JPH1039707A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH1039707A JPH1039707A JP9095514A JP9551497A JPH1039707A JP H1039707 A JPH1039707 A JP H1039707A JP 9095514 A JP9095514 A JP 9095514A JP 9551497 A JP9551497 A JP 9551497A JP H1039707 A JPH1039707 A JP H1039707A
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- cleaning blade
- image
- toner
- forming apparatus
- image forming
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0011—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a blade; Details of cleaning blades, e.g. blade shape, layer forming
- G03G21/0017—Details relating to the internal structure or chemical composition of the blades
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/007—Arrangement or disposition of parts of the cleaning unit
- G03G21/0076—Plural or sequential cleaning devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
- G03G2221/0005—Cleaning of residual toner
- G03G2221/001—Plural sequential cleaning devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 像担持体上にトナーにより作像して画像形成
する画像形成装置であり、該像担持体上に残留するトナ
ーを除去するための、エッジ部分を該像担持体に圧接さ
れるクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備
える画像形成装置であって、クリーニングブレードとの
摩擦による像担持体の摩耗量を少なくでき、それだけ像
担持体の長寿命化が図れ、また、従来のようにクリーニ
ングブレードの製造に特別な加工工程や管理工程を必要
とせず、さらに、クリーニングブレードを像担持体に圧
接する機構に複雑な機構を必要とせず、それだけ低コス
トの画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム11(像担持体)にエッジ
部分を圧接されるクリーニングブレード611のトルエ
ン膨潤度を20〜100〔%〕とする。
する画像形成装置であり、該像担持体上に残留するトナ
ーを除去するための、エッジ部分を該像担持体に圧接さ
れるクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備
える画像形成装置であって、クリーニングブレードとの
摩擦による像担持体の摩耗量を少なくでき、それだけ像
担持体の長寿命化が図れ、また、従来のようにクリーニ
ングブレードの製造に特別な加工工程や管理工程を必要
とせず、さらに、クリーニングブレードを像担持体に圧
接する機構に複雑な機構を必要とせず、それだけ低コス
トの画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム11(像担持体)にエッジ
部分を圧接されるクリーニングブレード611のトルエ
ン膨潤度を20〜100〔%〕とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、特
に、感光体や誘電体等の像担持体上に形成されたトナー
像を記録材に転写したあと該像担持体上に残留するトナ
ーを除去するための該像担持体に圧接されるクリーニン
グブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成装
置に関する。
写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、特
に、感光体や誘電体等の像担持体上に形成されたトナー
像を記録材に転写したあと該像担持体上に残留するトナ
ーを除去するための該像担持体に圧接されるクリーニン
グブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の複写機、ファクシミリ、
プリンタ等の画像形成装置においては、感光体や誘電体
等の像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナ
ーを含む現像剤で現像してトナー像とし、通常は、かか
るトナー像が記録材に転写される。なお、多色(カラ
ー)の画像形成を行うときなどにおいては、像担持体上
に形成されたトナー像は、一旦中間転写ベルト等の中間
転写体に転写され、中間転写体上のトナー像が記録材上
に転写されることもある。このとき、大部分のトナーは
記録材に転写されるが、一部のトナーは像担持体上に残
留してしまう。残留トナーは除去しないと画像不良等の
不具合が発生するため、クリーニング装置により除去さ
れる。
プリンタ等の画像形成装置においては、感光体や誘電体
等の像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナ
ーを含む現像剤で現像してトナー像とし、通常は、かか
るトナー像が記録材に転写される。なお、多色(カラ
ー)の画像形成を行うときなどにおいては、像担持体上
に形成されたトナー像は、一旦中間転写ベルト等の中間
転写体に転写され、中間転写体上のトナー像が記録材上
に転写されることもある。このとき、大部分のトナーは
記録材に転写されるが、一部のトナーは像担持体上に残
留してしまう。残留トナーは除去しないと画像不良等の
不具合が発生するため、クリーニング装置により除去さ
れる。
【0003】クリーニング装置は種々のタイプのものが
提案されているが、例えば、クリーニングブレードを使
用するタイプのクリーニング装置においては、クリーニ
ングブレードのエッジ部分が像担持体に圧接され、該エ
ッジ部分により像担持体上の残留トナーは掻き落とされ
る。このようにクリーニングブレードによって、像担持
体上の残留トナーを掻き落とすクリーニング装置や、画
像形成装置においては、かかるクリーニングによってク
リーニングブレードの摩耗、めくれ、反転、チャタリン
グ、コメットや、像担持体の摩耗、異音(いわゆる、鳴
き)の発生などの種々の問題、不具合などが発生するこ
とがあり、このような問題を解決するめに、また、基本
的なクリーニング性能を向上させるために以下に示すよ
うな提案がなされている。
提案されているが、例えば、クリーニングブレードを使
用するタイプのクリーニング装置においては、クリーニ
ングブレードのエッジ部分が像担持体に圧接され、該エ
ッジ部分により像担持体上の残留トナーは掻き落とされ
る。このようにクリーニングブレードによって、像担持
体上の残留トナーを掻き落とすクリーニング装置や、画
像形成装置においては、かかるクリーニングによってク
リーニングブレードの摩耗、めくれ、反転、チャタリン
グ、コメットや、像担持体の摩耗、異音(いわゆる、鳴
き)の発生などの種々の問題、不具合などが発生するこ
とがあり、このような問題を解決するめに、また、基本
的なクリーニング性能を向上させるために以下に示すよ
うな提案がなされている。
【0004】例えば、特開平1−105983号公報
は、クリーニングブレードの突き出し量を8mm前後と
し、そのゴム硬度を常温で65〜70度とし、反発弾性
を常温で35%前後とすることにより、さらにこれに加
えてクリーニングブレードの像担持体への圧接力を45
〜55g/cmとし、クリーニングブレードの厚さを2
〜3mmとすることにより、クリーニング性能を向上さ
せることができるとともに、像担持体及びクリーニング
ブレードエッジの摩耗や異音の発生を抑制できると教え
ている。
は、クリーニングブレードの突き出し量を8mm前後と
し、そのゴム硬度を常温で65〜70度とし、反発弾性
を常温で35%前後とすることにより、さらにこれに加
えてクリーニングブレードの像担持体への圧接力を45
〜55g/cmとし、クリーニングブレードの厚さを2
〜3mmとすることにより、クリーニング性能を向上さ
せることができるとともに、像担持体及びクリーニング
ブレードエッジの摩耗や異音の発生を抑制できると教え
ている。
【0005】特開平1−179972号公報において
は、クリーニングブレードの荷重値を2個以上の荷重決
定部材を使い分けて決定することにより、クリーニング
ブレードや感光体の長寿命化を図ることが提案されてい
る。特開平4−194878号公報においては、制御手
段によって接触部材を残留トナーの除去作業時に所定の
加圧力で像担持体に接触させるとともに、非作業時に前
記所定の加圧力以下の加圧力で像担持体に接触させるよ
うにして、像担持体が早期に摩耗するのを防止すること
が提案されている。
は、クリーニングブレードの荷重値を2個以上の荷重決
定部材を使い分けて決定することにより、クリーニング
ブレードや感光体の長寿命化を図ることが提案されてい
る。特開平4−194878号公報においては、制御手
段によって接触部材を残留トナーの除去作業時に所定の
加圧力で像担持体に接触させるとともに、非作業時に前
記所定の加圧力以下の加圧力で像担持体に接触させるよ
うにして、像担持体が早期に摩耗するのを防止すること
が提案されている。
【0006】特開平4−249285号公報において
は、クリーニングブレードの像担持体に接触する表面の
粗さを、基準長さL(0.8mm)に対する最大高さR
maxで2〜10μmの範囲とすることにより、像担持
体の摩耗を小さくすることが提案されている。特開平3
−110589号公報においては、トナーに対し後処理
剤として疎水性コロイド状シリカを0.02〜1%外添
することにより、クリーニング性能を向上することが提
案されている。
は、クリーニングブレードの像担持体に接触する表面の
粗さを、基準長さL(0.8mm)に対する最大高さR
maxで2〜10μmの範囲とすることにより、像担持
体の摩耗を小さくすることが提案されている。特開平3
−110589号公報においては、トナーに対し後処理
剤として疎水性コロイド状シリカを0.02〜1%外添
することにより、クリーニング性能を向上することが提
案されている。
【0007】特開平1−214890号公報において
は、クリーニングブレードの少なくとも像担持体に圧接
するエッジ部を含む表面に、粗さ1μm以上、トナーの
平均粒径の1/2以下の凹凸を形成することにより、ブ
レードのめくれを防止することが提案されている。特開
平3−20768号公報においては、像担持体材質とし
て粘度平均分子量1.0×104 〜5.0×104 のビ
スフェノールZ型ポリカーボネイト樹脂を含むものを採
用し、またクリーニングブレードをポリウレタンゴムか
らなるカウンター方式のものとし、このゴム硬度をJI
S A60〜70°、ヤング率を38〜58kgf/c
m2 、厚さを1.5〜2.0mm、突き出し量を9〜1
3mm、像担持体への圧接力を1.3〜1.9g/cm
とすることにより、ポリカーボネイト樹脂の有する優れ
た機械的耐久性、塗布性を保ち、像担持体とクリーニン
グブレードとの摩擦による異音の発生を抑制するととも
に、クリーニング性能を向上させることが提案されてい
る。
は、クリーニングブレードの少なくとも像担持体に圧接
するエッジ部を含む表面に、粗さ1μm以上、トナーの
平均粒径の1/2以下の凹凸を形成することにより、ブ
レードのめくれを防止することが提案されている。特開
平3−20768号公報においては、像担持体材質とし
て粘度平均分子量1.0×104 〜5.0×104 のビ
スフェノールZ型ポリカーボネイト樹脂を含むものを採
用し、またクリーニングブレードをポリウレタンゴムか
らなるカウンター方式のものとし、このゴム硬度をJI
S A60〜70°、ヤング率を38〜58kgf/c
m2 、厚さを1.5〜2.0mm、突き出し量を9〜1
3mm、像担持体への圧接力を1.3〜1.9g/cm
とすることにより、ポリカーボネイト樹脂の有する優れ
た機械的耐久性、塗布性を保ち、像担持体とクリーニン
グブレードとの摩擦による異音の発生を抑制するととも
に、クリーニング性能を向上させることが提案されてい
る。
【0008】特開平1−89号公報においては、クリー
ニングブレードのエッジの粗さを1μm以下若しくはト
ナー粒径の1/2以下にすることにより、クリーニング
ブレードの反転現象を防止することが提案されている。
実開平2−55270号公報においては、クリーニング
ブレードの像担持体に接する部分の表面粗さを3〜7μ
mRzにすることにより、クリーニングブレードの反転
現象、チャタリング現象、コメットを防止することが提
案されている。
ニングブレードのエッジの粗さを1μm以下若しくはト
ナー粒径の1/2以下にすることにより、クリーニング
ブレードの反転現象を防止することが提案されている。
実開平2−55270号公報においては、クリーニング
ブレードの像担持体に接する部分の表面粗さを3〜7μ
mRzにすることにより、クリーニングブレードの反転
現象、チャタリング現象、コメットを防止することが提
案されている。
【0009】実開昭62−164376号公報において
は、クリーニング部材の像担持体表面移動方向下流側
に、研磨剤を分散させた弾性体よりなる研磨部材を像担
持体に接触させて設け、該研磨部材により像担持体上の
付着物を除去することにより、長期にわたる高画像品質
を達成することが提案されている。特開昭63−604
77号公報においては、0.3〜0.4μmの硬度の高
いポリフッ化ビニリデン、ポリメチルメタアクリレート
等の清掃剤微粉末を像担持体に適用し、この清掃剤微粉
末とともに像担持体表面に薄層を形成する物質をクリー
ニングブレード等のクリーニング部材によって除去する
ことにより、画像流れを防止することが提案されてい
る。
は、クリーニング部材の像担持体表面移動方向下流側
に、研磨剤を分散させた弾性体よりなる研磨部材を像担
持体に接触させて設け、該研磨部材により像担持体上の
付着物を除去することにより、長期にわたる高画像品質
を達成することが提案されている。特開昭63−604
77号公報においては、0.3〜0.4μmの硬度の高
いポリフッ化ビニリデン、ポリメチルメタアクリレート
等の清掃剤微粉末を像担持体に適用し、この清掃剤微粉
末とともに像担持体表面に薄層を形成する物質をクリー
ニングブレード等のクリーニング部材によって除去する
ことにより、画像流れを防止することが提案されてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平1−105983号公報や特開平4−24928
5号公報が提案する手法では、いずれも、トナーの特性
によって、或いはそれら公報記載のクリーニングブレー
ド特性値以外の特性値が変化することによって、クリー
ニングブレードのエッジ部の摩耗が大きくなり、その結
果、クリーニング不良が発生しやすくなる。このような
現象は、特に、使用環境湿度が高いときや像担持体の表
面移動速度が大きいときに顕著になる。
特開平1−105983号公報や特開平4−24928
5号公報が提案する手法では、いずれも、トナーの特性
によって、或いはそれら公報記載のクリーニングブレー
ド特性値以外の特性値が変化することによって、クリー
ニングブレードのエッジ部の摩耗が大きくなり、その結
果、クリーニング不良が発生しやすくなる。このような
現象は、特に、使用環境湿度が高いときや像担持体の表
面移動速度が大きいときに顕著になる。
【0011】また、特開平3−110589号公報が提
案する手法では、クリーニングブレードの反転現象(め
くれ)等を防止するために、クリーニングブレードの反
発弾性を低くする場合に、十分なクリーニング性能を得
るのが非常に難しくなる。また、実開昭62−1643
76号公報や特開昭63−60477号公報の提案する
手法では、感光体の特性によっては感光体表面が過剰に
摩耗したり傷ついてしまうことがあり、また、クリーニ
ングブレードに弾性体を用いる場合、かかるクリーニン
グブレードの像担持体に当接されるエッジ部分が異常に
摩耗して、拭き残しが発生することがあり、逆に画像品
質を低下させることもある。
案する手法では、クリーニングブレードの反転現象(め
くれ)等を防止するために、クリーニングブレードの反
発弾性を低くする場合に、十分なクリーニング性能を得
るのが非常に難しくなる。また、実開昭62−1643
76号公報や特開昭63−60477号公報の提案する
手法では、感光体の特性によっては感光体表面が過剰に
摩耗したり傷ついてしまうことがあり、また、クリーニ
ングブレードに弾性体を用いる場合、かかるクリーニン
グブレードの像担持体に当接されるエッジ部分が異常に
摩耗して、拭き残しが発生することがあり、逆に画像品
質を低下させることもある。
【0012】また、像担持体の摩耗を抑制するための上
記特開平1−179972号公報や特開平4−1948
78号公報が提案する手法では、加圧力を変えるための
機構が複雑となり、また、該機構を設置するためのスペ
ースが必要となり、また、これらによりコストも高くな
ってしまう。また、特開平4−249285号公報が提
案する手法では、クリーニングブレードの表面粗さを管
理する必要があり、そのためクリーニングブレード製造
での歩留りが悪くなったり、また、全てのクリーニング
ブレードの表面粗さを規定の範囲内に収めようとすると
きには、特別な加工工程が必要で製造に時間がかかりコ
ストも高くなる。
記特開平1−179972号公報や特開平4−1948
78号公報が提案する手法では、加圧力を変えるための
機構が複雑となり、また、該機構を設置するためのスペ
ースが必要となり、また、これらによりコストも高くな
ってしまう。また、特開平4−249285号公報が提
案する手法では、クリーニングブレードの表面粗さを管
理する必要があり、そのためクリーニングブレード製造
での歩留りが悪くなったり、また、全てのクリーニング
ブレードの表面粗さを規定の範囲内に収めようとすると
きには、特別な加工工程が必要で製造に時間がかかりコ
ストも高くなる。
【0013】また、クリーニングブレードのめくれなど
を防止するための上記特開平1−214890号公報や
実開平2−55270号公報が提案する手法では、いず
れも、クリーニングブレードのエッジ部表面をバフ研磨
等で荒らすことにより適度な表面粗さを与える場合、長
期にわたり使用して該エッジ部分が摩耗すると、該表面
の凹凸が小さくなり規定の表面粗さが維持できず、ブレ
ードのめくれが生じやすくなる。そのため、クリーニン
グブレードの寿命が非常に短くなるという問題もある。
さらに、クリーニングブレード自体に小径粒子を含ませ
る場合は、長期にわたり使用してエッジ部分が摩耗して
も規定の表面粗さは維持できるが、ブレードに小径粒子
を保持させるためコスト高につく。また、エッジ部分の
摩耗等によりブレードから遊離した小径粒子が現像装置
等に入り込み、現像性能等に悪影響をおよぼす恐れもあ
る。その上、これらが提案する手法では、クリーニング
ブレードのめくれを抑制する効果はあるものの、クリー
ニングブレードの物理特性やトナーの特性等によって
は、クリーニングブレードの像担持体に圧接されるエッ
ジ部分が欠けやすくなるが、この点については何ら言及
していない。
を防止するための上記特開平1−214890号公報や
実開平2−55270号公報が提案する手法では、いず
れも、クリーニングブレードのエッジ部表面をバフ研磨
等で荒らすことにより適度な表面粗さを与える場合、長
期にわたり使用して該エッジ部分が摩耗すると、該表面
の凹凸が小さくなり規定の表面粗さが維持できず、ブレ
ードのめくれが生じやすくなる。そのため、クリーニン
グブレードの寿命が非常に短くなるという問題もある。
さらに、クリーニングブレード自体に小径粒子を含ませ
る場合は、長期にわたり使用してエッジ部分が摩耗して
も規定の表面粗さは維持できるが、ブレードに小径粒子
を保持させるためコスト高につく。また、エッジ部分の
摩耗等によりブレードから遊離した小径粒子が現像装置
等に入り込み、現像性能等に悪影響をおよぼす恐れもあ
る。その上、これらが提案する手法では、クリーニング
ブレードのめくれを抑制する効果はあるものの、クリー
ニングブレードの物理特性やトナーの特性等によって
は、クリーニングブレードの像担持体に圧接されるエッ
ジ部分が欠けやすくなるが、この点については何ら言及
していない。
【0014】また、異音を防止するための上記特開平1
−105983号公報や特開平3−20768号公報が
提案する手法では、いずれも、どのようなトナーを用い
る場合にも異音の発生を抑制できるわけではなく、クリ
ーニングブレードが掻き取るトナーの種類によっては異
音の発生を抑制することができない。また、像担持体表
面がクリーニングブレードに対し低速で移動していると
き、特に像担持体が停止しようとするときや、環境温度
が高いときには異音が発生しやすい。
−105983号公報や特開平3−20768号公報が
提案する手法では、いずれも、どのようなトナーを用い
る場合にも異音の発生を抑制できるわけではなく、クリ
ーニングブレードが掻き取るトナーの種類によっては異
音の発生を抑制することができない。また、像担持体表
面がクリーニングブレードに対し低速で移動していると
き、特に像担持体が停止しようとするときや、環境温度
が高いときには異音が発生しやすい。
【0015】また、上記特開平1−89号公報が提案す
る手法では、特別なエッジの粗さ管理工程が必要とな
る。そこで本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、
該潜像をトナーにより現像して可視トナー像とし、該ト
ナー像を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、
転写後、該像担持体上に残留するトナーを除去するため
の、所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接され
るクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備え
る画像形成装置であって、クリーニングブレードとの摩
擦による像担持体の摩耗量を少なくでき、それだけ像担
持体の長寿命化が図れ、また、従来のようにクリーニン
グブレードの製造に特別な加工工程や管理工程を必要と
せず、さらに、クリーニングブレードを像担持体に圧接
する機構に複雑な機構を必要とせず、それだけ低コスト
の画像形成装置を提供することを第1の課題とする。
る手法では、特別なエッジの粗さ管理工程が必要とな
る。そこで本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、
該潜像をトナーにより現像して可視トナー像とし、該ト
ナー像を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、
転写後、該像担持体上に残留するトナーを除去するため
の、所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接され
るクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備え
る画像形成装置であって、クリーニングブレードとの摩
擦による像担持体の摩耗量を少なくでき、それだけ像担
持体の長寿命化が図れ、また、従来のようにクリーニン
グブレードの製造に特別な加工工程や管理工程を必要と
せず、さらに、クリーニングブレードを像担持体に圧接
する機構に複雑な機構を必要とせず、それだけ低コスト
の画像形成装置を提供することを第1の課題とする。
【0016】また、本発明は、像担持体上に静電潜像を
形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像と
し、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装置
であり、転写後、該像担持体上に残留するトナーを除去
するための、所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に
圧接されるクリーニングブレードを含むクリーニング装
置を備える画像形成装置であって、かかるクリーニング
ブレードにより像担持体上の残留トナーを実用上十分な
程度除去することができるとともに、ブレードエッジ部
分の欠けを抑制でき、さらに、クリーニングブレード及
び像担持体の摩耗を抑制することができる画像形成装置
を提供することを第2の課題とする。
形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像と
し、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装置
であり、転写後、該像担持体上に残留するトナーを除去
するための、所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に
圧接されるクリーニングブレードを含むクリーニング装
置を備える画像形成装置であって、かかるクリーニング
ブレードにより像担持体上の残留トナーを実用上十分な
程度除去することができるとともに、ブレードエッジ部
分の欠けを抑制でき、さらに、クリーニングブレード及
び像担持体の摩耗を抑制することができる画像形成装置
を提供することを第2の課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記第1の課題を解決す
るために本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、該
潜像をトナーにより現像して可視トナー像とし、該トナ
ー像を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転
写後、該像担持体上に残留するトナーを除去するため
の、所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接され
るクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備え
る画像形成装置であって、前記クリーニングブレードの
トルエン膨潤度が20〜100%であることを特徴とす
る画像形成装置(第1の画像形成装置)を提供する。
るために本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、該
潜像をトナーにより現像して可視トナー像とし、該トナ
ー像を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転
写後、該像担持体上に残留するトナーを除去するため
の、所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接され
るクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備え
る画像形成装置であって、前記クリーニングブレードの
トルエン膨潤度が20〜100%であることを特徴とす
る画像形成装置(第1の画像形成装置)を提供する。
【0018】前記トルエン膨潤度は、クリーニングブレ
ードを一定時間トルエンに浸した直後の重量を測定し、
浸す前の重量に対する増加の割合を示すものである。前
記膨潤度の値は、該一定時間が24時間のときの値であ
る。前記クリーニングブレードのトルエン膨潤度の値
は、後述する実験により前記範囲内にあるとき、像担持
体の105 回転当たりの摩耗量を3μm以下に抑制する
ことができることを知見したことに基づいている。像担
持体の105 回転当たりの摩耗量が3μm以下のとき
は、実用上十分な像担持体の寿命と考えることができ
る。
ードを一定時間トルエンに浸した直後の重量を測定し、
浸す前の重量に対する増加の割合を示すものである。前
記膨潤度の値は、該一定時間が24時間のときの値であ
る。前記クリーニングブレードのトルエン膨潤度の値
は、後述する実験により前記範囲内にあるとき、像担持
体の105 回転当たりの摩耗量を3μm以下に抑制する
ことができることを知見したことに基づいている。像担
持体の105 回転当たりの摩耗量が3μm以下のとき
は、実用上十分な像担持体の寿命と考えることができ
る。
【0019】本発明に係る第1の画像形成装置は、さら
に、前記クリーニングブレードの反発弾性を10%以上
65%以下、好ましくは、40%以上60%以下とする
ことも考えられる。このクリーニングブレードの反発弾
性の値も、後述する実験により前記範囲内にあるとき、
像担持体の105 回転当たりの摩耗量を3μm以下にす
ることができることを知見したことに基づいている。な
お、反発弾性の値は、温度25°C、湿度50%の環境
下で、JIS K6255に定められる測定方法により
測定されるものである。
に、前記クリーニングブレードの反発弾性を10%以上
65%以下、好ましくは、40%以上60%以下とする
ことも考えられる。このクリーニングブレードの反発弾
性の値も、後述する実験により前記範囲内にあるとき、
像担持体の105 回転当たりの摩耗量を3μm以下にす
ることができることを知見したことに基づいている。な
お、反発弾性の値は、温度25°C、湿度50%の環境
下で、JIS K6255に定められる測定方法により
測定されるものである。
【0020】前記第1の画像形成装置においては、クリ
ーニングブレードのトルエン膨潤度を20〜100%と
低く設定しているが、トルエン膨潤度が100%以下と
低いものはクリーニングブレード材料の分子間空隙が小
さいため、スティックスリップ速度が遅くなり、像担持
体に当接されるクリーニングブレードのエッジ部分の振
動エネルギーが抑えられ像担持体の摩耗量を抑制するこ
とができる。
ーニングブレードのトルエン膨潤度を20〜100%と
低く設定しているが、トルエン膨潤度が100%以下と
低いものはクリーニングブレード材料の分子間空隙が小
さいため、スティックスリップ速度が遅くなり、像担持
体に当接されるクリーニングブレードのエッジ部分の振
動エネルギーが抑えられ像担持体の摩耗量を抑制するこ
とができる。
【0021】さらに、クリーニングブレードの反発弾性
を10%以上65%以下と小さくすることにより、同様
にスティックスリップ速度が遅くなり、エッジ部分の振
動エネルギーが抑えられ像担持体の摩耗量がより少なく
なる。また、いずれにしても前記の第1の画像形成装置
では、前記クリーニングブレードの圧接力は、0.5〜
5g/mmの範囲にあることが好ましい。後述する実験
で示されるように、該圧接力が0.5g/mmより小さ
いときは、残留トナーを阻止できず、クリーニング不
良、ひいては画像不良の原因となるためである。また、
該圧接力が5g/mmより大きいときは、クリーニング
ブレードと像担持体との間の摩擦力が大きくなりすぎ
て、クリーニングブレードの波打ちや反転、エッジの欠
けなどが生じやすくなり、クリーニング不良、ひいては
画像不良の原因となるためである。
を10%以上65%以下と小さくすることにより、同様
にスティックスリップ速度が遅くなり、エッジ部分の振
動エネルギーが抑えられ像担持体の摩耗量がより少なく
なる。また、いずれにしても前記の第1の画像形成装置
では、前記クリーニングブレードの圧接力は、0.5〜
5g/mmの範囲にあることが好ましい。後述する実験
で示されるように、該圧接力が0.5g/mmより小さ
いときは、残留トナーを阻止できず、クリーニング不
良、ひいては画像不良の原因となるためである。また、
該圧接力が5g/mmより大きいときは、クリーニング
ブレードと像担持体との間の摩擦力が大きくなりすぎ
て、クリーニングブレードの波打ちや反転、エッジの欠
けなどが生じやすくなり、クリーニング不良、ひいては
画像不良の原因となるためである。
【0022】また、本発明は、前記第2の課題を解決す
るために、像担持体上に静電潜像を形成し、該潜像をト
ナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像を記
録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写後、該
像担持体上に残留するトナーを除去するための、所定の
圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接されるクリーニ
ングブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成
装置であって、前記クリーニングブレードの前記像担持
体への圧接力が0.5〜5g/mmであり、前記クリー
ニングブレードの反発弾性が10〜65%(好ましく
は、40〜60%)であり、且つ、前記クリーニングブ
レードのヤング率が30〜120kg/cm2 (好まし
くは、30〜80kg/cm2 )であり、且つ、前記ク
リーニングブレードの300%モジュラスが100〜6
00kg/cm2 (好ましくは、150〜600kg/
cm2 )であることを特徴とする画像形成装置(第2の
画像形成装置)を提供する。
るために、像担持体上に静電潜像を形成し、該潜像をト
ナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像を記
録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写後、該
像担持体上に残留するトナーを除去するための、所定の
圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接されるクリーニ
ングブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成
装置であって、前記クリーニングブレードの前記像担持
体への圧接力が0.5〜5g/mmであり、前記クリー
ニングブレードの反発弾性が10〜65%(好ましく
は、40〜60%)であり、且つ、前記クリーニングブ
レードのヤング率が30〜120kg/cm2 (好まし
くは、30〜80kg/cm2 )であり、且つ、前記ク
リーニングブレードの300%モジュラスが100〜6
00kg/cm2 (好ましくは、150〜600kg/
cm2 )であることを特徴とする画像形成装置(第2の
画像形成装置)を提供する。
【0023】前記第2の画像形成装置において、クリー
ニングブレードの反発弾性を前記の範囲に設定したの
は、後述する実験で示されるように、この範囲内で、像
担持体の摩耗を抑制できるとともに、実用上問題のない
クリーニング性能を維持することができるからである。
なお、反発弾性の値は、前記第1の画像形成装置の説明
において述べたものと、同様にして測定されるものであ
る。
ニングブレードの反発弾性を前記の範囲に設定したの
は、後述する実験で示されるように、この範囲内で、像
担持体の摩耗を抑制できるとともに、実用上問題のない
クリーニング性能を維持することができるからである。
なお、反発弾性の値は、前記第1の画像形成装置の説明
において述べたものと、同様にして測定されるものであ
る。
【0024】また、クリーニングブレードのヤング率を
前記の範囲に設定したのは、後述する実験で示されるよ
うに、この範囲内で、像担持体に圧接されるクリーニン
グブレードのエッジ部分の欠けの発生を抑制できるから
である。また、クリーニングブレードの300%モジュ
ラスを前記の範囲に設定したのは、後述する実験で示さ
れるように、この範囲内で、クリーニングブレードが摩
耗しにくく、実用上問題となるトナーの拭き残しの発生
を十分抑制できるからである。なお、クリーニングブレ
ードの300%モジュラスとは、クリーニングブレード
の一端を固定し、他端をブレードの軸方向(該一端と他
端を結ぶ方向)に引いた場合の該ブレードの断面にかか
る応力のことであり、伸び弾性率を示している。300
%モジュラスの値は、JIS規格による測定法によるも
のである。
前記の範囲に設定したのは、後述する実験で示されるよ
うに、この範囲内で、像担持体に圧接されるクリーニン
グブレードのエッジ部分の欠けの発生を抑制できるから
である。また、クリーニングブレードの300%モジュ
ラスを前記の範囲に設定したのは、後述する実験で示さ
れるように、この範囲内で、クリーニングブレードが摩
耗しにくく、実用上問題となるトナーの拭き残しの発生
を十分抑制できるからである。なお、クリーニングブレ
ードの300%モジュラスとは、クリーニングブレード
の一端を固定し、他端をブレードの軸方向(該一端と他
端を結ぶ方向)に引いた場合の該ブレードの断面にかか
る応力のことであり、伸び弾性率を示している。300
%モジュラスの値は、JIS規格による測定法によるも
のである。
【0025】この第2の画像形成装置においても、前記
クリーニングブレードのトルエン膨潤度は100%以下
であることが好ましい。より好ましくは、90%以下で
ある。後述する実験で示されるように、この範囲にトル
エン膨潤度を設定すると、像担持体の摩耗を実用上問題
ない程度に抑制することができる。なお、クリーニング
性能を考慮すると、それには限定されないが、クリーニ
ングブレードのトルエン膨潤度は20%以上であること
が好ましい。なお、トルエン膨潤度の値は、前記第1の
画像形成装置の説明において述べたものと、同様にして
測定されるものである。
クリーニングブレードのトルエン膨潤度は100%以下
であることが好ましい。より好ましくは、90%以下で
ある。後述する実験で示されるように、この範囲にトル
エン膨潤度を設定すると、像担持体の摩耗を実用上問題
ない程度に抑制することができる。なお、クリーニング
性能を考慮すると、それには限定されないが、クリーニ
ングブレードのトルエン膨潤度は20%以上であること
が好ましい。なお、トルエン膨潤度の値は、前記第1の
画像形成装置の説明において述べたものと、同様にして
測定されるものである。
【0026】前記第2の画像形成装置においては、前記
クリーニングブレードの永久伸びが5%以下であること
が好ましい。より好ましくは、2%以下である。後述す
る実験で示されるように、この範囲に永久伸びを設定す
ると、クリーニングブレードの像担持体に圧接されるエ
ッジ部分の欠けを防止することができる。なお、永久伸
びはまったく無い(すなわち、永久伸びが0%)という
ことはなく、0%よりは大きくなる。
クリーニングブレードの永久伸びが5%以下であること
が好ましい。より好ましくは、2%以下である。後述す
る実験で示されるように、この範囲に永久伸びを設定す
ると、クリーニングブレードの像担持体に圧接されるエ
ッジ部分の欠けを防止することができる。なお、永久伸
びはまったく無い(すなわち、永久伸びが0%)という
ことはなく、0%よりは大きくなる。
【0027】前記第2の画像形成装置においては、前記
クリーニングブレードの硬度が、60〜80度であるこ
とが好ましい。より好ましくは、65〜75度である。
後述する実験で示されるように、硬度を60度以上にす
ると異音の発生を実用上問題ない程度に抑制することが
でき、硬度を80度以下にすると残留トナーの拭き残し
などがない実用上要求されるクリーニング性能を達成で
きる。なお、硬度の値は、クリーニングブレードを約1
2mmの厚さになるように複数重ねたものを、温度25
°C、湿度50%の環境下で、JIS A形ゴム硬度計
を用いて、1000gの荷重をかけて垂直に押圧して得
られるものである。
クリーニングブレードの硬度が、60〜80度であるこ
とが好ましい。より好ましくは、65〜75度である。
後述する実験で示されるように、硬度を60度以上にす
ると異音の発生を実用上問題ない程度に抑制することが
でき、硬度を80度以下にすると残留トナーの拭き残し
などがない実用上要求されるクリーニング性能を達成で
きる。なお、硬度の値は、クリーニングブレードを約1
2mmの厚さになるように複数重ねたものを、温度25
°C、湿度50%の環境下で、JIS A形ゴム硬度計
を用いて、1000gの荷重をかけて垂直に押圧して得
られるものである。
【0028】前記第2の画像形成装置においては、前記
クリーニングブレードの引張強度が、100〜600k
g/cm2 であることが好ましい。より好ましくは、1
00〜450kg/cm2 である。後述する実験で示さ
れるように、この範囲に引張強度を設定すると、クリー
ニングブレードの摩耗や、クリーニングブレードエッジ
部の欠けを抑制し、トナーの拭き残しが発生せず、良好
なクリーニングを行うことができる期間を長くすること
ができる。
クリーニングブレードの引張強度が、100〜600k
g/cm2 であることが好ましい。より好ましくは、1
00〜450kg/cm2 である。後述する実験で示さ
れるように、この範囲に引張強度を設定すると、クリー
ニングブレードの摩耗や、クリーニングブレードエッジ
部の欠けを抑制し、トナーの拭き残しが発生せず、良好
なクリーニングを行うことができる期間を長くすること
ができる。
【0029】前記第2の画像形成装置においては、前記
クリーニングブレードの厚さが、1mm以上であること
が好ましい。より好ましくは、1.5mm以上である。
後述する実験で示されるように、厚さを1mm以上にす
ると、実用上問題のない程度のクリーニング性能が得ら
れる。なお、クリーニングブレードの厚さの上限は、設
置スペースなどを考慮すると、それには限定されない
が、2mm以下程度にすればよい。
クリーニングブレードの厚さが、1mm以上であること
が好ましい。より好ましくは、1.5mm以上である。
後述する実験で示されるように、厚さを1mm以上にす
ると、実用上問題のない程度のクリーニング性能が得ら
れる。なお、クリーニングブレードの厚さの上限は、設
置スペースなどを考慮すると、それには限定されない
が、2mm以下程度にすればよい。
【0030】前記第2の画像形成装置においては、前記
クリーニングブレードの前記像担持体に対する圧接角
が、5〜20°であることが好ましい。より好ましく
は、7〜15°である。後述する実験で示されるよう
に、かかる圧接角が、5°より小さいと、トナーの阻止
力が著しく低下して、クリーニングブレードと像担持体
との間をトナーがすりぬけやすくなり、20°より大き
いと、ブレードのめくれが発生しやすくなったり、トナ
ーのすりぬけが発生しやすくなるからである。
クリーニングブレードの前記像担持体に対する圧接角
が、5〜20°であることが好ましい。より好ましく
は、7〜15°である。後述する実験で示されるよう
に、かかる圧接角が、5°より小さいと、トナーの阻止
力が著しく低下して、クリーニングブレードと像担持体
との間をトナーがすりぬけやすくなり、20°より大き
いと、ブレードのめくれが発生しやすくなったり、トナ
ーのすりぬけが発生しやすくなるからである。
【0031】前記第2の画像形成装置においては、前記
像担持体へ付着するトナーの平均粒径は、好ましくは3
〜15μm(より好ましくは3〜12μm)であり、該
トナーの帯電量の絶対値は、好ましくは5〜50μC/
g(より好ましくは、10〜40μC/g)である。こ
れらは、一般的に使用されるトナーの特性であり、トナ
ーの平均粒径が3μmより小さいときは、クリーニング
ブレードによってトナーを掻き落とすことはきわめて困
難であり、クリーニング不良、画像不良が発生しやす
い。また、トナーの平均粒径が15μmより大きいとき
は、画像品質が悪くなり、実用的でない。一方、トナー
の帯電量の絶対値が5μC/gより小さいときは、トナ
ーの飛散が多くなり、画像上トナーかぶりや画像形成装
置内の汚れの原因となる。また、トナーの帯電量の絶対
値が50μC/gより大きいときは、現像性が悪くな
り、画像上濃度が不足して実用的ではない。
像担持体へ付着するトナーの平均粒径は、好ましくは3
〜15μm(より好ましくは3〜12μm)であり、該
トナーの帯電量の絶対値は、好ましくは5〜50μC/
g(より好ましくは、10〜40μC/g)である。こ
れらは、一般的に使用されるトナーの特性であり、トナ
ーの平均粒径が3μmより小さいときは、クリーニング
ブレードによってトナーを掻き落とすことはきわめて困
難であり、クリーニング不良、画像不良が発生しやす
い。また、トナーの平均粒径が15μmより大きいとき
は、画像品質が悪くなり、実用的でない。一方、トナー
の帯電量の絶対値が5μC/gより小さいときは、トナ
ーの飛散が多くなり、画像上トナーかぶりや画像形成装
置内の汚れの原因となる。また、トナーの帯電量の絶対
値が50μC/gより大きいときは、現像性が悪くな
り、画像上濃度が不足して実用的ではない。
【0032】前記第2の画像形成装置においては、前記
トナーに、後処理剤が外添(添加)されるときには、該
後処理剤の平均粒径は5〜50nmが好ましく、より好
ましくは10〜40nmである。なお、後処理剤は、ト
ナーの流動性を向上させるなどのためにトナーに添加さ
れる。後処理剤としては、例えば二酸化ケイ素や酸化ア
ルミニウムを挙げることができる。後述する実験で示さ
れるように、後処理剤の平均粒径を上記の範囲に設定す
ると、像担持体表面に異物(例えば後処理剤成分がフィ
ルミング化したもの、後処理剤成分の点状付着物等)が
付着することを抑制できる。
トナーに、後処理剤が外添(添加)されるときには、該
後処理剤の平均粒径は5〜50nmが好ましく、より好
ましくは10〜40nmである。なお、後処理剤は、ト
ナーの流動性を向上させるなどのためにトナーに添加さ
れる。後処理剤としては、例えば二酸化ケイ素や酸化ア
ルミニウムを挙げることができる。後述する実験で示さ
れるように、後処理剤の平均粒径を上記の範囲に設定す
ると、像担持体表面に異物(例えば後処理剤成分がフィ
ルミング化したもの、後処理剤成分の点状付着物等)が
付着することを抑制できる。
【0033】また、クリーニングブレードのめくれは、
通常、クリーニングブレードのエッジ部が像担持体表面
を円滑に滑らないから発生するのであるが、クリーニン
グブレードによっては像担持体にかかる力、換言すれ
ば、クリーニングブレードと像担持体との摺擦によりブ
レードがひっくり返る方向に持っていかれようとする力
もブレードのめくれと関係が深い。クリーニングブレー
ドの長さがL〔cm〕であれば、像担持体にかかる力
が、0.005L〜0.057L〔kg〕、より好まし
くは0.005L〜0.04L〔kg〕であるとクリー
ニングブレードのめくれは発生しにくい。なお、前記の
ブレード長さL〔cm〕は、クリーニングブレードと像
担持体とが像担持体の表面移動方向を横切る方向にわた
り接触している部分の長さである。また、像担持体がド
ラム形状の場合は軸トルクで表わすこともできる。ドラ
ム半径がr〔cm〕の場合、軸トルクが0.005L・
r〜0.057L・r〔kg・cm〕、より好ましくは
0.005L・r〜0.04L・r〔kg・cm〕であ
るとクリーニングブレードめくれは発生しにくい。
通常、クリーニングブレードのエッジ部が像担持体表面
を円滑に滑らないから発生するのであるが、クリーニン
グブレードによっては像担持体にかかる力、換言すれ
ば、クリーニングブレードと像担持体との摺擦によりブ
レードがひっくり返る方向に持っていかれようとする力
もブレードのめくれと関係が深い。クリーニングブレー
ドの長さがL〔cm〕であれば、像担持体にかかる力
が、0.005L〜0.057L〔kg〕、より好まし
くは0.005L〜0.04L〔kg〕であるとクリー
ニングブレードのめくれは発生しにくい。なお、前記の
ブレード長さL〔cm〕は、クリーニングブレードと像
担持体とが像担持体の表面移動方向を横切る方向にわた
り接触している部分の長さである。また、像担持体がド
ラム形状の場合は軸トルクで表わすこともできる。ドラ
ム半径がr〔cm〕の場合、軸トルクが0.005L・
r〜0.057L・r〔kg・cm〕、より好ましくは
0.005L・r〜0.04L・r〔kg・cm〕であ
るとクリーニングブレードめくれは発生しにくい。
【0034】以上のことを具体的数値を用いて示すなら
ば、例えば回転型の像担持体にかかるトルクは好ましく
は10kg・cm以下、より好ましくは7kg・cm以
下である。本発明に係る第1及び第2の画像形成装置の
いずれにおいても、前記像担持体としては、例えば、感
光体や誘電体を挙げることができる。感光体としては、
各種有機感光体、セレンヒ素感光体、セレンテルル感光
体、セレン感光体、CdS感光体、アモルファスシリコ
ン感光体等の公知のものを例示できる。また、誘電体と
しては、表面層を誘電体樹脂、例えば、ポリカーボネイ
ト、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエス
テル、アセテート、アクリル、ポリエチレン等で形成し
たものを例示できる。いずれにしても像担持体の形状
は、ドラム状やベルト状のものを例示できる。
ば、例えば回転型の像担持体にかかるトルクは好ましく
は10kg・cm以下、より好ましくは7kg・cm以
下である。本発明に係る第1及び第2の画像形成装置の
いずれにおいても、前記像担持体としては、例えば、感
光体や誘電体を挙げることができる。感光体としては、
各種有機感光体、セレンヒ素感光体、セレンテルル感光
体、セレン感光体、CdS感光体、アモルファスシリコ
ン感光体等の公知のものを例示できる。また、誘電体と
しては、表面層を誘電体樹脂、例えば、ポリカーボネイ
ト、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエス
テル、アセテート、アクリル、ポリエチレン等で形成し
たものを例示できる。いずれにしても像担持体の形状
は、ドラム状やベルト状のものを例示できる。
【0035】また、前記クリーニングブレードの材質
は、耐摩耗性、耐オゾン性、耐トナー性、化学的安定性
(像担持体との反応性が低い)、加工性等に優れること
が要求される。このような材料としては、ポリウレタン
系樹脂(例えば、ポリウレタンゴム)、ポリテトラフル
オロエチレン等を例示できるが、これらに限定されるも
のではない。
は、耐摩耗性、耐オゾン性、耐トナー性、化学的安定性
(像担持体との反応性が低い)、加工性等に優れること
が要求される。このような材料としては、ポリウレタン
系樹脂(例えば、ポリウレタンゴム)、ポリテトラフル
オロエチレン等を例示できるが、これらに限定されるも
のではない。
【0036】また、前記クリーニングブレードの像担持
体への圧接方式は、カウンター方式、トレーリング方式
のいずれも採用できる。
体への圧接方式は、カウンター方式、トレーリング方式
のいずれも採用できる。
【0037】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1(A)は本発明の一実施形態
である画像形成装置の概略構成図である。この装置は、
図中反時計回りに回転駆動される、像担持体であるドラ
ム状感光体11を備え、感光体ドラム11の周辺に帯電
装置として帯電ローラ21、現像装置31、転写装置と
して転写ローラ41、記録材の除電及び分離装置として
除電針51及びクリーニング装置61がこの順序で配置
されている。
を参照して説明する。図1(A)は本発明の一実施形態
である画像形成装置の概略構成図である。この装置は、
図中反時計回りに回転駆動される、像担持体であるドラ
ム状感光体11を備え、感光体ドラム11の周辺に帯電
装置として帯電ローラ21、現像装置31、転写装置と
して転写ローラ41、記録材の除電及び分離装置として
除電針51及びクリーニング装置61がこの順序で配置
されている。
【0038】帯電ローラ21には、交流電圧にマイナス
直流電圧を重畳することができる電源(図示省略)が接
続されており、感光体ドラム11表面をマイナス電位に
帯電させることができる。記録像光Lは、帯電ローラ2
1と現像装置31の間から感光体11表面の前記帯電ロ
ーラ21により一様に帯電せしめられた領域に照射され
る。記録像光Lは、画像形成装置がアナログ複写機の場
合、照明ランプ、反射ミラー、結像レンズ等を含む光学
走査系により原稿画像の反射光が導かれたものである。
画像形成装置がデジタル複写機の場合、前記光学走査系
により読み取られた原稿画像がCCD等のイメージセン
サにより光電変換され、一旦メモリ等の記憶手段に記憶
され、該記憶手段に記憶されているデータに基づいて半
導体レーザ等を含む露光装置により照射されるものであ
る。画像形成装置がプリンタ、ファクシミリの場合、該
プリンタ、ファクシミリに接続されるコンピュータ等の
ホスト機器から入力される画像データに基づいて半導体
レーザ等を含む露光装置により照射されるものである。
直流電圧を重畳することができる電源(図示省略)が接
続されており、感光体ドラム11表面をマイナス電位に
帯電させることができる。記録像光Lは、帯電ローラ2
1と現像装置31の間から感光体11表面の前記帯電ロ
ーラ21により一様に帯電せしめられた領域に照射され
る。記録像光Lは、画像形成装置がアナログ複写機の場
合、照明ランプ、反射ミラー、結像レンズ等を含む光学
走査系により原稿画像の反射光が導かれたものである。
画像形成装置がデジタル複写機の場合、前記光学走査系
により読み取られた原稿画像がCCD等のイメージセン
サにより光電変換され、一旦メモリ等の記憶手段に記憶
され、該記憶手段に記憶されているデータに基づいて半
導体レーザ等を含む露光装置により照射されるものであ
る。画像形成装置がプリンタ、ファクシミリの場合、該
プリンタ、ファクシミリに接続されるコンピュータ等の
ホスト機器から入力される画像データに基づいて半導体
レーザ等を含む露光装置により照射されるものである。
【0039】感光体ドラム1は有機感光体(OPC)で
あり、円筒状のアルミニウム素管111の表面に、ビス
アゾ顔料及びバインダー樹脂よりなる厚さ1〔μm〕以
下の電荷発生層112、ヒドラゾン誘導体とポリカーボ
ネイト樹脂よりなる厚さ約23〔μm〕の電荷輸送層1
13をこの順に積層して形成したものである(図1
(B)参照)。
あり、円筒状のアルミニウム素管111の表面に、ビス
アゾ顔料及びバインダー樹脂よりなる厚さ1〔μm〕以
下の電荷発生層112、ヒドラゾン誘導体とポリカーボ
ネイト樹脂よりなる厚さ約23〔μm〕の電荷輸送層1
13をこの順に積層して形成したものである(図1
(B)参照)。
【0040】現像装置31は、帯電ローラ21によって
負極性に帯電させられた感光体ドラム11に、記録像光
Lを照射することにより作成される静電潜像を、現像装
置31内に収容されている帯電粉体や粒子により顕像化
することができるもので、本例では正極性に帯電した非
磁性トナー粉体と磁性キャリアを用いる2成分乾式現像
方式により静電潜像を顕像化することができるものであ
る。なお、現像装置は上記の2成分乾式現像方式による
ものに限られるものではなく、トナー粉体のみを用いる
1成分乾式現像方式や、アイソパー等に顔料粒子等を溶
かし込んだり、インクを用いる湿式現像方式等による現
像装置を採用することもできる。
負極性に帯電させられた感光体ドラム11に、記録像光
Lを照射することにより作成される静電潜像を、現像装
置31内に収容されている帯電粉体や粒子により顕像化
することができるもので、本例では正極性に帯電した非
磁性トナー粉体と磁性キャリアを用いる2成分乾式現像
方式により静電潜像を顕像化することができるものであ
る。なお、現像装置は上記の2成分乾式現像方式による
ものに限られるものではなく、トナー粉体のみを用いる
1成分乾式現像方式や、アイソパー等に顔料粒子等を溶
かし込んだり、インクを用いる湿式現像方式等による現
像装置を採用することもできる。
【0041】クリーニング装置61は、クリーニングブ
レード611(本例では、ポリウレタン樹脂製)を備え
ており、ブレード611はエッジ部分が感光体ドラム1
1に圧接されている。クリーニングブレード611はカ
ウンター方式で感光体ドラム11にエッジ部分で当接し
ている。なお、カウンター方式は図20(A)に示す方
法によりクリーニングブレードを像担持体に当接させる
方式であり、この他、図20(B)に示すようにトレー
リング方式と呼ばれるものもある。
レード611(本例では、ポリウレタン樹脂製)を備え
ており、ブレード611はエッジ部分が感光体ドラム1
1に圧接されている。クリーニングブレード611はカ
ウンター方式で感光体ドラム11にエッジ部分で当接し
ている。なお、カウンター方式は図20(A)に示す方
法によりクリーニングブレードを像担持体に当接させる
方式であり、この他、図20(B)に示すようにトレー
リング方式と呼ばれるものもある。
【0042】この画像形成装置によると、図1(A)中
反時計回りに回転駆動される感光体ドラム11は、その
表面を帯電ローラ21により負電位に均一に帯電させら
れ、帯電した感光体ドラム11に記録像光Lが照射され
ることにより記録像光Lに応じた静電潜像が形成され
る。静電潜像は現像装置31によりトナー像とされ、図
示しない給紙装置により供給される記録材に転写ローラ
41により転写される。トナー像が転写された記録材
は、除電針51により感光体ドラム11から分離された
後、図示しない定着装置によりトナー像が定着され、装
置外に排出される。
反時計回りに回転駆動される感光体ドラム11は、その
表面を帯電ローラ21により負電位に均一に帯電させら
れ、帯電した感光体ドラム11に記録像光Lが照射され
ることにより記録像光Lに応じた静電潜像が形成され
る。静電潜像は現像装置31によりトナー像とされ、図
示しない給紙装置により供給される記録材に転写ローラ
41により転写される。トナー像が転写された記録材
は、除電針51により感光体ドラム11から分離された
後、図示しない定着装置によりトナー像が定着され、装
置外に排出される。
【0043】一方、記録材に転写されずに感光体ドラム
11に残留したトナーは、次の画像形成工程に悪影響を
及ばさないように、クリーニング装置61により除去さ
れる。なお、画像調整用として感光体ドラム11上に作
成されるパターン等は記録材に転写されず、そのままク
リーニング装置61により除去される。トナーを除去す
るにあたり、クリーニングブレード611は、そのエッ
ジ部分を感光体ドラム11の表面に押し当てられ、該エ
ッジ部分で残留トナーを掻きとる。
11に残留したトナーは、次の画像形成工程に悪影響を
及ばさないように、クリーニング装置61により除去さ
れる。なお、画像調整用として感光体ドラム11上に作
成されるパターン等は記録材に転写されず、そのままク
リーニング装置61により除去される。トナーを除去す
るにあたり、クリーニングブレード611は、そのエッ
ジ部分を感光体ドラム11の表面に押し当てられ、該エ
ッジ部分で残留トナーを掻きとる。
【0044】以下、図1に示すタイプの画像形成装置を
用い、クリーニングブレードの物理的性質などと、その
クリーニング性能や、クリーニングブレードの摩耗量、
感光体の摩耗量などとの関係について、調べる実験を行
ったので、その実験内容と実験結果について説明する。 (A)クリーニングブレードの圧接力 クリーニングブレードの感光体ドラムに対する圧接力
は、残留トナーを掻き取る能力に大きく影響する。そこ
で、クリーニングブレードの感光体ドラムへの圧接力を
変化させて、クリーニング性能を調べる実験を行った。
用い、クリーニングブレードの物理的性質などと、その
クリーニング性能や、クリーニングブレードの摩耗量、
感光体の摩耗量などとの関係について、調べる実験を行
ったので、その実験内容と実験結果について説明する。 (A)クリーニングブレードの圧接力 クリーニングブレードの感光体ドラムに対する圧接力
は、残留トナーを掻き取る能力に大きく影響する。そこ
で、クリーニングブレードの感光体ドラムへの圧接力を
変化させて、クリーニング性能を調べる実験を行った。
【0045】この実験は、残留トナーの平均粒径を8μ
m、残留トナーの帯電量絶対値を20μC/gとして行
った。実験結果を次表1に示す。 表1 圧接力(g/mm) 0.4 0.8 1.6 2.0 3.2 4.4 4.8 5.2 × ○ ○ ○ ○ ○ ○ × (拭き残し) (めくれ) 表1中、「○」はトナーの拭き残しのない良好なクリー
ニングが行われたことを示している。また、圧接力が
0.4g/mmのときの「×」は、トナーの拭き残しが
発生したことを示し、圧接力が5.2g/mmのときの
「×」は、クリーニングブレードのめくれが発生したこ
とを示している。
m、残留トナーの帯電量絶対値を20μC/gとして行
った。実験結果を次表1に示す。 表1 圧接力(g/mm) 0.4 0.8 1.6 2.0 3.2 4.4 4.8 5.2 × ○ ○ ○ ○ ○ ○ × (拭き残し) (めくれ) 表1中、「○」はトナーの拭き残しのない良好なクリー
ニングが行われたことを示している。また、圧接力が
0.4g/mmのときの「×」は、トナーの拭き残しが
発生したことを示し、圧接力が5.2g/mmのときの
「×」は、クリーニングブレードのめくれが発生したこ
とを示している。
【0046】これにより、圧接力を0.4g/mm程度
より大きくすると、残留トナーを実用上十分な程度阻止
できることがわかる。ただし、圧接力が5.2g/mm
のときにブレードのめくれが発生して、トナーの拭き残
しが発生したことから、圧接力が0.4g/mm程度よ
り大きい場合であっても、クリーニングブレードの感光
体ドラムに当接するエッジ部分の弾性が失われるような
ような大きな圧接力であるときには、残留トナーの拭き
残しが発生しやすくなる。なお、かかる圧接力が5g/
mm程度より大きくなると、クリーニングブレードの波
打ち、エッジ部分の欠けなどが生じて、クリーニング不
良の原因となり、また、ブレードと感光体ドラムとの摺
動により鳴きが発生したり、感光体ドラムを回転駆動す
るための駆動トルクが大きくなりすぎて、駆動不良が発
生するなどの問題が起きてしまうことが、確認された。
より大きくすると、残留トナーを実用上十分な程度阻止
できることがわかる。ただし、圧接力が5.2g/mm
のときにブレードのめくれが発生して、トナーの拭き残
しが発生したことから、圧接力が0.4g/mm程度よ
り大きい場合であっても、クリーニングブレードの感光
体ドラムに当接するエッジ部分の弾性が失われるような
ような大きな圧接力であるときには、残留トナーの拭き
残しが発生しやすくなる。なお、かかる圧接力が5g/
mm程度より大きくなると、クリーニングブレードの波
打ち、エッジ部分の欠けなどが生じて、クリーニング不
良の原因となり、また、ブレードと感光体ドラムとの摺
動により鳴きが発生したり、感光体ドラムを回転駆動す
るための駆動トルクが大きくなりすぎて、駆動不良が発
生するなどの問題が起きてしまうことが、確認された。
【0047】したがって、クリーニングブレードの圧接
力は、クリーニング性能等の観点からすると、0.5〜
5g/mmとすればよいことがわかる。 (B) クリーニングブレードの圧接角 また、クリーニングブレードの感光体ドラムとの圧接角
も、残留トナーを掻き取る能力に大きく影響する。そこ
で、クリーニングブレードの感光体との圧接角を変化さ
せて、クリーニング性能を調べる実験を行った。
力は、クリーニング性能等の観点からすると、0.5〜
5g/mmとすればよいことがわかる。 (B) クリーニングブレードの圧接角 また、クリーニングブレードの感光体ドラムとの圧接角
も、残留トナーを掻き取る能力に大きく影響する。そこ
で、クリーニングブレードの感光体との圧接角を変化さ
せて、クリーニング性能を調べる実験を行った。
【0048】なお、かかる圧接角は、クリーニングブレ
ードが、感光体ドラム(像担持体)に、カウンター方式
(図20(A)参照)、トレーリング方式(図20
(B)参照)のいずれの方式で当接されるときにも、感
光体とブレードが接する位置において感光体表面に引く
接線と、感光体表面移動方向下流側の表面に臨むブレー
ド面とのなす角度θを指す。
ードが、感光体ドラム(像担持体)に、カウンター方式
(図20(A)参照)、トレーリング方式(図20
(B)参照)のいずれの方式で当接されるときにも、感
光体とブレードが接する位置において感光体表面に引く
接線と、感光体表面移動方向下流側の表面に臨むブレー
ド面とのなす角度θを指す。
【0049】この実験は、残留トナーの平均粒径を8μ
m、残留トナーの帯電量絶対値を20μC/gとして行
った。実験結果を次表2に示す。 表2 圧接角θ(°) 3 5 8 11 15 18 22 × ○ ○ ○ ○ ○ × (拭き残し) (めくれ) 表2中、「○」はトナーの拭き残しのない良好なクリー
ニングが行われたことを示している。また、圧接角が3
°のときの「×」は、トナーの拭き残しが発生したこと
を示し、圧接角が22°のときの「×」は、クリーニン
グブレードのめくれが発生したことを示している。
m、残留トナーの帯電量絶対値を20μC/gとして行
った。実験結果を次表2に示す。 表2 圧接角θ(°) 3 5 8 11 15 18 22 × ○ ○ ○ ○ ○ × (拭き残し) (めくれ) 表2中、「○」はトナーの拭き残しのない良好なクリー
ニングが行われたことを示している。また、圧接角が3
°のときの「×」は、トナーの拭き残しが発生したこと
を示し、圧接角が22°のときの「×」は、クリーニン
グブレードのめくれが発生したことを示している。
【0050】これにより、圧接角が3°のときにはトナ
ーの拭き残しが発生していることがわかる。これは、圧
接角が5°より小さいと、クリーニングブレードのエッ
ジ部分のみならず、中ほどの部分も感光体ドラムに圧接
されるようになり、トナーの阻止力が著しく低下するか
らであると考えられる。また、圧接角が22°のときに
は、クリーニングブレードのめくれが発生していること
がわかる。圧接角が20°より大きくなると、クリーニ
ングブレードがめくれる方向に大きな応力が発生するた
めであると考えられる。
ーの拭き残しが発生していることがわかる。これは、圧
接角が5°より小さいと、クリーニングブレードのエッ
ジ部分のみならず、中ほどの部分も感光体ドラムに圧接
されるようになり、トナーの阻止力が著しく低下するか
らであると考えられる。また、圧接角が22°のときに
は、クリーニングブレードのめくれが発生していること
がわかる。圧接角が20°より大きくなると、クリーニ
ングブレードがめくれる方向に大きな応力が発生するた
めであると考えられる。
【0051】したがって、クリーニングブレードの圧接
角は、クリーニング性能等の観点からすると、5〜20
°、より好ましくは7〜15°程度とすればよいことが
わかる。 (C)クリーニングブレードの反発弾性 (C−1) クリーニングブレードの常温での反発弾性
を変化させて、残留トナーの50%拭き残し開始圧を調
べる実験を行った。なお、50%拭き残し開始圧とは、
クリーニングブレードの感光体への圧接力を減少させて
いったときに、残留トナーの拭き残し量が50%になり
始めるときのブレード圧接力であり、50%拭き残し開
始圧が1.5g/mm以下であれば、実用上問題ないも
のと考えられる。
角は、クリーニング性能等の観点からすると、5〜20
°、より好ましくは7〜15°程度とすればよいことが
わかる。 (C)クリーニングブレードの反発弾性 (C−1) クリーニングブレードの常温での反発弾性
を変化させて、残留トナーの50%拭き残し開始圧を調
べる実験を行った。なお、50%拭き残し開始圧とは、
クリーニングブレードの感光体への圧接力を減少させて
いったときに、残留トナーの拭き残し量が50%になり
始めるときのブレード圧接力であり、50%拭き残し開
始圧が1.5g/mm以下であれば、実用上問題ないも
のと考えられる。
【0052】この実験は、クリーニングブレード圧接角
を10°、残留トナーの平均粒径を8μm、残留トナー
の帯電量絶対値を約20μC/g、トナーに対する後処
理剤の添加量を0.5wt%として行った。クリーニン
グブレードの反発弾性は、アジペート系やカプロラクト
ン系等のようにポリウレタンの材料を代えたり、製造方
法や製造条件を代えて変化させた。
を10°、残留トナーの平均粒径を8μm、残留トナー
の帯電量絶対値を約20μC/g、トナーに対する後処
理剤の添加量を0.5wt%として行った。クリーニン
グブレードの反発弾性は、アジペート系やカプロラクト
ン系等のようにポリウレタンの材料を代えたり、製造方
法や製造条件を代えて変化させた。
【0053】実験結果を図2に示す。これより、反発弾
性が10%以上であれば、50%拭き残し開始圧が1.
5g/mmより小さくなり、拭き残しは実用上問題ない
ものとなることがわかる。また、反発弾性が25%以上
であれば、反発弾性に対する50%拭き残し開始圧の変
動が小さくなり、すなわち、クリーニング性能の変動が
小さくなって、安定した性能となることがわかる。反発
弾性が40%以上となると、さらに反発弾性に対する5
0%拭き残し開始圧の変動が小さくなることがわかる。
これは、クリーニングブレードの反発弾性が大きくなる
と、クリーニングブレードのエッジ部分の復元力が強く
なり、感光体との接触時間が長くなって、拭き残しが発
生しにくくなるものと考えられる。反発弾性が10%よ
り小さいときには、柔軟性や復元力がなくなり、トナー
を拭き取る基本的機能が損なわれ、実用に適さない。た
だし、反発弾性が65%より大きくなると、クリーニン
グ性能が良くなりすぎて、クリーニングブレードがめく
れる可能性が高くなる。 (C−2) また、クリーニングブレードの常温での反
発弾性を変化させて、感光体の摩耗量を調べる実験を行
った。クリーニング時には、クリーニングブレードと表
面が移動する(本例のように、感光体がドラム状の場合
には、回転駆動されることによって表面が移動する)感
光体との摩擦により、感光体は摩耗する。感光体の摩耗
は感光体の寿命を決定する重要な要因であるため、通常
は、少なければ少ないほどよく、特に感光体ドラムが1
05 回転したときの摩耗量が3μmを超えるような摩耗
の多いときには、製品品質の上で問題となる。
性が10%以上であれば、50%拭き残し開始圧が1.
5g/mmより小さくなり、拭き残しは実用上問題ない
ものとなることがわかる。また、反発弾性が25%以上
であれば、反発弾性に対する50%拭き残し開始圧の変
動が小さくなり、すなわち、クリーニング性能の変動が
小さくなって、安定した性能となることがわかる。反発
弾性が40%以上となると、さらに反発弾性に対する5
0%拭き残し開始圧の変動が小さくなることがわかる。
これは、クリーニングブレードの反発弾性が大きくなる
と、クリーニングブレードのエッジ部分の復元力が強く
なり、感光体との接触時間が長くなって、拭き残しが発
生しにくくなるものと考えられる。反発弾性が10%よ
り小さいときには、柔軟性や復元力がなくなり、トナー
を拭き取る基本的機能が損なわれ、実用に適さない。た
だし、反発弾性が65%より大きくなると、クリーニン
グ性能が良くなりすぎて、クリーニングブレードがめく
れる可能性が高くなる。 (C−2) また、クリーニングブレードの常温での反
発弾性を変化させて、感光体の摩耗量を調べる実験を行
った。クリーニング時には、クリーニングブレードと表
面が移動する(本例のように、感光体がドラム状の場合
には、回転駆動されることによって表面が移動する)感
光体との摩擦により、感光体は摩耗する。感光体の摩耗
は感光体の寿命を決定する重要な要因であるため、通常
は、少なければ少ないほどよく、特に感光体ドラムが1
05 回転したときの摩耗量が3μmを超えるような摩耗
の多いときには、製品品質の上で問題となる。
【0054】この実験は、クリーニングブレードの圧接
力を2.0g/mmとし、残留トナーの帯電量を約10
μC/gとし、クリーニングブレードのトルエン膨潤度
を90%として、感光体ドラムの105 回転当たりの摩
耗量を調べたものである。クリーニングブレードの反発
弾性は、アジペート系やカプロラクトン系等のようにポ
リウレタンの材料を代えたり、製造方法や製造条件を代
えて変化させた。
力を2.0g/mmとし、残留トナーの帯電量を約10
μC/gとし、クリーニングブレードのトルエン膨潤度
を90%として、感光体ドラムの105 回転当たりの摩
耗量を調べたものである。クリーニングブレードの反発
弾性は、アジペート系やカプロラクトン系等のようにポ
リウレタンの材料を代えたり、製造方法や製造条件を代
えて変化させた。
【0055】実験結果を図3に示す。これより、ばらつ
きを考慮してクリーニングブレードの反発弾性が65%
以下、好ましくは60%以下であれば、感光体ドラムの
10 5 回転当たりの摩耗量は3.0μm以下となり、実
用上問題のない摩耗量に抑えることができることがわか
る。すなわち、ブレードの反発弾性を65%以下(好ま
しくは、60%以下)とすれば、実用上十分な感光体ド
ラムの寿命が確保でき、製品品質上問題とならないこと
がわかった。これは、クリーニングブレード材料の分子
間空隙が小さいためスティックスリップ速度が遅くな
り、エッジ部分の振動エネルギーが抑えられて感光体ド
ラムの摩耗量が少なくなるものと考えられる。ここで
「スティックスリップ速度」とは滑らかでない滑りのと
き、部分的に引っ掛かったようなビビリと呼ばれる微小
部の振動の速度である。反発弾性が5%以下の場合、感
光体に対しては悪影響はないが、クリーニングブレード
材料の柔軟性や復元力がなく、残留トナーをクリーニン
グする基本的機能が損なわれ実用に適さない。
きを考慮してクリーニングブレードの反発弾性が65%
以下、好ましくは60%以下であれば、感光体ドラムの
10 5 回転当たりの摩耗量は3.0μm以下となり、実
用上問題のない摩耗量に抑えることができることがわか
る。すなわち、ブレードの反発弾性を65%以下(好ま
しくは、60%以下)とすれば、実用上十分な感光体ド
ラムの寿命が確保でき、製品品質上問題とならないこと
がわかった。これは、クリーニングブレード材料の分子
間空隙が小さいためスティックスリップ速度が遅くな
り、エッジ部分の振動エネルギーが抑えられて感光体ド
ラムの摩耗量が少なくなるものと考えられる。ここで
「スティックスリップ速度」とは滑らかでない滑りのと
き、部分的に引っ掛かったようなビビリと呼ばれる微小
部の振動の速度である。反発弾性が5%以下の場合、感
光体に対しては悪影響はないが、クリーニングブレード
材料の柔軟性や復元力がなく、残留トナーをクリーニン
グする基本的機能が損なわれ実用に適さない。
【0056】上記二つの実験結果から、感光体の摩耗の
抑制及びクリーニング性能の観点からすると、クリーニ
ングブレードの反発弾性は、10〜65%、好ましくは
40〜60%程度とすればよいことがわかる。 (D)クリーニングブレードのヤング率 クリーニングブレードのヤング率を変化させて、ブレー
ドの感光体に当接されるエッジ部分の欠けの発生状況を
調べる実験を行った。
抑制及びクリーニング性能の観点からすると、クリーニ
ングブレードの反発弾性は、10〜65%、好ましくは
40〜60%程度とすればよいことがわかる。 (D)クリーニングブレードのヤング率 クリーニングブレードのヤング率を変化させて、ブレー
ドの感光体に当接されるエッジ部分の欠けの発生状況を
調べる実験を行った。
【0057】この実験は、残留トナーの帯電量が、5μ
C/g、10μC/g及び15μC/gの三つの場合の
それぞれについて行った。いずれの場合も、クリーニン
グブレードの圧接力は2g/mm、圧接角は10°とし
て行った。実験結果を図4に示す。なお、図4中、
「○」はエッジ部分の欠けが発生しなかったことを示
し、「△」は微少な欠けが発生したことを示し、「×」
は微少ではない欠けが発生したことを示す。これより、
ヤング率が大きくなると、欠けが発生しやすくなること
がわかる。これは、ヤング率は材料の硬さを表している
ものと考えられので、クリーニングブレードのヤング率
が大きくなると、ブレードは硬くなる反面、脆くなるた
めであると考えられる。この実験結果から、クリーニン
グブレードのヤング率は、クリーニングブレードエッジ
部の欠けの抑制という観点からすると、30〜120k
g/cm2 、好ましくは30〜80kg/cm2 程度と
すればよいことがわかる。 (E) クリーニングブレードの300%モジュラス クリーニングブレードの常温での300%モジュラスを
変化させて、該ブレードエッジ部の摩耗量及びトナーの
拭き残しの発生との関係を調べる実験を行った。
C/g、10μC/g及び15μC/gの三つの場合の
それぞれについて行った。いずれの場合も、クリーニン
グブレードの圧接力は2g/mm、圧接角は10°とし
て行った。実験結果を図4に示す。なお、図4中、
「○」はエッジ部分の欠けが発生しなかったことを示
し、「△」は微少な欠けが発生したことを示し、「×」
は微少ではない欠けが発生したことを示す。これより、
ヤング率が大きくなると、欠けが発生しやすくなること
がわかる。これは、ヤング率は材料の硬さを表している
ものと考えられので、クリーニングブレードのヤング率
が大きくなると、ブレードは硬くなる反面、脆くなるた
めであると考えられる。この実験結果から、クリーニン
グブレードのヤング率は、クリーニングブレードエッジ
部の欠けの抑制という観点からすると、30〜120k
g/cm2 、好ましくは30〜80kg/cm2 程度と
すればよいことがわかる。 (E) クリーニングブレードの300%モジュラス クリーニングブレードの常温での300%モジュラスを
変化させて、該ブレードエッジ部の摩耗量及びトナーの
拭き残しの発生との関係を調べる実験を行った。
【0058】この実験は、図1に示すタイプの画像形成
装置を複写機として、複写スピードを76枚/分とし、
A4紙10万枚複写後のブレードエッジ部の摩耗断面積
及びそのときのトナーの拭き残しの発生を調べたもので
ある。摩耗断面積は、走査型電子顕微鏡を用いてブレー
ドエッジ部表面を観察することで測定した。また、トナ
ーに添加する後処理剤の粒径を50nmとし、温度25
°C、相対湿度50%の環境下で行った。感光体へのブ
レード圧接力は、0.5g/mm、3.0g/mm及び
5.0g/mmの三つの場合について、それぞれ行っ
た。クリーニングブレードの300%モジュラスは、ブ
レード材料であるポリウレタン系樹脂の種類をアジペー
ト系やカプロラクトン系等のように代えたり、製造方法
や製造条件を代えて変化させた。
装置を複写機として、複写スピードを76枚/分とし、
A4紙10万枚複写後のブレードエッジ部の摩耗断面積
及びそのときのトナーの拭き残しの発生を調べたもので
ある。摩耗断面積は、走査型電子顕微鏡を用いてブレー
ドエッジ部表面を観察することで測定した。また、トナ
ーに添加する後処理剤の粒径を50nmとし、温度25
°C、相対湿度50%の環境下で行った。感光体へのブ
レード圧接力は、0.5g/mm、3.0g/mm及び
5.0g/mmの三つの場合について、それぞれ行っ
た。クリーニングブレードの300%モジュラスは、ブ
レード材料であるポリウレタン系樹脂の種類をアジペー
ト系やカプロラクトン系等のように代えたり、製造方法
や製造条件を代えて変化させた。
【0059】実験結果を図5、図6及び図7に示す。図
5は圧接力が0.5g/mm、図6は圧接力が3.0g
/mm、図7は圧接力が5.0g/mmのときの結果で
ある。なお、図5〜図7中、「○」は残留トナーの拭き
残しが実用上問題のない程度であったことを示し、
「×」は実用上問題となる残留トナーの拭き残しが発生
したことを示す。
5は圧接力が0.5g/mm、図6は圧接力が3.0g
/mm、図7は圧接力が5.0g/mmのときの結果で
ある。なお、図5〜図7中、「○」は残留トナーの拭き
残しが実用上問題のない程度であったことを示し、
「×」は実用上問題となる残留トナーの拭き残しが発生
したことを示す。
【0060】これらにより、クリーニングブレードの感
光体への圧接力が0.5g/mmのときは、300%モ
ジュラスが100〜640kg/cm2 の範囲内でトナ
ーの拭き残しは発生していないことがわかる。また、該
圧接力が3.0g/mmのときは、300%モジュラス
が120〜640kg/cm2 の範囲内でトナーの拭き
残しは発生していないことがわかる。また、該圧接力が
5.0g/mmのときは、300%モジュラスが160
〜640kg/cm2 の範囲内では、トナーの拭き残し
は発生していないが、140kg/cm2 以下のときト
ナーの拭き残しが発生していることがわかる。
光体への圧接力が0.5g/mmのときは、300%モ
ジュラスが100〜640kg/cm2 の範囲内でトナ
ーの拭き残しは発生していないことがわかる。また、該
圧接力が3.0g/mmのときは、300%モジュラス
が120〜640kg/cm2 の範囲内でトナーの拭き
残しは発生していないことがわかる。また、該圧接力が
5.0g/mmのときは、300%モジュラスが160
〜640kg/cm2 の範囲内では、トナーの拭き残し
は発生していないが、140kg/cm2 以下のときト
ナーの拭き残しが発生していることがわかる。
【0061】また、クリーニングブレードの常温での3
00%モジュラスが大きくなるほど、ブレードエッジ部
の摩耗断面積が小さくなることがわかる。したがって、
例えば環境湿度が高いため残留トナーの帯電量が小さ
く、トナーの感光体への吸着力が弱いときや、感光体表
面移動速度が高いときなど、ブレードエッジ部が大きく
変形するような場合にも、ブレードの300%モジュラ
スを大きくすると、該エッジ部の摩耗を抑制できるもの
と考えられる。
00%モジュラスが大きくなるほど、ブレードエッジ部
の摩耗断面積が小さくなることがわかる。したがって、
例えば環境湿度が高いため残留トナーの帯電量が小さ
く、トナーの感光体への吸着力が弱いときや、感光体表
面移動速度が高いときなど、ブレードエッジ部が大きく
変形するような場合にも、ブレードの300%モジュラ
スを大きくすると、該エッジ部の摩耗を抑制できるもの
と考えられる。
【0062】なお、図5〜図7中には示していないが、
300%モジュラスが650kg/cm2 以上のとき
は、連続複写開始初期からクリーニングブレードのチッ
ピング摩耗に伴う筋状のトナーの拭き残しが発生した。
これは、300%モジュラスが大きすぎるため、ブレー
ドエッジ部が大きく変形したときに通常摩耗が生じ難
く、その結果、ブレード中のソフトセグメントが集中す
る部分から引きちぎられるチッピング摩耗が生じたもの
と考えられる。
300%モジュラスが650kg/cm2 以上のとき
は、連続複写開始初期からクリーニングブレードのチッ
ピング摩耗に伴う筋状のトナーの拭き残しが発生した。
これは、300%モジュラスが大きすぎるため、ブレー
ドエッジ部が大きく変形したときに通常摩耗が生じ難
く、その結果、ブレード中のソフトセグメントが集中す
る部分から引きちぎられるチッピング摩耗が生じたもの
と考えられる。
【0063】したがって、圧接力が5.0g/mm以下
のときには、クリーニング性能及びブレードエッジ部の
摩耗抑制の観点からすると、クリーニングブレードの3
00%モジュラスは、広くは100〜600kg/cm
2 、好ましくは150〜600kg/cm2 とすればよ
いことがわかる。 (F) クリーニングブレードのトルエン膨潤度 クリーニングブレードの常温でのトルエン膨潤度を変化
させて、感光体の10 5 回転当たりの摩耗量を調べる実
験を行った。
のときには、クリーニング性能及びブレードエッジ部の
摩耗抑制の観点からすると、クリーニングブレードの3
00%モジュラスは、広くは100〜600kg/cm
2 、好ましくは150〜600kg/cm2 とすればよ
いことがわかる。 (F) クリーニングブレードのトルエン膨潤度 クリーニングブレードの常温でのトルエン膨潤度を変化
させて、感光体の10 5 回転当たりの摩耗量を調べる実
験を行った。
【0064】この実験は、クリーニングブレードの感光
体への圧接力を2.0±0.2g/mm、残留トナーの
帯電量を約10μC/gとし、また、クリーニングブレ
ードの反発弾性は50%として、感光体ドラムの105
回転当たりの摩耗量を調べたものである。クリーニング
ブレードのトルエン膨潤度は、アジペート系やカプロラ
クトン系等のようにポリウレタンの材料を代えたり、製
造方法や製造条件を代えて変化させた。
体への圧接力を2.0±0.2g/mm、残留トナーの
帯電量を約10μC/gとし、また、クリーニングブレ
ードの反発弾性は50%として、感光体ドラムの105
回転当たりの摩耗量を調べたものである。クリーニング
ブレードのトルエン膨潤度は、アジペート系やカプロラ
クトン系等のようにポリウレタンの材料を代えたり、製
造方法や製造条件を代えて変化させた。
【0065】実験結果を図8に示す。これによると、ば
らつきを考慮してクリーニングブレードのトルエン膨潤
度が100%以下であれば、感光体ドラムの105 回転
当たりの摩耗量は3.0μm以下となることがわかる。
したがって、ブレードのトルエン膨潤度を100%以下
とすれば、実用上問題のない程度の摩耗量に抑えること
ができ、換言すれば、実用上十分な感光体ドラムの寿命
が確保でき、製品品質上問題とならないことがわかっ
た。これは、クリーニングブレードのトルエン膨潤度1
00%以下とすると、クリーニングブレード材料の分子
間空隙が小さくなるため、スティックスリップ速度が遅
くなり、エッジ部分の振動エネルギーが抑えられて感光
体の摩耗量が少なくなるものと考えられる。トルエン膨
潤度が20%より低い場合、感光体に対しては悪影響は
ないが、クリーニングブレード材料の柔軟性や復元力が
なく、残留トナーをクリーニングする基本的機能が損な
われ実用に適さない。なお、従来は、クリーニングブレ
ードのトルエン膨潤度は、ほとんど管理されておらず、
その値は100%を超えるものが多く、したがって、こ
の点、感光体の摩耗量も多かった。さらに、材料ロット
等が変動するとトルエン膨潤度も変動するため、摩耗量
が安定な領域を選ぶなら、トルエン膨潤度は90%以下
とするのがより好ましい。
らつきを考慮してクリーニングブレードのトルエン膨潤
度が100%以下であれば、感光体ドラムの105 回転
当たりの摩耗量は3.0μm以下となることがわかる。
したがって、ブレードのトルエン膨潤度を100%以下
とすれば、実用上問題のない程度の摩耗量に抑えること
ができ、換言すれば、実用上十分な感光体ドラムの寿命
が確保でき、製品品質上問題とならないことがわかっ
た。これは、クリーニングブレードのトルエン膨潤度1
00%以下とすると、クリーニングブレード材料の分子
間空隙が小さくなるため、スティックスリップ速度が遅
くなり、エッジ部分の振動エネルギーが抑えられて感光
体の摩耗量が少なくなるものと考えられる。トルエン膨
潤度が20%より低い場合、感光体に対しては悪影響は
ないが、クリーニングブレード材料の柔軟性や復元力が
なく、残留トナーをクリーニングする基本的機能が損な
われ実用に適さない。なお、従来は、クリーニングブレ
ードのトルエン膨潤度は、ほとんど管理されておらず、
その値は100%を超えるものが多く、したがって、こ
の点、感光体の摩耗量も多かった。さらに、材料ロット
等が変動するとトルエン膨潤度も変動するため、摩耗量
が安定な領域を選ぶなら、トルエン膨潤度は90%以下
とするのがより好ましい。
【0066】また、圧接力を大きくすると全体に感光体
の摩耗量は多くなるが、圧接力が実用的範囲内(0.5
〜5g/mm)であれば、トルエン膨潤度に対して感光
体摩耗量が好ましくない量に増加する(3μmより大き
くなる)ポイントは大きく変わらないと考えられるた
め、圧接力が実用範囲内(0.5〜5g/mm)であれ
ば、図8に示す結果とほぼ同様の結果が得られるものと
考えられる。
の摩耗量は多くなるが、圧接力が実用的範囲内(0.5
〜5g/mm)であれば、トルエン膨潤度に対して感光
体摩耗量が好ましくない量に増加する(3μmより大き
くなる)ポイントは大きく変わらないと考えられるた
め、圧接力が実用範囲内(0.5〜5g/mm)であれ
ば、図8に示す結果とほぼ同様の結果が得られるものと
考えられる。
【0067】図9に、クリーニングブレードの常温での
トルエン膨潤度と反発弾性をそれぞれ変化させたとき
の、105 回転当たりの感光体ドラムの摩耗量を調べた
実験結果を示す。この実験は、クリーニングブレードの
圧接力を2.0g/mmとし、残留トナーの帯電量を約
10μC/gとして、感光体ドラムの105 回転当たり
の摩耗量を調べたものである。なお、図9中、「○」は
105 回転当たりの摩耗量が3.0μm以下であったこ
とを示し、「×」は105 回転当たりの摩耗量が3.0
μmを超えたことを示す。
トルエン膨潤度と反発弾性をそれぞれ変化させたとき
の、105 回転当たりの感光体ドラムの摩耗量を調べた
実験結果を示す。この実験は、クリーニングブレードの
圧接力を2.0g/mmとし、残留トナーの帯電量を約
10μC/gとして、感光体ドラムの105 回転当たり
の摩耗量を調べたものである。なお、図9中、「○」は
105 回転当たりの摩耗量が3.0μm以下であったこ
とを示し、「×」は105 回転当たりの摩耗量が3.0
μmを超えたことを示す。
【0068】これにより、クリーニングブレードのトル
エン膨潤度が100%以下であり、且つ、反発弾性が6
0%以下であれば、感光体ドラムの105 回転当たりの
摩耗量は、実用上問題のない摩耗量である3.0μm以
下となることがわかる。したがって、クリーニング性能
及び感光体摩耗の抑制という観点からすると、クリーニ
ングブレードのトルエン膨潤度は、20〜100%程度
とすればよいことがわかる。 (G) クリーニングブレードの永久伸び クリーニングブレードの永久伸びを変化させて、ブレー
ドエッジ部の欠けの発生状況を調べる実験を行った。
エン膨潤度が100%以下であり、且つ、反発弾性が6
0%以下であれば、感光体ドラムの105 回転当たりの
摩耗量は、実用上問題のない摩耗量である3.0μm以
下となることがわかる。したがって、クリーニング性能
及び感光体摩耗の抑制という観点からすると、クリーニ
ングブレードのトルエン膨潤度は、20〜100%程度
とすればよいことがわかる。 (G) クリーニングブレードの永久伸び クリーニングブレードの永久伸びを変化させて、ブレー
ドエッジ部の欠けの発生状況を調べる実験を行った。
【0069】この実験は、トナーの帯電量が5μC/
g、10μC/g及び15μC/gの三つの場合につい
て、それぞれ行った。いずれの場合も、クリーニングブ
レードの圧接力は2g/mm、圧接角は10°として行
った。実験結果を図10に示す。なお、図10中、
「○」はエッジ部分の欠けが発生しなかったことを示
し、「△」は微少な欠けが発生したことを示し、「×」
は微少ではない欠けが発生したことを示す。これによ
り、クリーニングブレードの永久伸びが大きくなるほ
ど、エッジ部分の欠けが発生しやすくなることがわか
る。これは、永久伸びが大きくなってくると、ブレード
材料の分子間結合力が小さくなり過ぎ、ブレードエッジ
部の大きな変形に対して該エッジ部の摩耗を抑制し難く
なるからと考えられる。
g、10μC/g及び15μC/gの三つの場合につい
て、それぞれ行った。いずれの場合も、クリーニングブ
レードの圧接力は2g/mm、圧接角は10°として行
った。実験結果を図10に示す。なお、図10中、
「○」はエッジ部分の欠けが発生しなかったことを示
し、「△」は微少な欠けが発生したことを示し、「×」
は微少ではない欠けが発生したことを示す。これによ
り、クリーニングブレードの永久伸びが大きくなるほ
ど、エッジ部分の欠けが発生しやすくなることがわか
る。これは、永久伸びが大きくなってくると、ブレード
材料の分子間結合力が小さくなり過ぎ、ブレードエッジ
部の大きな変形に対して該エッジ部の摩耗を抑制し難く
なるからと考えられる。
【0070】したがって、クリーニングブレードの永久
伸びは、エッジ部の欠けの抑制という観点からは、5%
以下、好ましくは2%以下とすればよいことがわかる。 (H) クリーニングブレードの硬度 (H−1) クリーニングブレードの常温での硬度と、
感光体の表面移動速度とを変化させて、異音の発生状況
を調べる実験を行った。
伸びは、エッジ部の欠けの抑制という観点からは、5%
以下、好ましくは2%以下とすればよいことがわかる。 (H) クリーニングブレードの硬度 (H−1) クリーニングブレードの常温での硬度と、
感光体の表面移動速度とを変化させて、異音の発生状況
を調べる実験を行った。
【0071】この実験は、図1に示すタイプの画像形成
装置を複写機として、複写スピードを76枚/分とし、
温度25°C、湿度50%RHの環境下で、A4紙10
万枚複写中の異音発生状況を調べたものである。クリー
ニングブレードの常温での反発弾性を7〜61%、感光
体へのブレード圧接力を2g/mm、残留トナーの帯電
量絶対値を約10μC/gとして行った。クリーニング
ブレードの硬度は、ブレード材料であるポリウレタン樹
脂の種類をアジペート系やカプロラクトン系等のように
代えたり、製造方法や製造条件を代えて変化させた。
装置を複写機として、複写スピードを76枚/分とし、
温度25°C、湿度50%RHの環境下で、A4紙10
万枚複写中の異音発生状況を調べたものである。クリー
ニングブレードの常温での反発弾性を7〜61%、感光
体へのブレード圧接力を2g/mm、残留トナーの帯電
量絶対値を約10μC/gとして行った。クリーニング
ブレードの硬度は、ブレード材料であるポリウレタン樹
脂の種類をアジペート系やカプロラクトン系等のように
代えたり、製造方法や製造条件を代えて変化させた。
【0072】実験結果を図11に示す。なお、図11
中、「○」は異音が発生しなかったことを示し、「×」
は異音が発生したことを示す。これによると、クリーニ
ングブレードの硬度が60度以上であれば、感光体の表
面移動速度が100mm/sec又は200mm/se
cのときは異音が発生するが、感光体の表面移動速度が
300mm/secと大きいときには、異音が発生しな
いことがわかる。高速複写機等の高速画像形成装置の場
合、連続運転時の感光体表面移動速度は、通常300m
m/sec程度であるため、クリーニングブレードの硬
度が60度以上であれば、異音の発生に関して実用上問
題は生じないことがわかる。また、クリーニングブレー
ドの硬度が66度以上であれば、感光体の表面移動速度
が200mm/secのときにも異音が発生しなくな
り、クリーニングブレードの硬度が68度以上であれ
ば、感光体の表面移動速度が100mm/secのとき
にも異音が発生しなくなった。これらから、クリーニン
グブレードの硬度が68度以上であれば、どのようなプ
ロセススピードの画像形成装置にでもほぼ対応できるこ
とがわかる。なお、画像形成装置のプロセススピード
は、感光体の表面移動速度に対応したものである。
中、「○」は異音が発生しなかったことを示し、「×」
は異音が発生したことを示す。これによると、クリーニ
ングブレードの硬度が60度以上であれば、感光体の表
面移動速度が100mm/sec又は200mm/se
cのときは異音が発生するが、感光体の表面移動速度が
300mm/secと大きいときには、異音が発生しな
いことがわかる。高速複写機等の高速画像形成装置の場
合、連続運転時の感光体表面移動速度は、通常300m
m/sec程度であるため、クリーニングブレードの硬
度が60度以上であれば、異音の発生に関して実用上問
題は生じないことがわかる。また、クリーニングブレー
ドの硬度が66度以上であれば、感光体の表面移動速度
が200mm/secのときにも異音が発生しなくな
り、クリーニングブレードの硬度が68度以上であれ
ば、感光体の表面移動速度が100mm/secのとき
にも異音が発生しなくなった。これらから、クリーニン
グブレードの硬度が68度以上であれば、どのようなプ
ロセススピードの画像形成装置にでもほぼ対応できるこ
とがわかる。なお、画像形成装置のプロセススピード
は、感光体の表面移動速度に対応したものである。
【0073】このようにクリーニングブレードの硬度は
60度以上であれば大きいほど異音の発生をより抑制で
きることがわかる。これは、クリーニングブレードの硬
度が大きいと、クリーニングブレードのエッジ部のニッ
プ幅が小さくなって、感光体の表面移動進行方向以外で
の振動が殆どなくなり、その結果、異音発生が抑制され
るものと考えられる。
60度以上であれば大きいほど異音の発生をより抑制で
きることがわかる。これは、クリーニングブレードの硬
度が大きいと、クリーニングブレードのエッジ部のニッ
プ幅が小さくなって、感光体の表面移動進行方向以外で
の振動が殆どなくなり、その結果、異音発生が抑制され
るものと考えられる。
【0074】また、ここではクリーニングブレードの硬
度が80度より大きいものについては実験していない
が、硬度が80度より大きくなってくると、クリーニン
グ性能が低下することが予測されるため、クリーニング
ブレードの硬度は80度以下とすることが望ましい。 (H−2) また、クリーニングブレードの常温での硬
度を変化させて、該ブレードのエッジ部の摩耗量及びト
ナーの拭き残しの発生状況について調べる実験を行っ
た。
度が80度より大きいものについては実験していない
が、硬度が80度より大きくなってくると、クリーニン
グ性能が低下することが予測されるため、クリーニング
ブレードの硬度は80度以下とすることが望ましい。 (H−2) また、クリーニングブレードの常温での硬
度を変化させて、該ブレードのエッジ部の摩耗量及びト
ナーの拭き残しの発生状況について調べる実験を行っ
た。
【0075】この実験は、図1に示すタイプの画像形成
装置を複写機として、複写スピードを76枚/分とし、
温度25°C、湿度50%RHの環境下で、A4紙10
万枚複写後のブレードエッジ部の摩耗断面積及びそのと
きのトナーの拭き残しの発生を調べたものである。摩耗
断面積は、走査型電子顕微鏡を用いてブレードエッジ部
表面を観察することで測定した。感光体へのブレード圧
接力を3g/mm、残留トナーの帯電量絶対値を約10
μC/gとして行った。クリーニングブレードの硬度
は、ブレード材料であるポリウレタン樹脂の種類をアジ
ペート系やカプロラクトン系等のように代えたり、製造
方法や製造条件を代えて変化させた。
装置を複写機として、複写スピードを76枚/分とし、
温度25°C、湿度50%RHの環境下で、A4紙10
万枚複写後のブレードエッジ部の摩耗断面積及びそのと
きのトナーの拭き残しの発生を調べたものである。摩耗
断面積は、走査型電子顕微鏡を用いてブレードエッジ部
表面を観察することで測定した。感光体へのブレード圧
接力を3g/mm、残留トナーの帯電量絶対値を約10
μC/gとして行った。クリーニングブレードの硬度
は、ブレード材料であるポリウレタン樹脂の種類をアジ
ペート系やカプロラクトン系等のように代えたり、製造
方法や製造条件を代えて変化させた。
【0076】実験結果を図12に示す。なお、図12
中、「○」はトナーの拭き残しが発生しなかったことを
示し、「×」はトナーの拭き残しが発生したことを示
す。これによると、硬度が大きくなるほどブレードエッ
ジ部の摩耗断面積が大きくなることがわかる。これは、
硬度が大きくなるほど粘り強さがなくなるためと考えら
れる。また、硬度が61〜73度の範囲では、トナーの
拭き残しは発生していないことがわかる。また、硬度が
概ね80度より大きくなってくるとトナーの拭き残しが
発生しはじめていることがわかる。
中、「○」はトナーの拭き残しが発生しなかったことを
示し、「×」はトナーの拭き残しが発生したことを示
す。これによると、硬度が大きくなるほどブレードエッ
ジ部の摩耗断面積が大きくなることがわかる。これは、
硬度が大きくなるほど粘り強さがなくなるためと考えら
れる。また、硬度が61〜73度の範囲では、トナーの
拭き残しは発生していないことがわかる。また、硬度が
概ね80度より大きくなってくるとトナーの拭き残しが
発生しはじめていることがわかる。
【0077】なお、図示していないが、硬度が60度よ
り小さいとき連続複写開始初期からトナーの拭き残しが
発生した。これは、硬度が小さすぎるためブレードの腰
がなく、その結果、トナーの阻止力が低下したためであ
ると考えられる。また、クリーニングブレードの感光体
への圧接力を0.5g/mm、5.0g/mmとして、
それぞれ上記と同様の実験を行ったところ、摩耗断面積
の大きさには差があるものの、拭き残しに関しては図1
2と同様の結果が得られた。
り小さいとき連続複写開始初期からトナーの拭き残しが
発生した。これは、硬度が小さすぎるためブレードの腰
がなく、その結果、トナーの阻止力が低下したためであ
ると考えられる。また、クリーニングブレードの感光体
への圧接力を0.5g/mm、5.0g/mmとして、
それぞれ上記と同様の実験を行ったところ、摩耗断面積
の大きさには差があるものの、拭き残しに関しては図1
2と同様の結果が得られた。
【0078】また、環境温度が異なる場合や、複写スピ
ードが異なる画像形成装置を用いて上記と同様の実験を
行ったところ、この場合も摩耗断面積の大きさには差が
あるものの、拭き残しに関してはほぼ同様の結果が得ら
れた。したがって、クリーニングブレードの硬度は、異
音の発生の抑制、ブレードの摩耗の抑制及びクリーニン
グ性能という観点からは、広くは60〜80度、好まし
くは65〜75度とすればよいことがわかる。 (I) 後処理剤の平均粒径 トナーの流動性を向上させるなどのために、トナーに添
加される後処理剤の平均粒径を変化させて、1000枚
まで連続画像形成を行い、感光体表面に異物が付着し始
める枚数を調べる実験を行った。
ードが異なる画像形成装置を用いて上記と同様の実験を
行ったところ、この場合も摩耗断面積の大きさには差が
あるものの、拭き残しに関してはほぼ同様の結果が得ら
れた。したがって、クリーニングブレードの硬度は、異
音の発生の抑制、ブレードの摩耗の抑制及びクリーニン
グ性能という観点からは、広くは60〜80度、好まし
くは65〜75度とすればよいことがわかる。 (I) 後処理剤の平均粒径 トナーの流動性を向上させるなどのために、トナーに添
加される後処理剤の平均粒径を変化させて、1000枚
まで連続画像形成を行い、感光体表面に異物が付着し始
める枚数を調べる実験を行った。
【0079】この実験は、トナーの平均粒径を8μm、
トナーの帯電量の絶対値を20〜40μC/g以上と
し、クリーニングブレードは反発弾性が39%のカプロ
ラクトン系ポリウレタンゴムを用いて行った。また、後
処理剤は、シリコン系、チタン系、アルミニウム系のも
のを用い、後処理剤の平均粒径は直接測定したものと、
トナーに対する比表面積から算出したものがある。
トナーの帯電量の絶対値を20〜40μC/g以上と
し、クリーニングブレードは反発弾性が39%のカプロ
ラクトン系ポリウレタンゴムを用いて行った。また、後
処理剤は、シリコン系、チタン系、アルミニウム系のも
のを用い、後処理剤の平均粒径は直接測定したものと、
トナーに対する比表面積から算出したものがある。
【0080】実験結果を図13に示す。なお、図13
中、「×」は感光体表面への異物付着が肉眼或いは光学
顕微鏡(倍率:200倍)により観察されたことを示
し、「○」は光学顕微鏡(倍率:200倍)によっても
異物付着が観察されなかったことを示す。これにより、
後処理剤の平均粒径が5nmより小さいとき、及び50
nmより大きいときには、耐刷枚数100枚以下で異物
付着が発生していることがわかる。また、後処理剤の平
均粒径が10〜40nmのときには、異物付着が発生し
ていないことがわかる。これは、後処理剤の平均粒径が
大きくなりすぎると、クリーニングブレードと感光体表
面との隙間に後処理剤が進入したときに、より強い圧迫
が粒子に加えられ、感光体表面に後処理剤の成分が擦り
つけられるための考えられる。また、後処理剤の平均粒
径が小さくなりすぎると、粒子間の吸着力が非常に大き
くなり、凝集によって見掛け上大きな平均粒径となっ
て、上記の平均粒径が大きいときと同様の現象が起こる
ためだと考えられる。
中、「×」は感光体表面への異物付着が肉眼或いは光学
顕微鏡(倍率:200倍)により観察されたことを示
し、「○」は光学顕微鏡(倍率:200倍)によっても
異物付着が観察されなかったことを示す。これにより、
後処理剤の平均粒径が5nmより小さいとき、及び50
nmより大きいときには、耐刷枚数100枚以下で異物
付着が発生していることがわかる。また、後処理剤の平
均粒径が10〜40nmのときには、異物付着が発生し
ていないことがわかる。これは、後処理剤の平均粒径が
大きくなりすぎると、クリーニングブレードと感光体表
面との隙間に後処理剤が進入したときに、より強い圧迫
が粒子に加えられ、感光体表面に後処理剤の成分が擦り
つけられるための考えられる。また、後処理剤の平均粒
径が小さくなりすぎると、粒子間の吸着力が非常に大き
くなり、凝集によって見掛け上大きな平均粒径となっ
て、上記の平均粒径が大きいときと同様の現象が起こる
ためだと考えられる。
【0081】したがって、後処理剤の平均粒径は、感光
体表面への異物付着の抑制という観点からは、広くは5
〜50nm、好ましくは10〜40nmとすればよいこ
とがわかる。 (J) クリーニングブレードの厚み クリーニングブレードの厚みを変化させて、感光体表面
上のトナーの拭き残し状況や、クリーニングブレードの
めくれ等の発生状況をを調べる実験を行った。
体表面への異物付着の抑制という観点からは、広くは5
〜50nm、好ましくは10〜40nmとすればよいこ
とがわかる。 (J) クリーニングブレードの厚み クリーニングブレードの厚みを変化させて、感光体表面
上のトナーの拭き残し状況や、クリーニングブレードの
めくれ等の発生状況をを調べる実験を行った。
【0082】この実験は、クリーニングブレードの圧接
力を2g/mm、圧接角を10°、残留トナーの帯電量
絶対値を20μC/g、トナーの平均粒径を8μmとし
て行った。実験結果を次表3に示す。なお、表3中、
「○」は、クリーニングが良好に行われたことを示し、
「×」はクリーニングが良好には行われず、トナーの拭
き残しやクリーニングブレードのめくれ等が発生したこ
とを示す。 表3 クリーニングブレード厚み(mm) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 × × ○ ○ ○ ○ ○ これにより、クリーニングブレードの厚みが1mmより
小さくなると、トナーがすり抜けたり、ブレードのめく
れが発生することがわかる。これは、クリーニングブレ
ードの厚さを薄くすると、十分な強度が得られないため
であると考えられる。
力を2g/mm、圧接角を10°、残留トナーの帯電量
絶対値を20μC/g、トナーの平均粒径を8μmとし
て行った。実験結果を次表3に示す。なお、表3中、
「○」は、クリーニングが良好に行われたことを示し、
「×」はクリーニングが良好には行われず、トナーの拭
き残しやクリーニングブレードのめくれ等が発生したこ
とを示す。 表3 クリーニングブレード厚み(mm) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 × × ○ ○ ○ ○ ○ これにより、クリーニングブレードの厚みが1mmより
小さくなると、トナーがすり抜けたり、ブレードのめく
れが発生することがわかる。これは、クリーニングブレ
ードの厚さを薄くすると、十分な強度が得られないため
であると考えられる。
【0083】したがって、クリーニングブレードの厚み
は、ブレードめくれの抑制及びクリーニング性能という
観点からすると、1mm以上とすればよいことがわか
る。 (K) 感光体の軸トルク クリーニングブレードの圧接力を2g/mm〜6g/m
mと変化させることで感光体にかかる軸トルクを変化さ
せ、クリーニングブレードのめくれが発生する軸トルク
を調べる実験を行った。
は、ブレードめくれの抑制及びクリーニング性能という
観点からすると、1mm以上とすればよいことがわか
る。 (K) 感光体の軸トルク クリーニングブレードの圧接力を2g/mm〜6g/m
mと変化させることで感光体にかかる軸トルクを変化さ
せ、クリーニングブレードのめくれが発生する軸トルク
を調べる実験を行った。
【0084】この実験はクリーニングブレードの圧接角
を10°、残留トナーの平均粒径を8μm、残留トナー
の帯電量絶対値を20μC/gとして行った。実験結果
を図14に示す。この実験によると軸トルクが10kg
・cmを超えてくると、クリーニングブレードのめくれ
が発生するようになった。これにより感光体ドラムのよ
うな回転型像担持体にかかる軸トルクは10kg・cm
以下、より好ましくは7kg・cm以下とすることが適
当である。 (L) クリーニングブレードの引張強度 クリーニングブレードの引張強度を変化させて、連続し
て画像形成を行い、残留トナーの拭き残しが始まる回数
(枚数)、換言すれば、良好なクリーニングを行うこと
ができる耐久回数(枚数)を調べる実験を行った。
を10°、残留トナーの平均粒径を8μm、残留トナー
の帯電量絶対値を20μC/gとして行った。実験結果
を図14に示す。この実験によると軸トルクが10kg
・cmを超えてくると、クリーニングブレードのめくれ
が発生するようになった。これにより感光体ドラムのよ
うな回転型像担持体にかかる軸トルクは10kg・cm
以下、より好ましくは7kg・cm以下とすることが適
当である。 (L) クリーニングブレードの引張強度 クリーニングブレードの引張強度を変化させて、連続し
て画像形成を行い、残留トナーの拭き残しが始まる回数
(枚数)、換言すれば、良好なクリーニングを行うこと
ができる耐久回数(枚数)を調べる実験を行った。
【0085】この実験は、クリーニングブレードの圧接
力を2g/mm、残留トナーの帯電量絶対値を20μC
/gとして行った。実験結果を図15に示す。これによ
り、クリーニングブレードの引張強度が100kg/c
m2 より小さくなると、極端にトナーの拭き残しの発生
開始回数が低下することがわかる。これは、引張強度が
100kg/cm2 より小さくなると、クリーニングブ
レードのエッジ部分に欠けが発生しやすくなるためであ
ると考えられる。また、引張強度が600kg/cm2
より大きくなっても、トナーの拭き残しの発生開始回数
が低下することがわかる。これは、クリーニングブレー
ドの引張強度が600kg/cm2 より大きくなると、
ブレードの摩耗量が多くなってしまうためであると考え
られる。
力を2g/mm、残留トナーの帯電量絶対値を20μC
/gとして行った。実験結果を図15に示す。これによ
り、クリーニングブレードの引張強度が100kg/c
m2 より小さくなると、極端にトナーの拭き残しの発生
開始回数が低下することがわかる。これは、引張強度が
100kg/cm2 より小さくなると、クリーニングブ
レードのエッジ部分に欠けが発生しやすくなるためであ
ると考えられる。また、引張強度が600kg/cm2
より大きくなっても、トナーの拭き残しの発生開始回数
が低下することがわかる。これは、クリーニングブレー
ドの引張強度が600kg/cm2 より大きくなると、
ブレードの摩耗量が多くなってしまうためであると考え
られる。
【0086】したがって、クリーニングブレードの引張
強度は、良好なクリーニング性能を維持できる耐久回数
という観点からすると、100〜600kg/cm2 、
好ましくは100〜450kg/cm2 とすればよいこ
とがわかる。上記説明した実験結果などから、図1に示
す画像形成装置において、クリーニングブレード611
のトルエン膨潤度を20〜100%の範囲内に設定する
と、感光体ドラム11の摩耗量を実用上問題ない程度に
抑制することができる。従来のようにクリーニングブレ
ードの製造に特別な加工工程や管理工程を必要としない
ので、また、クリーニングブレードを感光体ドラムに圧
接する機構を簡単なものとすることができるので、それ
だけクリーニング装置61や画像形成装置を低コストに
することができる。
強度は、良好なクリーニング性能を維持できる耐久回数
という観点からすると、100〜600kg/cm2 、
好ましくは100〜450kg/cm2 とすればよいこ
とがわかる。上記説明した実験結果などから、図1に示
す画像形成装置において、クリーニングブレード611
のトルエン膨潤度を20〜100%の範囲内に設定する
と、感光体ドラム11の摩耗量を実用上問題ない程度に
抑制することができる。従来のようにクリーニングブレ
ードの製造に特別な加工工程や管理工程を必要としない
ので、また、クリーニングブレードを感光体ドラムに圧
接する機構を簡単なものとすることができるので、それ
だけクリーニング装置61や画像形成装置を低コストに
することができる。
【0087】また、図1に示す画像形成装置において、
クリーニングブレード611の感光体ドラム11への圧
接力を0.5〜5g/mmとして、ブレード611の反
発弾性を10〜65%(好ましくは、40〜60%)、
ヤング率を30〜120kg/cm2 (好ましくは、3
0〜80kg/cm2 )、300%モジュラスが100
〜600kg/cm2 (好ましくは、150〜600k
g/cm2 )の範囲に設定とすることにより、実用上十
分なクリーニング性能を維持したまま、ブレードのエッ
ジ部分の欠けを抑制できるとともに、ブレード及び感光
体の摩耗を抑制することができる。
クリーニングブレード611の感光体ドラム11への圧
接力を0.5〜5g/mmとして、ブレード611の反
発弾性を10〜65%(好ましくは、40〜60%)、
ヤング率を30〜120kg/cm2 (好ましくは、3
0〜80kg/cm2 )、300%モジュラスが100
〜600kg/cm2 (好ましくは、150〜600k
g/cm2 )の範囲に設定とすることにより、実用上十
分なクリーニング性能を維持したまま、ブレードのエッ
ジ部分の欠けを抑制できるとともに、ブレード及び感光
体の摩耗を抑制することができる。
【0088】クリーニングブレード611の上記以外の
物理特性などを、上記記載した範囲に設定することによ
り、さらに、クリーニング性能を向上させたりなどでき
る。なお、本発明が適用される画像形成装置は、図1に
例示するものに限定されるものではなく、以下に例示す
る様々な態様とすることができる。いずれにしても、上
記説明したように、クリーニングブレードの物理特性な
どを、上記記載した範囲に設定することにより、クリー
ニング性能の向上、様々な不具合(例えば、摩耗)の発
生を抑制したり、低減したりすることができる。
物理特性などを、上記記載した範囲に設定することによ
り、さらに、クリーニング性能を向上させたりなどでき
る。なお、本発明が適用される画像形成装置は、図1に
例示するものに限定されるものではなく、以下に例示す
る様々な態様とすることができる。いずれにしても、上
記説明したように、クリーニングブレードの物理特性な
どを、上記記載した範囲に設定することにより、クリー
ニング性能の向上、様々な不具合(例えば、摩耗)の発
生を抑制したり、低減したりすることができる。
【0089】すなわち、図1に示す画像形成装置におい
ては、像担持体として、円筒状のアルミニウム素管表面
に、ビスアゾ顔料及びバインダー樹脂よりなる電荷発生
層、ヒドラゾン誘導体とポリカーボネイト樹脂よりなる
電荷輸送層をこの順に積層して形成した有機感光体を使
用したが、この他、円筒状のアルミニウム素管にアルマ
イト処理を行い、フタロシアニン系顔料及びバインダー
樹脂よりなる電荷発生層、ヒドラゾン誘導体とポリカー
ボネイト樹脂よりなる電荷輸送層をこの順に積層して形
成した有機感光体を使用することもできる。また、有機
感光体としては、導電性基板の上に電荷発生層、電荷輸
送層及びオーバコート層を設けたものや、電荷発生層と
電荷輸送層を逆積層したものや、導電性基板の上にアン
ダーコート層を設けたもの等を使用することもできる。
有機感光体以外にも、既述のとおり、像担持体としてセ
レンヒ素感光体、セレンテルル感光体、セレン感光体、
CdS感光体、アモルファスシリコン感光体や、表面層
を誘電体樹脂で形成したものとすることもできる。
ては、像担持体として、円筒状のアルミニウム素管表面
に、ビスアゾ顔料及びバインダー樹脂よりなる電荷発生
層、ヒドラゾン誘導体とポリカーボネイト樹脂よりなる
電荷輸送層をこの順に積層して形成した有機感光体を使
用したが、この他、円筒状のアルミニウム素管にアルマ
イト処理を行い、フタロシアニン系顔料及びバインダー
樹脂よりなる電荷発生層、ヒドラゾン誘導体とポリカー
ボネイト樹脂よりなる電荷輸送層をこの順に積層して形
成した有機感光体を使用することもできる。また、有機
感光体としては、導電性基板の上に電荷発生層、電荷輸
送層及びオーバコート層を設けたものや、電荷発生層と
電荷輸送層を逆積層したものや、導電性基板の上にアン
ダーコート層を設けたもの等を使用することもできる。
有機感光体以外にも、既述のとおり、像担持体としてセ
レンヒ素感光体、セレンテルル感光体、セレン感光体、
CdS感光体、アモルファスシリコン感光体や、表面層
を誘電体樹脂で形成したものとすることもできる。
【0090】また、帯電手段として帯電ローラを用いた
が、この他、スコロトロン帯電チャージャー、帯電ブラ
シ、回転帯電ブラシ等の公知の帯電手段とすることもで
きる。また、現像装置として2成分乾式現像方式による
ものを用いたが、この他、トナー粉体のみを用いる1成
分乾式現像方式による現像装置を用いることもでき、ア
イソパー等に顔料粒子等を溶かしこんだり、インクを用
いる湿式現像方式による現像装置としてもよい。
が、この他、スコロトロン帯電チャージャー、帯電ブラ
シ、回転帯電ブラシ等の公知の帯電手段とすることもで
きる。また、現像装置として2成分乾式現像方式による
ものを用いたが、この他、トナー粉体のみを用いる1成
分乾式現像方式による現像装置を用いることもでき、ア
イソパー等に顔料粒子等を溶かしこんだり、インクを用
いる湿式現像方式による現像装置としてもよい。
【0091】また、転写手段として転写ローラを用いた
が、この他、転写チャージャー等の公知の転写手段とす
ることもできる。また、分離手段として除電針を用いた
が、この他、分離チャージャ等の公知の分離手段を用い
ることもできる。また、クリーニング手段としてカウン
ター方式で像担持体に圧接されるクリーニングブレード
を用いたが、トレーリング方式で像担持体に圧接される
クリーニングブレードを用いてもよく、さらに掻き落し
たトナーを収納するための廃トナーボトルに該廃トナー
を搬送するための搬送スクリューを設けてもよい。ま
た、クリーニングブレードを採用することに加え、像担
持体上の紙粉や異物を取り除いたり、像担持体上の残留
トナーをかきとったり、逆にトナー等の少ない像担持体
の部分にトナー等を供給したり、バイアス電源を接続す
ることで残留トナーの帯電量を制御できるクリーナーブ
ラシ、クリーナーローラを備えることもできる。クリー
ニングブレード材料はポリウレタン樹脂を用いたが、こ
の他、ポリテトラフルオロエチレン等を使用することも
できる。
が、この他、転写チャージャー等の公知の転写手段とす
ることもできる。また、分離手段として除電針を用いた
が、この他、分離チャージャ等の公知の分離手段を用い
ることもできる。また、クリーニング手段としてカウン
ター方式で像担持体に圧接されるクリーニングブレード
を用いたが、トレーリング方式で像担持体に圧接される
クリーニングブレードを用いてもよく、さらに掻き落し
たトナーを収納するための廃トナーボトルに該廃トナー
を搬送するための搬送スクリューを設けてもよい。ま
た、クリーニングブレードを採用することに加え、像担
持体上の紙粉や異物を取り除いたり、像担持体上の残留
トナーをかきとったり、逆にトナー等の少ない像担持体
の部分にトナー等を供給したり、バイアス電源を接続す
ることで残留トナーの帯電量を制御できるクリーナーブ
ラシ、クリーナーローラを備えることもできる。クリー
ニングブレード材料はポリウレタン樹脂を用いたが、こ
の他、ポリテトラフルオロエチレン等を使用することも
できる。
【0092】さらに、本発明の画像形成装置は、クリー
ニング前の像担持体の表面電位やトナーの帯電量を制御
するためのクリーナー前チャージャや、光除電装置等の
除電手段を備えることもできる。上記のように本発明の
画像形成装置は像担持体等の組み合わせにより様々な態
様をとることができ、その例を図16〜図19に示す。
図16〜図19は、いずれも本発明に係る画像形成装置
の他の例の概略構成図である。
ニング前の像担持体の表面電位やトナーの帯電量を制御
するためのクリーナー前チャージャや、光除電装置等の
除電手段を備えることもできる。上記のように本発明の
画像形成装置は像担持体等の組み合わせにより様々な態
様をとることができ、その例を図16〜図19に示す。
図16〜図19は、いずれも本発明に係る画像形成装置
の他の例の概略構成図である。
【0093】図16の画像形成装置は、像担持体として
図1に示すものと同じ有機感光体ドラム11を備え、そ
の周辺に、スコロトロン帯電チャージャー22、現像装
置31、転写チャージャー42、分離チャージャー5
2、クリーナー前チャージャー7、カウンター方式で感
光体ドラム11に圧接されるクリーニングブレード62
1や搬送スクリュー622を備えるクリーニング装置6
2、光除電装置8が配置されている。記録像光Lは、ポ
ジのものが帯電チャージャー22と現像装置31の間か
ら照射される。
図1に示すものと同じ有機感光体ドラム11を備え、そ
の周辺に、スコロトロン帯電チャージャー22、現像装
置31、転写チャージャー42、分離チャージャー5
2、クリーナー前チャージャー7、カウンター方式で感
光体ドラム11に圧接されるクリーニングブレード62
1や搬送スクリュー622を備えるクリーニング装置6
2、光除電装置8が配置されている。記録像光Lは、ポ
ジのものが帯電チャージャー22と現像装置31の間か
ら照射される。
【0094】図16に示す画像形成装置によると、記録
材上に転写されずに感光体ドラム11上に残留したトナ
ーは、直流成分がバイアスされた交流のクリーナー前チ
ャージャー7により残留トナーの帯電量が制御された
後、クリーニング装置62により除去される。また、画
像調整用として感光体ドラム11上に作成されるトナー
パターン等も同様に、クリーニング装置62により除去
される。
材上に転写されずに感光体ドラム11上に残留したトナ
ーは、直流成分がバイアスされた交流のクリーナー前チ
ャージャー7により残留トナーの帯電量が制御された
後、クリーニング装置62により除去される。また、画
像調整用として感光体ドラム11上に作成されるトナー
パターン等も同様に、クリーニング装置62により除去
される。
【0095】図17の画像形成装置は、像担持体として
ドラム状感光体12を備え、その周辺に、帯電ブラシ2
3、現像装置32、転写ローラ41、カウンター方式で
感光体ドラム12に圧接されるクリーニングブレード6
31やクリーナーブラシ632を備えるクリーニング装
置63が配置されている。記録像光Lは、帯電ブラシ2
3と現像装置32の間から照射される。
ドラム状感光体12を備え、その周辺に、帯電ブラシ2
3、現像装置32、転写ローラ41、カウンター方式で
感光体ドラム12に圧接されるクリーニングブレード6
31やクリーナーブラシ632を備えるクリーニング装
置63が配置されている。記録像光Lは、帯電ブラシ2
3と現像装置32の間から照射される。
【0096】感光体ドラム12は有機感光体(OPC)
であり、円筒状のアルミニウム素管にアルマイト処理を
行い、フタロシアニン系顔料及びバインダー樹脂よりな
る厚さ1μm以下の電荷発生層、ヒドラゾン誘導体とポ
リカーボネイト樹脂よりなる厚さ約20μmの電荷輸送
層をこの順に積層して形成したものである。現像装置3
2は2成分乾式現像方式のものであり、マイナス極性に
帯電した非磁性トナー粉体と磁性キャリアにより、マイ
ナス極性に帯電される感光体ドラム12にネガの記録像
光Lを照射して作成する静電潜像に応じて、感光体ドラ
ム12上に記録像に応じたトナー像を形成する。現像装
置32は、図1及び図16に示す現像装置31とは逆極
性のものを使用している。また、クリーナーブラシ63
2には、バイアス電源(図示せず)が接続されており、
感光体ドラム12上に残留するトナーの帯電量を制御す
ることもでき、図16に示すクリーナ前チャージャー7
と同様の機能も合わせもつ。
であり、円筒状のアルミニウム素管にアルマイト処理を
行い、フタロシアニン系顔料及びバインダー樹脂よりな
る厚さ1μm以下の電荷発生層、ヒドラゾン誘導体とポ
リカーボネイト樹脂よりなる厚さ約20μmの電荷輸送
層をこの順に積層して形成したものである。現像装置3
2は2成分乾式現像方式のものであり、マイナス極性に
帯電した非磁性トナー粉体と磁性キャリアにより、マイ
ナス極性に帯電される感光体ドラム12にネガの記録像
光Lを照射して作成する静電潜像に応じて、感光体ドラ
ム12上に記録像に応じたトナー像を形成する。現像装
置32は、図1及び図16に示す現像装置31とは逆極
性のものを使用している。また、クリーナーブラシ63
2には、バイアス電源(図示せず)が接続されており、
感光体ドラム12上に残留するトナーの帯電量を制御す
ることもでき、図16に示すクリーナ前チャージャー7
と同様の機能も合わせもつ。
【0097】図18の画像形成装置は、像担持体として
図1に示すものと同じ有機感光体ドラム11を備え、そ
の周辺に、回転帯電ブラシ24、現像装置31、転写ロ
ーラ41、トレーリング方式で感光体ドラム11に圧接
されるクリーニングブレード641やクリーナーローラ
642を備えるクリーニング装置64が配置されてい
る。記録像光Lは、回転帯電ブラシ24と現像装置31
の間から照射される。
図1に示すものと同じ有機感光体ドラム11を備え、そ
の周辺に、回転帯電ブラシ24、現像装置31、転写ロ
ーラ41、トレーリング方式で感光体ドラム11に圧接
されるクリーニングブレード641やクリーナーローラ
642を備えるクリーニング装置64が配置されてい
る。記録像光Lは、回転帯電ブラシ24と現像装置31
の間から照射される。
【0098】クリーナーローラ642には、バイアス電
源(図示せず)が接続されており、感光体ドラム11上
に残留するトナーの帯電量を制御することもでき、図1
6に示すクリーナ前チャージャー7と同様の機能も合わ
せもつ。図19の画像形成装置は、像担持体としてドラ
ム状の誘電体13を備え、その周辺に、記録電極91、
現像装置31、転写ローラ41、カウンター方式で感光
体ドラム11に圧接されるクリーニングブレード651
を備えるクリーニング装置65、除電ブラシ92が配置
されている。誘電体ドラム13は、円筒状のアルミニウ
ム素管の上に、誘電体の樹脂を塗布して形成したもので
ある。この画像形成装置では、記録電極91により誘電
体ドラム13上に静電潜像が形成される。
源(図示せず)が接続されており、感光体ドラム11上
に残留するトナーの帯電量を制御することもでき、図1
6に示すクリーナ前チャージャー7と同様の機能も合わ
せもつ。図19の画像形成装置は、像担持体としてドラ
ム状の誘電体13を備え、その周辺に、記録電極91、
現像装置31、転写ローラ41、カウンター方式で感光
体ドラム11に圧接されるクリーニングブレード651
を備えるクリーニング装置65、除電ブラシ92が配置
されている。誘電体ドラム13は、円筒状のアルミニウ
ム素管の上に、誘電体の樹脂を塗布して形成したもので
ある。この画像形成装置では、記録電極91により誘電
体ドラム13上に静電潜像が形成される。
【0099】
【発明の効果】本発明によると、像担持体上に静電潜像
を形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像
とし、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装
置であり、転写後、該像担持体上に残留するトナーを除
去するための、所定の圧接角度及び圧接力でエッジ部分
が該像担持体に圧接されるクリーニングブレードを含む
クリーニング装置を備える画像形成装置であって、クリ
ーニングブレードとの摩擦による像担持体の摩耗量を少
なくでき、それだけ像担持体の長寿命化が図れ、また、
従来のようにクリーニングブレードの製造に特別な加工
工程や管理工程を必要とせず、さらに、クリーニングブ
レードを像担持体に圧接する機構に複雑な機構を必要と
せず、それだけ低コストの画像形成装置を提供すること
ができる。
を形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像
とし、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装
置であり、転写後、該像担持体上に残留するトナーを除
去するための、所定の圧接角度及び圧接力でエッジ部分
が該像担持体に圧接されるクリーニングブレードを含む
クリーニング装置を備える画像形成装置であって、クリ
ーニングブレードとの摩擦による像担持体の摩耗量を少
なくでき、それだけ像担持体の長寿命化が図れ、また、
従来のようにクリーニングブレードの製造に特別な加工
工程や管理工程を必要とせず、さらに、クリーニングブ
レードを像担持体に圧接する機構に複雑な機構を必要と
せず、それだけ低コストの画像形成装置を提供すること
ができる。
【0100】また、本発明によると、像担持体上に静電
潜像を形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナ
ー像とし、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形
成装置であり、転写後、該像担持体上に残留するトナー
を除去するための、所定の圧接力でエッジ部分が該像担
持体に圧接されるクリーニングブレードを含むクリーニ
ング装置を備える画像形成装置であって、かかるクリー
ニングブレードにより像担持体上の残留トナーを実用上
十分な程度除去することができるとともに、ブレードエ
ッジ部分の欠けを抑制でき、さらに、クリーニングブレ
ード及び像担持体の摩耗を抑制することができる画像形
成装置を提供することができる。
潜像を形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナ
ー像とし、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形
成装置であり、転写後、該像担持体上に残留するトナー
を除去するための、所定の圧接力でエッジ部分が該像担
持体に圧接されるクリーニングブレードを含むクリーニ
ング装置を備える画像形成装置であって、かかるクリー
ニングブレードにより像担持体上の残留トナーを実用上
十分な程度除去することができるとともに、ブレードエ
ッジ部分の欠けを抑制でき、さらに、クリーニングブレ
ード及び像担持体の摩耗を抑制することができる画像形
成装置を提供することができる。
【図1】図(A)は本発明に係る画像形成装置の一例の
概略構成図であり、図(B)は感光体ドラムの断面図で
ある。
概略構成図であり、図(B)は感光体ドラムの断面図で
ある。
【図2】クリーニングブレードの反発弾性と、50%拭
き残し開始圧との関係を調べる実験の実験結果を示す図
である。
き残し開始圧との関係を調べる実験の実験結果を示す図
である。
【図3】クリーニングブレードの反発弾性と、感光体の
摩耗量との関係を調べる実験の実験結果を示す図であ
る。
摩耗量との関係を調べる実験の実験結果を示す図であ
る。
【図4】クリーニングブレードのヤング率と、ブレード
エッジ部の欠けの発生状況との関係を調べる実験の実験
結果を示す図である。
エッジ部の欠けの発生状況との関係を調べる実験の実験
結果を示す図である。
【図5】クリーニングブレードの圧接力が0.5g/m
mの場合の、ブレードの300%モジュラスと、ブレー
ドエッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況と
の関係を調べる実験の実験結果を示す図である。
mの場合の、ブレードの300%モジュラスと、ブレー
ドエッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況と
の関係を調べる実験の実験結果を示す図である。
【図6】クリーニングブレードの圧接力が3.0g/m
mの場合の、ブレードの300%モジュラスと、ブレー
ドエッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況と
の関係を調べる実験の実験結果を示す図である。
mの場合の、ブレードの300%モジュラスと、ブレー
ドエッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況と
の関係を調べる実験の実験結果を示す図である。
【図7】クリーニングブレードの圧接力が5.0g/m
mの場合の、ブレードの300%モジュラスと、ブレー
ドエッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況と
の関係を調べる実験の実験結果を示す図である。
mの場合の、ブレードの300%モジュラスと、ブレー
ドエッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況と
の関係を調べる実験の実験結果を示す図である。
【図8】クリーニングブレードのトルエン膨潤度と、感
光体の摩耗量との関係を調べる実験の実験結果を示す図
である。
光体の摩耗量との関係を調べる実験の実験結果を示す図
である。
【図9】クリーニングブレードの反発弾性及びトルエン
膨潤度と、感光体の摩耗量との関係を調べる実験の実験
結果を示す図である。
膨潤度と、感光体の摩耗量との関係を調べる実験の実験
結果を示す図である。
【図10】クリーニングブレードの永久伸びと、ブレー
ドエッジ部の欠けの発生状況との関係を調べる実験の実
験結果を示す図である。
ドエッジ部の欠けの発生状況との関係を調べる実験の実
験結果を示す図である。
【図11】クリーニングブレードの硬度及び感光体表面
移動速度と、異音の発生状況との関係を調べる実験の実
験結果を示す図である。
移動速度と、異音の発生状況との関係を調べる実験の実
験結果を示す図である。
【図12】クリーニングブレードの硬度と、ブレードエ
ッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況との関
係を調べる実験の実験結果を示す図である。
ッジ部の摩耗量及びトナーの拭き残しの発生状況との関
係を調べる実験の実験結果を示す図である。
【図13】後処理剤の平均粒径と、感光体表面への異物
付着の発生状況との関係を調べる実験の実験結果を示す
図である。
付着の発生状況との関係を調べる実験の実験結果を示す
図である。
【図14】軸トルクとクリーニングブレードのめくれ発
生の関係を調べるために、クリーニングブレードの圧接
力を変えることで感光体にかかる軸トルクを変化させる
例を示す図である。
生の関係を調べるために、クリーニングブレードの圧接
力を変えることで感光体にかかる軸トルクを変化させる
例を示す図である。
【図15】クリーニングブレードの引張強度と、トナー
の拭き残しの始まる耐久枚数との関係を調べる実験の実
験結果を示す図である。
の拭き残しの始まる耐久枚数との関係を調べる実験の実
験結果を示す図である。
【図16】本発明の他の実施形態である画像形成装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図17】本発明のさらに他の実施形態である画像形成
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図18】本発明のさらに他の実施形態である画像形成
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図19】本発明のさらに他の実施形態である画像形成
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図20】クリーニングブレードを像担持体に当接させ
る方式を説明するための図であり、図(A)はカウンタ
ー方式を、図(B)はトレーリング方式を説明するため
の図である。
る方式を説明するための図であり、図(A)はカウンタ
ー方式を、図(B)はトレーリング方式を説明するため
の図である。
11、12 感光体ドラム(像担持体) 13 誘電体ドラム(像担持体) 21 帯電ローラ 22 スコロトロン帯電チャージャー 23 帯電ブラシ 24 回転帯電ブラシ 31、32 現像装置 41 転写ローラ 42 転写チャージャー 51 除電針 52 分離チャージャー 61、62、63、64、65 クリーニング装置 611、621、631、641、651 クリーニン
グブレード 622 廃トナー搬送スクリュー 632 クリーナーブラシ 642 クリーナーローラ 7 クリーナー前チャージャー 8 光除電装置 91 記録電極 92 除電ブラシ L 記録像光
グブレード 622 廃トナー搬送スクリュー 632 クリーナーブラシ 642 クリーナーローラ 7 クリーナー前チャージャー 8 光除電装置 91 記録電極 92 除電ブラシ L 記録像光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏倉 邦章 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 岡崎 太 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 松下 浩治 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内
Claims (14)
- 【請求項1】 像担持体上に静電潜像を形成し、該潜像
をトナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像
を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写
後、該像担持体上に残留するトナーを除去するための、
所定の圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接されるク
リーニングブレードを含むクリーニング装置を備える画
像形成装置であって、前記クリーニングブレードのトル
エン膨潤度が20〜100%であることを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項2】 前記クリーニングブレードの反発弾性が
10%以上、且つ、65%以下である請求項1記載の画
像形成装置。 - 【請求項3】 前記クリーニングブレードの所定の圧接
力が、0.5〜5g/mmである請求項1又は2記載の
画像形成装置。 - 【請求項4】像担持体上に静電潜像を形成し、該潜像を
トナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像を
記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写後、
該像担持体上に残留するトナーを除去するための、所定
の圧接力でエッジ部分が該像担持体に圧接されるクリー
ニングブレードを含むクリーニング装置を備える画像形
成装置であって、 前記クリーニングブレードの前記像担持体への圧接力が
0.5〜5g/mmであり、 前記クリーニングブレードの反発弾性が10〜65%で
あり、 前記クリーニングブレードのヤング率が30〜120k
g/cm2 であり、 前記クリーニングブレードの300%モジュラスが10
0〜600kg/cm 2 であることを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項5】前記クリーニングブレードのトルエン膨潤
度が100%以下である請求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項6】前記クリーニングブレードの永久伸びが5
%以下である請求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項7】前記クリーニングブレードの硬度が、60
〜80度である請求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項8】前記クリーニングブレードの引張強度が、
100〜600kg/cm2 である請求項4記載の画像
形成装置。 - 【請求項9】前記クリーニングブレードの厚さが、1m
m以上である請求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項10】前記クリーニングブレードの前記像担持
体に対する圧接角が、5〜20°である請求項4記載の
画像形成装置。 - 【請求項11】前記像担持体へ付着するトナーの平均粒
径が3〜15μmであり、該トナーの帯電量の絶対値が
5〜50μC/gである請求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項12】前記トナーには、後処理剤が外添されて
おり、該後処理剤の平均粒径が5〜50nmである請求
項4記載の画像形成装置。 - 【請求項13】前記像担持体にかかるトルクが10kg
・cm以下である請求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項14】前記クリーニングブレードの長さがL
〔cm〕であるときに、前記像担持体にかかる力が0.
005L〜0.057L〔kg〕である請求項4記載の
画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US08/858,577 US5765088A (en) | 1996-05-20 | 1997-05-19 | Image forming apparatus and cleaning blade |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12499596 | 1996-05-20 | ||
JP8-124995 | 1996-05-20 | ||
JP9095514A JPH1039707A (ja) | 1996-05-20 | 1997-04-14 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1039707A true JPH1039707A (ja) | 1998-02-13 |
Family
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Family Applications (1)
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JP9095514A Pending JPH1039707A (ja) | 1996-05-20 | 1997-04-14 | 画像形成装置 |
Country Status (2)
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- 1997-05-19 US US08/858,577 patent/US5765088A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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---|---|
US5765088A (en) | 1998-06-09 |
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