JPH06258995A - 画像形成装置における像担持体のためのクリーナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画質を悪化させることのない画像形成装置に
使用するクリーナーを提供することである。 【構成】 画像形成装置における像担持体のためのクリ
ーナーにおいて、像担持体の表面に圧接して転写後の像
担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングエッ
ジを有するクリーニングブレードを備え、クリーニング
ブレードのクリーニングエッジと像担持体表面との間の
摩擦係数を、像担持体の表面の画像形成がなされる顕像
部における摩擦係数より、像担持体の表面の画像形成と
は関係ない非顕像部における摩擦係数の方が小さくなる
ように設定している。 【効果】 クリーニングブレードの端部の変形を完全に
無くするか、もしくは非常に小さくできる。従って、画
質障害となるクリーニングブレードの捲れおよびコメッ
ト／フィルミングの発生を無くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファックス、
プリンタ等の電子写真方式を用いる、画像形成装置にお
ける像担持体のためのクリーナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】添付図面の図１は、従来の電子写真複写
機の例を示す構成図である。本発明は、この種の複写機
に好適に適用される。図１に示すように、この種の複写
機は、自動原稿供給装置１、画像入力部２、画像出力部
３および転写材供給部４を備えている。カラー原稿は、
自動原稿供給装置１によりプラテンガラス５上に置かれ
る。画像入力部２は、イメージングユニット６、このイ
メージングユニット６を駆動するためのワイヤ７、駆動
プーリ９等からなる。イメージングユニット６内のライ
ンセンサ、カラーフィルタを用いて４色フルカラーの場
合には、カラー原稿を光の原色であるＢ（青）、Ｇ
（緑）、Ｒ（赤）、毎に読み取り、デジタル画像信号に
変換した後、この信号をトナーの原色であるＹ（イエロ
ー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）
に変換し、さらに、色、階調、精度等の再現性を高める
ために、種々のデータ処理を施してカラーの階調トナー
信号をオン／オフの２値化信号に変換して画像出力部３
に出力する。

【０００３】画像出力部３は、スキャナ１０、感光体ド
ラム１１を有し、感光体ドラム１１の周囲には、感光体
ドラム１１に一様に帯電させるための帯電器１２、静電
潜像をトナー像に現像させるための現像装置１３、トナ
ー像を転写材に転写させるための転写装置１４、転写さ
れなかった残留トナーを回収するためのクリーニング装
置（クリーナー）１６が配置され、感光体ドラム１１
は、電動モータにより図示矢印の如く回転駆動される。

【０００４】スキャナ１０のレーザ出力部１０ａにおい
て、画像入力部２からの、例えば、イエローの画像信号
を光信号に変換し、ポリゴンミラー１０ｂ、ｆ／ｏレン
ズ１０ｃ及び反射レンズ１０ｄを介して感光体ドラム１
１上に原稿画像に対応した潜像を形成させる。このイエ
ローの潜像が現像を経て転写材に転写されれば、感光体
ドラム１１は、クリーナー１６により残留トナーが除去
された後、帯電器１２により帯電され、レーザ出力部１
０ａは、マゼンタの画像信号を出力する。以下、シア
ン、ブラックの各画像信号の潜像を順番に形成させる。

【０００５】現像装置１３は、イエロー用現像器１３
Ｙ、マゼンタ用現像器１３Ｍ、シアン用現像器１３Ｃ、
ブラック用現像器１３Ｋを有し、各現像器は、回転軸の
周囲に配設されている。そして、例えば、イエローのト
ナー像を形成するときは、図１の位置でイエロー用現像
器１３Ｙにより現像を行い、マゼンタのトナー像を形成
するときは、現像装置１３を回転させて、感光体ドラム
１１に接する位置にマゼンタ用現像器１３Ｍを配置させ
る。シアン、ブラックも同様にして動作させる。

【０００６】転写装置１４を構成する転写ドラム１５の
外周には、誘電体シートからなる転写材担持体が張られ
ており、転写ドラム１５は、専用の駆動モータあるいは
感光体ドラム１１と歯車によって連結され、図示矢印の
如く回転駆動される。転写ドラム１５の周囲には、転写
用帯電器１７、トナー電荷制御用除電器１９、剥離爪２
０、除電器２１、クリーナ２２、押付けロール２３、吸
着用帯電器２５が配置されている。そして、転写材供給
部４から給紙ローラ４ａ、給紙ガイド４ｂを経て搬送さ
れる転写材は、吸着用帯電器２５のコロナ放電により誘
電体シートに吸着される。転写ドラム１５は、感光体ド
ラム１１と同期しており、例えば、イエローで現像され
たトナー像は、転写用帯電器１７により転写材に転写さ
れ、さらに、転写ドラム１５の回転により順次他の色が
転写される。

【０００７】転写ドラムが４回転し４色の転写が終了す
ると、転写ドラム１５の内側および外側に設けられた分
離用放電器１８によりＡＣ除電され、転写材は、剥離爪
により分離され、搬送ベルト２７により定着器２９に送
られ熱圧ローラ３０によりトナー像が溶融定着され、コ
ピーサイクルが終了する。

【０００８】従来、クリーナー１６は、図２にその部分
を拡大して略示しているように、構成、コスト、スペー
ス等の有利性から、ゴム状弾性体のクリーニングブレー
ド３３を感光体１１に当接させて残留トナーのクリーニ
ングをしているものが多い。しかし、クリーニングブレ
ードだけでは、感光体上に多量に残留したトナー、用紙
の繊維、充てん剤を完全にクリーニングできないため、
クリーニングブレードの上流側にクリーニングブラシを
備え、まずクリーニングブラシで、トナーをかき乱し、
用紙の繊維や充てん剤を除去した後に、クリーニングブ
レードで残留トナーを除去するようにしている。さら
に、クリーナー１６には、クリーナーからのトナーのこ
ぼれ落ちを防止するためのフィルムシート３１も設けら
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述したような従来に
おける、像担持体と、これに圧接するクリーニングエッ
ジを有するクリーニングブレードを備えた画像形成装置
にあっては、非顕像部から顕像部に進展するブレード捲
れ、ブレード端部の非顕像部から顕像部に進展するコメ
ット／フィルミングの発生により画像障害となる問題が
あった。

【００１０】このブレード捲れの原因の９０％以上は、
図３に部分的に示すように、ブレード３３の圧接する像
担持体１１の顕像部分１１Ａよりも、非顕像部分１１Ｂ
の摩擦力が大きいために、ブレード端からブレード３３
が捲れはじめてしまうことによるものと考えられる。顕
像部１１Ａの摩擦力が小さく維持される理由は、顕像部
１１Ａには潜像が形成されなくても、微量のトナーが現
像機又はディスターバーブラシから供給されるので、そ
のトナーが潤滑剤として作用するからであると考えられ
る。

【００１１】また、ブレード端部付近の顕像部１１Ａに
発生するコメット／フィルミングの原因として以下のよ
うなことが考えられる。非顕像部１１Ｂのブレード３３
と像担持体１１の摩擦力が大きいので、像担持体が移動
している時に、ブレード３３の歪みが大きくなりエネル
ギーが蓄えられる。この蓄えられたエネルギーが、歪み
がもとに戻る時に熱エネルギーとして発散され、現像剤
を溶かし、これを像担持体１１上に固着させる。このよ
うにして、コメット／フィルミングが発生し、画質障害
となる。なお、ここでいう非顕像部１１Ａとは、像担持
体１１上において、現像装置の効果の及ぶ範囲外であ
り、クリーニングブレード３３のクリーニングエッジ３
３Ａが当接する部分である。

【００１２】このような問題点を解消するための従来技
術として、特開平４−１４２５８２号公報、特開平２−
１８７７８４号公報、特開平２−２１０３５６号公報、
特開昭５７−９４７７２号公報には、ブレードと像担持
体の間の摩擦量を像担持体のブレードの接触する部分全
域に微小凹凸を形成せしめることにより低減して、ブレ
ードが原因で画像障害となるブレード捲れ、コメット／
フィルミングの発生を防止しようとすることが開示され
ている。

【００１３】しかし、このように顕像領域に微小凹凸を
形成すると、特に、透明な電荷保持層を持つ有機感光体
の場合、顕像部にこのような微小凹凸があると像担持体
を露光して潜像を形成する時、露光光が分散され、潜像
が乱れ画質障害が発生してしまう。

【００１４】また、特開昭６２−２６２８８５号公報、
特開昭６１−２４０２６９号公報には、ブレードエッジ
に、潤滑剤を供給して摩擦力を低減しようとする技術が
開示されている。このような方法としては、現像剤に、
それらの潤滑剤を内添もしくは外添する方法や、ブレー
ドエッジに潤滑剤を塗布する方法等がある。

【００１５】しかし、現像剤にそれらの潤滑剤を内添も
しくは外添する方法では、画質の悪化は避けられない。
ブレードエッジに潤滑剤を塗布する方法では、初期の摩
擦低減策としてしか効果がない。そして、画質を悪化さ
せない潤滑剤の材料の開発は非常に困難である。

【００１６】本発明の目的は、前述したような従来の問
題点を解消しうるような、画像形成装置における像担持
体のためのクリーナーを提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による、画像形成
装置における像担持体のためのクリーナーは、前記像担
持体の表面に圧接して転写後の像担持体に残留するトナ
ーを除去するクリーニングエッジを有するクリーニング
ブレードを備えており、該クリーニングブレードのクリ
ーニングエッジと前記像担持体表面との間の摩擦係数
を、前記像担持体の表面の画像形成がなされる顕像部に
おける摩擦係数より、前記像担持体の表面の画像形成と
は関係ない非顕像部における摩擦係数の方が小さくなる
ように設定している。

【００１８】

【作用】半永久的にブレードの当接する像担持体上の非
顕像部のみの摩擦力を低減させることにより、像担持体
表面の顕像部を鏡面に保ち画質を悪化させることなく、
ブレード捲れ、コメット／フィルミング等の発生を抑制
できる。

【００１９】

【実施例】次に、添付図面の特に、図４から図１０を参
照して、本発明の実施例について本発明をより詳細に説
明する。

【００２０】図４は、本発明の一実施例としてのクリー
ナーのクリーニングブレードと像担持体との間の関係を
示す概略部分図である。この実施例では、クリーニンブ
レード３３は、ウレタンで形成されている。クリーニン
グブレード３３のクリーニングエッジ３３Ａによって当
接される、像担持体１１の非顕像部１１Ｂは、摩擦力が
顕像部１１Ａより小さくなるように、その像担持体１１
の表面部分１１Ｂに表面処理を施している。

【００２１】このようなクリーナーにて、以下の条件で
実験を行った。 感光体ドラム：直径８４mmのＯＰＣ（有機感光ドラム）
１６０mm／秒 ブレード：ウレタン７０Ｈｓ、厚さ2.０mm、自由長１０
mm、食い込み量1.2 mm 現像システム：反転現像 環境：摂氏２８度、相対湿度９０％ 非顕像部は、表面処理により動摩擦係数が1.６から0.８
となっていた。この結果、ブレード端部の顕像部付近に
発生するコメット／フィルミングの発生は見られなかっ
た。

【００２２】次に、本発明の別の実施例として、図示す
れば図４と概略同じになるが、クリーニングブレード３
３をウレタンで形成し、像担持体１１上のブレードの当
接する表面の非顕像部１１Ｂに摩擦力を顕像部１１Ａよ
りも小さくするため像担持体１１の表面に微小凹凸を形
成させる処理を施し、以下の条件で実験を行った。図５
は、像担持体の表面部分１１Ｂに施した微小凹凸の形状
を表面粗さ計で測定した例を示している。

【００２３】感光体ドラム：直径８４mmのＯＰＣ（有機
感光ドラム） １６０mm／秒 ブレード：ウレタン７０Ｈｓ、厚さ2.０mm、自由長１０
mm、食い込み量1.2 mm 現像システム：反転現像 環境：摂氏２８度、相対湿度９０％ 非顕像部は、粗面化により動摩擦係数が1.６から0.８と
なっていた。この結果、ブレード端部の顕像部付近に発
生するコメット／フィルミングの発生は見られなかっ
た。

【００２４】図６は、本発明のさらに別の実施例におけ
るクリーニングブレード３３のクリーニングエッジ３３
Ａの部分を拡大して示している。この実施例において
は、像担持体上のブレードの当接する表面の非顕像部
に、摩擦力を顕像部よりも小さくするため、クリーニン
グエッジ３３Ａの像担持体に接する面に微小凹凸３３Ｂ
を形成させる処理を施している。図７は、そのようにク
リーニングエッジ３３Ａの像担持体に接する面に設けら
れた微小凹凸３３Ｂの形状を拡大して部分的に示してい
る。

【００２５】このようなクリーナーにて、以下の条件で
実験を行った。 感光体ドラム：直径８４mmのＯＰＣ（有機感光ドラム）
１６０mm／秒 ブレード：ウレタン７０Ｈｓ、厚さ2.０mm、自由長１０
mm、食い込み量1.2 mm 現像システム：反転現像 環境：摂氏２８度、相対湿度９０％ 非顕像部は、処理により動摩擦係数が1.６から0.８とな
っていた。この結果、ブレード端部の顕像部付近に発生
するコメット／フィルミングの発生は見られなかった。

【００２６】図８は、さらに別の本発明の実施例のクリ
ーナーを示す概略図である。この実施例のクリーナーで
は、像担持体１１の回転方向においてクリーニングブレ
ード３３より上流の位置に、研摩ブラシ４０が配置され
ている。この研摩ブラシ４０は、図９に示すように、ク
リーニングブレード３３のクリーニングエッジが当接す
る像担持体１１の非顕像部の面に接触して、そこに微小
凹凸が形成されるような処理をするブラシ４１がその範
囲において植毛されている。このような研摩ブラシ４０
を配置することにより、像担持体１１の回転動作時にお
いて、像担持体１１の非顕像部の表面には、図５に示し
たと同様の形状の微小凹凸が形成され、像担持体上のブ
レードの当接する表面の非顕像部の摩擦力が顕像部より
小さくなるようにすることができる。

【００２７】このようなクリーナーにて、以下の条件で
実験を行った。 感光体ドラム：直径８４mmのＯＰＣ（有機感光ドラム）
１６０mm／秒 ブレード：ウレタン７０Ｈｓ、厚さ2.０mm、自由長１０
mm、食い込み量1.2 mm 現像システム：反転現像 環境：摂氏２８度、相対湿度９０％ 非顕像部は、粗面化により動摩擦係数が1.６から0.８と
なっていた。この結果、ブレード端部の顕像部付近に発
生するコメット／フィルミングの発生は見られなかっ
た。

【００２８】図１０は、本発明のさらに別の実施例を説
明するための図である。図１０は、図２に示したクリー
ナーにおいてもともと設けられていた、トナーこぼれ落
ち防止用のフィルムシート３１に工夫を凝らしたものを
示している。フィルムシート３１には、本発明によっ
て、クリーニングブレード３３のクリーニングエッジが
当接する像担持体１１の非顕像部の面に接触して、そこ
に微小凹凸が形成されるような処理をするため研摩剤３
１Ａがその範囲において塗布されている。したがって、
像担持体１１の回転動作時において、像担持体１１の非
顕像部の表面には、図５に示したと同様の形状の微小凹
凸が形成され、像担持体上のブレードの当接する表面の
非顕像部の摩擦力が顕像部より小さくなるようにするこ
とができる。

【００２９】このようなクリーナーにて、以下の条件で
実験を行った。 感光体ドラム：直径８４mmのＯＰＣ（有機感光ドラム）
１６０mm／秒 ブレード：ウレタン７０Ｈｓ、厚さ2.０mm、自由長１０
mm、食い込み量1.2 mm 現像システム：反転現像 環境：摂氏２８度、相対湿度９０％ 非顕像部は、粗面化により動摩擦係数が1.６から0.８と
なっていた。この結果、ブレード端部の顕像部付近に発
生するコメット／フィルミングの発生は見られなかっ
た。

【００３０】なお、上述したような本発明の構成につい
て種々な態様にて実験してみたところ、本発明の構成に
おいて所望の効果を達成するためには、クリーニングブ
レードの材料、非顕像部における摩擦係数、および非顕
像部において形成する微小凹凸の表面粗さを次のように
選定するのが好ましいことがわかった。

【００３１】先ず、非顕像部における摩擦係数について
は、可能な範囲としては、0.８以上であり、ブレードめ
くれ時であり、好ましい範囲としては、1.６〜0.８であ
る。

【００３２】また、微小凹凸の表面粗さについては、＋
点平均粗さＲｚ＝0.６〜0.８ 走査長さＬ＝2.５mmとす
るのが好ましい。

【００３３】

【発明の効果】クリーニングブレードの端部の変形を完
全に無くするか、もしくは非常に小さくできる。従っ
て、画質障害となるクリーニングブレードの捲れおよび
コメット／フィルミングの発生を無くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電子写真複写機の例を示す構成図であ
る。

【図２】図１の電子写真複写機におけるクリーナーの部
分を拡大して略示している図である。

【図３】図２に示したクリーナーのクリーニングブレー
ドの捲れ原因を説明するための図である。

【図４】本発明の一実施例としてのクリーナーのクリー
ニングブレードと像担持体との間の関係を示す概略部分
図である。

【図５】像担持体の表面部分に施した微小凹凸の形状を
表面粗さ計で測定した例を示す図である。

【図６】本発明のさらに別の実施例におけるクリーニン
グブレードのクリーニングエッジの部分を拡大して示し
ている図である。

【図７】図６のクリーニングブレードのクリーニングエ
ッジの像担持体に接する面に設けられた微小凹凸の形状
を拡大して部分的に示している図である。

【図８】さらに別の本発明の実施例のクリーナーを示す
概略図である。

【図９】図８のクリーナーにおける研摩ブラシを示す概
略図である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例を説明するための
図である。

【符号の説明】

１１ 像担持体 １１Ａ 像担持体顕像部 １１Ｂ 非顕像部 １６ クリーナー ３１ フィルムシート ３１Ａ 研摩剤 ３３ クリーニングブレード ３３Ａ クリーニングエッジ ３３Ｂ 微小凹凸 ４０ 研摩ブラシ ４１ ブラシ部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置における像担持体のための
   クリーナーにおいて、前記像担持体の表面に圧接して転
   写後の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニ
   ングエッジを有するクリーニングブレードを備えてお
   り、該クリーニングブレードのクリーニングエッジと前
   記像担持体表面との間の摩擦係数を、前記像担持体の表
   面の画像形成がなされる顕像部における摩擦係数より、
   前記像担持体の表面の画像形成とは関係ない非顕像部に
   おける摩擦係数の方が小さくなるように設定したことを
   特徴とするクリーナー。
2. 【請求項２】 前記摩擦係数の設定は、前記クリーニン
   グブレードのクリーニングエッジによって当接される前
   記像担持体の表面の画像形成とは関係ない非顕像部にお
   ける、前記像担持体の表面部分に微小凹凸を形成するこ
   とによって行われている請求項１記載のクリーナー。
3. 【請求項３】 前記摩擦係数の設定は、前記像担持体の
   表面の画像形成とは関係ない非顕像部における、前記像
   担持体の表面部分に当接する前記クリーニングブレード
   のクリーニングエッジの部分に微小凹凸を形成すること
   によって行われている請求項１記載のクリーナー。
4. 【請求項４】 前記像担持体の表面部分における微小凹
   凸の形成は、前記像担持体に対して配置されその表面部
   分を研摩する研摩手段によって行われるようにした請求
   項２記載のクリーナー。
5. 【請求項５】 前記研摩手段は、ブラシである請求項４
   記載のクリーナー。
6. 【請求項６】 前記研摩手段は、前記クリーナーに設け
   られたトナーのこぼれ落ちを防止するためのフィルムシ
   ートの前記像担持体の表面部分に接触する部分に研摩剤
   を塗布することによって与えられている請求項４記載の
   クリーナー。