クリーニングブレードとして、
上述した如き材質のものを用いるクリーニング装置で
は、クリーニングブレードの感光体に対する摩擦係数を
小さくすることができ、ブレード荷重を、ある程度上げ
ても、感光体表面を傷付けたりするおそれがなくなるも
のの、トナー等の被清掃物に対する摩擦係数も小さくな
ってしまうので、そのせき止め力が不足して、それがク
リーニングブレードと感光体との間から抜け出たりし
て、クリーニング不良を生じるおそれがある。このため
に、ブレード荷重を上げれば、今度は、ブレードの巻き
込みを生じたり、感光体の駆動トルクが上昇したり、ブ
レード鳴きを生じたりする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ブレ
ード荷重を、ある程度低減しても、良好なクリーニング
機能を達成できるようにした、画像形成装置のクリーニ
ング装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、潜像担持体表面に圧接し、転写工程後に、そ
の表面に残留している被清掃物を掻き取り除去するクリ
ーニングブレードを備えた画像形成装置のクリーニング
装置において、被清掃物を掻き取り除去する際、該被清
掃物が接触するクリーニングブレード面を、被清掃物に
対する摩擦係数が増大するように、荒らした粗面とした
クリーニング装置を提案するものである。

【００１０】なお、荒らした面の凹凸の大きさが、トナ
ーの粒径以下となっていると効果的である。

【００１１】

【実施例】図１において、符号１は潜像担持体の一例の
ドラム状感光体を示し、この感光体は矢印Ａ方向に回転
駆動される。この際、感光体１の表面が帯電チャージャ
２により一様に帯電され、この表面に、矢印Ｐで示した
光像を照射されることにより、該表面には所定の静電潜
像が形成される。

【００１２】このようにして形成される静電潜像は、現
像装置３によりトナー像として可視像化される。例え
ば、非磁性の一成分トナーで、その静電潜像が可視像化
されるのである。そのトナー像は、転写紙４に転写チャ
ージャ５の作用によって転写される。このあと、転写紙
４は、図示していない定着装置を通り、このとき、転写
された可視像が転写紙上に定着され、コピー紙として機
外へ排出される。

【００１３】本例では、感光体として有機感光体（ｏｐ
ｃ感光体）を用いているのであるが、転写工程後には、
その感光体の表面に、トナーが残留付着している。クリ
ーニング装置６は、このようなトナーの如き被清掃物を
清掃除去するものである。かかる被清掃物には紙粉など
が含まれるが、殆んどの部分はトナーであるので、以
後、かかるトナーをこの被清掃物の主体として、これの
清掃除去の仕方について述べる。

【００１４】このクリーニング装置６は、感光体１の表
面に圧接し、転写工程後に、その表面に残留しているト
ナーを掻き取り除去するクリーニングブレード７を備え
ており、このクリーニングブレード７に所定のブレード
荷重が付与されることによって、かかるクリーニングブ
レード７は、感光体表面に対して、カウンタ方向でない
方向に圧接している。クリーニングブレード７を用いる
クリーニング装置では、かような構成のものをトレーリ
ィング方式のクリーニング装置と呼んでいる。これに対
し、クリーニングブレードがカウンタ方向に圧接するク
リーニング装置をカウンタ方式のクリーニング装置と呼
んでいる。

【００１５】クリーニングブレード７は、例えば、ポリ
ウレタンゴムのような高分子ゴム弾性体より成ってい
る。図２は、かかるクリーニングブレードによるトナー
の掻き取り除去部を巨大視したものであり、クリーニン
グブレード７のエッジ部７ａが感光体１の表面に圧接し
た状態で、この表面に残留付着しているトナーＴが、同
表面から掻き取り除去される。図では便宜上、トナー粒
子を１個のみ示している。

【００１６】今、かかるトナーを掻き取り除去する際の
トナーＴが接触するクリーニングブレード面７ｂと、ト
ナーＴとの摩擦係数をμ₁、感光体１とトナーＴとの摩
擦係数をμ₂、エッジ部７ａと感光体１との摩擦係数を
μ₃とそれぞれするとして、矢印Ａ方向に移動する感光
体１上を搬送されてきたトナーＴは、クリーニングブレ
ード面７ｂのところで、せき止められて、その表面から
除去される。

【００１７】ここで、図３に示すように、摩擦係数μ₂
が、摩擦係数μ₁よりも大きい場合、トナーＴには矢印
方向の力が積極的に付与される傾向となって、トナーＴ
は、面７ｂを滑りつつ、エッジ部７ａと感光体１との間
から、くぐり抜けてしまう。この場合には、クリーニン
グ不良を生じ易いのである。

【００１８】このようなクリーニング不良の発生を防止
するためには、摩擦係数μ₁を大きくする必要がある
が、これは実質的にクリーニングブレードの材質で決定
されるため、一般的にはブレード荷重を大きくして面７
ｂからトナーＴに作用する摩擦力を大きくし、クリーニ
ング不良の発生を防止するようにしている。

【００１９】しかし乍ら、ブレード荷重を大きくする
と、感光体１からエッジ部７ａに作用する摩擦力も大き
くなってしまい、感光体の駆動トルクが上昇したり、エ
ッジ部７ａの接触位置が変ったり、場合によってはクリ
ーニングブレードの巻き込みを生じたりする。ここで、
「巻き込み」というのは、エッジ部７ａ側が、感光体の
移動方向にまくれ上がってしまうことである。そこで、
従来は、摩擦係数μ₃を下げるべく、エッジ部と感光体
との間に潤滑剤を介在させたり、クリーニングブレード
の材質を摩擦係数の小さいものに変えたりしていた。

【００２０】しかし乍ら、前者の場合には、潤滑剤を塗
布するだけなので、エッジ部が摩耗したりすると、潤滑
剤が容易にエッジ部から抜け出してしまい、摩擦係数の
低減効果が無くなってしまう。又、後者の場合には、摩
擦係数μ₃が小さくなるものの、摩擦係数μ₁も同じよう
に小さくなってしまい、クリーニング効果が思った程良
くならない。

【００２１】先にも述べたように、摩擦係数μ₂がμ₁よ
り大きい場合に、トナーＴがエッジ部７ａと感光体１と
の間からくぐり抜け、クリーニング不良を生じるおそれ
があったが、図４に示すように、摩擦係数μ₁をμ₂より
も大きくすると、トナーＴには図示矢印方向の力が付与
される傾向になり、トナーのくぐり抜けが生じにくくな
る。

【００２２】このような観点から、摩擦係数μ₁を大き
くすれば有利になるのである。これを、クリーニングブ
レードの材質を変えたりすることなく実施できるように
すれば、摩擦係数μ₃が必要以上に大きくなるようなこ
とはなく、感光体の駆動トルクが増大したり、エッジ部
が巻き込んだりするようなことを防止することができ
る。

【００２３】本発明の特徴とするところは、トナーのよ
うな被清掃物を掻き取り除去する際、それが接触するク
リーニングブレード面７ｂを、被清掃物に対する摩擦係
数が増大するように、荒らした粗面とする点にある。か
かる面７ｂに、例えば、サンドブラストなどによって、
細かい研磨剤を吹きつけることで、一様にその面を荒ら
して、粗面仕上げにするのである。この範囲は、少なく
とも、掻き取られるトナーが接触する範囲で良い。

【００２４】トナーＴをせき止める面を、かくの如く、
荒らした面とすることで、摩擦係数μ₁は荒らさない場
合よりも大きくなる。これに対し、摩擦係数μ₃につい
ては大きくなることはなく、以前のままである。これに
よって、トナーのせき止め作用が、今までよりも良くな
り、又、摩擦係数μ₃が大きくならないので、感光体の
駆動トルクが増大したり、エッジ部の位置が変ったり、
それが巻き込んだり、ブレード鳴きを生じたりすること
が回避される。結局、ブレード荷重を大きくしないで
も、良好のクリーニング機能を達成することができるの
である。

【００２５】図５は、本発明者が行った実験から得られ
た、ブレード荷重と、クリーニング効率との相関特性を
示す図である。

【００２６】ブレード荷重を高くすると、当然、クリー
ニングブレードの、感光体に対する圧接力は大きくな
り、その摩擦力も大きくなる。又、ブレード荷重を低く
すると、クリーニングブレードの、感光体に対する圧接
力は小さくなり、その摩擦力も小さくなる。このよう
に、ブレード荷重を変えることによって、摩擦力を変え
ることができるのである。

【００２７】本発明者は、ブレード荷重を変えることに
よって、クリーニング効率がいかように変化するかを調
べた。本発明者は、現像装置３（図１）によって、感光
体表面に所定のトナーによるべた画像を形成し、これを
転写紙に転写させずに、クリーニングブレードの部位に
通し、このときのトナーの通過量を調べた。例えば、ク
リーニング効率が９０％というのは、全体のべた画像の
トナーの量のうち、１０％の量のトナーがクリーニング
ブレードを通過した場合のことをいうのである。

【００２８】図中、実線は加工無し（表面アラサＲzが
５μm以下）のクリーニングブレードを用いた場合であ
り、破線は表面アラサＲzが５μmとなるようにサンドブ
ラストでクリーニングブレード面７ｂが荒らされたクリ
ーニングブレードを用いた場合であり、又、一点鎖線は
表面アラサＲzが１２μmとなるようにサンドブラストで
同面７ｂが荒らされたクリーニングブレードを用いた場
合である。

【００２９】図５は、トレーリィング方式の場合の特性
図であり、ブレード荷重を次第に上げてゆくと、ブレー
ドの巻き込みを生じ、クリーニング性能が落ちてしま
う。図では、いずれの場合も、ブレード荷重が４０〜５
０ｇの範囲で、クリーニング効率が落ち込むようにな
る。従って、荒らし加工したクリーニングブレードを用
いるとしても、ブレード荷重としては４０ｇ内外を越え
ないようにすることが肝要である。

【００３０】５μm加工のもの、１２μm加工のものいず
れの場合も、そのような領域を越えない範囲において
は、荒らし加工しないものと比較して、クリーニング効
率が高くなっている。そして、この特性図によれば、例
えば、クリーニング効率を略９０％に維持するものとし
て、無加工のよりも、５μm加工のものの方が、ブレー
ド荷重を１０ｇも下げることが可能になることを示して
いる。翻って言えば、ブレード荷重を１０ｇ小さくして
も、クリーニング効率を９０％に維持できるということ
になる。

【００３１】ところで、荒らした面の凹凸の大きさ（凹
部の径）が、トナーの粒径と同じ位になっていると、凹
部にトナーが入り込んで、それが、固着し易くなり、摩
擦係数μ₁を余り大きくすることができなくなるおそれ
がある。荒らした面の凹凸の大きさ、すなわちその凹部
の径を、トナー粒径よりも小さくすることで、かかる摩
擦係数を好ましい水準に維持することができ、トナーの
せき止め作用を低減させないようにすることができる。
荒らし面の凹凸の大きさを規格的に定めてしまう方式と
する場合には、逆に、トナーとして、それより大きい粒
径のトナーを選んで用いれば良いのである。粒径１１μ
mのトナーを用いて実験したところ、１２μmの大きさの
凹部の凹凸をクリーニングブレード面７ｂに形成したと
き、トナーの固着が見られたが、凹部を５μmの大きさ
にして荒らしたクリーニングブレードを用いたときは、
トナーの著しい固着は見られなかった。

【００３２】なお、荒らした面の凹凸の大きさについて
は、サンドブラストに用いる研磨剤の粒子径を変えるこ
とで、自由に定めることができる。また上述の例では、
トレーリィング方式のクリーニング装置を適用したもの
であるが、勿論、カウンタ方式のクリーニング装置にも
本発明の適用が可能であり、この場合も、掻き取り除去
されるトナーのような被清掃物と接する面を荒らし加工
すれば良い。いずれの方式の場合も、トナーの他、紙粉
についても、このクリーニング性が良好になる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載のクリーニング装置によ
れば、ブレード荷重を低くすることができ、潜像担持体
の駆動トルクを低減させることが可能になる他、クリー
ニングブレードの巻き込みや、ブレード鳴きなどを生じ
にくくすることができる。同時に、クリーニング性につ
いても良好にすることができ、クリーニングブレードと
潜像担持体との間の潤滑なども、しなくても済み、又、
クリーニングブレードの材質を変える必要もない。

【００３４】請求項２に記載のクリーニング装置によれ
ば、トナーの、荒らし面への固着が防止されるため、ト
ナーのせき止め作用を低減させないようにすることがで
き、クリーニング効率を一層、向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例のクリーニング装置を具備した
画像形成装置の概略図である。

【図２】クリーニング装置のトナー掻き取り除去部を巨
大視した模式図である。

【図３】トナーのクリーニング不良を生じることを説明
するための図である。

【図４】トナーのクリーニング不良が生じにくいことを
説明するための図である。

【図５】ブレード荷重と、クリーニング効率との相関関
係の一例を示す図である。

【符号の説明】

７ クリーニングブレード ７ｂ 面 Ｔ トナー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体表面に圧接し、転写工程後
   に、その表面に残留している被清掃物を掻き取り除去す
   るクリーニングブレードを備えた画像形成装置のクリー
   ニング装置において、被清掃物を掻き取り除去する際、
   該被清掃物が接触するクリーニングブレード面を、被清
   掃物に対する摩擦係数が増大するように、荒らした粗面
   とした画像形成装置のクリーニング装置。
2. 【請求項２】 荒らした面の凹凸の大きさが、トナーの
   粒径以下となっている請求項１に記載の画像形成装置の
   クリーニング装置。