JPH1049018A

JPH1049018A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1049018A
Application number: JP20212896A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsushita; 浩治松下; Shingo Hirota; 眞吾廣田; Kuniaki Kashiwakura; 邦章柏倉
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体上に静電潜像を形成し、潜像をトナ
ーにより現像して可視トナー像とし、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、像担持
体上に残留するトナーを除去するための、エッジ部分が
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、像担持体
表面がクリーニングブレードに対し連続移動していると
きは勿論のこと、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
ようとするときでも、また、使用環境温度が高いときに
も、トナーの種類にかかわらず、クリーニングブレード
と像担持体との摩擦による異音の発生を抑制できる画像
形成装置を提供する。【解決手段】クリーニングブレード６１１は、硬度が
６０°以上８０°以下であるとともに、反発弾性が１０
％以上６５％以下であり、残留トナーは帯電量絶対値が
５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下である画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
像を記録材へ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、該静電潜像を現像
剤であるトナーにより現像して、通常は、該トナー像が
記録材に転写される。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す
る。残留トナーは画像不良等の発生の原因となるため、
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。このタイプのクリーニング装置の場合、クリーニン
グブレードのエッジ部を像担持体に圧接して使用してい
ると、像担持体の表面移動に伴って異音が発生すること
がある。

【０００４】この点、例えば特開平１─１０５９８３号
公報によると、クリーニングブレードの突き出し量を８
ｍｍ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部の摩耗や異音の発生を抑
制できることが開示されている。

【０００５】また、特開平３−２０７６８号公報による
と、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ＪＩＳＡ６０〜７０°、ヤング率
を３８〜５８Ｋｇｆ／ｃｍ²、厚さを１．５〜２．０ｍ
ｍ、突き出し量を９〜１３ｍｍ、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、塗布性が保た
れ、且つ像担持体とクリーニングブレードとの摩擦によ
る異音の発生が抑制されるとともに、クリーニング性能
を向上させることができることが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１−１０５９８３号公報及び特開平３−２０７６８
号公報が教える各画像形成装置は、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、及び画像形成装置の使用環境温度が高いときには異
音が発生し易くなる。

【０００７】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、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、像担持体表面がクリーニングブレー
ドに対し連続移動しているときは勿論のこと、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でも、ま
た、使用環境温度が高いときにも、トナーの種類にかか
わらず、クリーニングブレードと像担持体との摩擦によ
る異音の発生を抑制できる画像形成装置を提供すること
を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記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、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は、硬度が６０°以上８
０°以下、好ましくは６６°以上８０°以下、より好ま
しくは６８°以上８０°以下であるとともに、反発弾性
が１０％以上６５％以下、好ましくは２５％以上６５％
以下、より好ましくは３８％以上６５％以下であり、前
記残留トナーは、帯電量絶対値が５μＣ／ｇ以上５０μ
Ｃ／ｇ以下、好ましくは１０μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ
以下であることを特徴とする画像形成装置を提供する。

【０００９】本発明において、クリーニングブレードの
硬度を６０°以上８０°以下に設定したのは、後述する
実験で示されるように、６０°以上であれば異音の発生
が実用上問題ない程度に抑制されるからであり、８０°
以下であれば実用上要求されるクリーニング性能を達成
できるクリーニングブレードを得ることができるからで
ある。従って硬度については６０°以上、好ましくは６
６°以上、より好ましくは６８°以上で、８０°以下
の、クリーニングブレードとして機能する硬度を選べば
よい。なお、ここで言う「硬度」は、クリーニングブレ
ードを約１２ｍｍの厚さになるように複数重ねたもの
を、温度２５℃、湿度５０％の環境下で、ＪＩＳＡ形
ゴム硬度計を用いて、１０００ｇの荷重をかけて垂直に
押圧して得られる硬度である。

【００１０】また、本発明において、クリーニングブレ
ードの反発弾性を１０％以上６５％以下に設定したの
は、後述する実験で示されるように、１０％以上であれ
ば異音の発生が実用上問題ない程度に抑制されるからで
あり、６５％以下であれば実用上要求されるクリーニン
グ性能を達成できるクリーニングブレードを得ることが
できるからである。従って反発弾性については１０％以
上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３８％以上
で、６５％以下の、クリーニングブレードとして機能す
るものを選べばよい。

【００１１】また、本発明において、トナーの帯電量絶
対値を５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下に設定したの
は、後述する実験で示されるように、５μＣ／ｇ以上で
あれば異音の発生が実用上問題ない程度に抑制されるか
らである。また、５μＣ／ｇより小さいとトナーの飛散
が多くなりがちで、これが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からである。また、５０μ
Ｃ／ｇより大きいと現像性が悪くなりがちで、これによ
り画像上濃度が不足して実用的ではないからである。

【００１２】本発明の画像形成装置によると、クリーニ
ングブレードの硬度、反発弾性、及びトナーの帯電量絶
対値を前記範囲の値に設定しているため、後述する実験
で示されるように、異音の発生が抑制される。すなわ
ち、本発明の画像形成装置では、クリーニングブレード
の硬度が６０°以上と大きいため、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、像担持体進行
方向以外のクリーニングブレードの振動が殆ど無くな
り、その結果、異音の発生を防止できる。

【００１３】また、クリーニングブレードの反発弾性が
７０〜８０％程度より高いときには、その振動が減衰し
難く異音が発生し易くなり、逆に反発弾性が低すぎると
エッジ部の振動エネルギがクリーニングブレード自体に
吸収されて熱となって、クリーニングブレードのニップ
部が局部的に高温となり、その結果、クリーニングブレ
ードの反発弾性が局部的に高くなって、異音が発生し易
くなる。本発明の画像形成装置では、クリーニングブレ
ードの反発弾性を１０％以上６５％以下としているた
め、異音の発生を抑制できる。

【００１４】また、本発明の画像形成装置では、トナー
の帯電量絶対値が５μＣ／ｇ以上と大きいため、像担持
体に対する残留トナーの吸着力が高くなって、極微小径
の残留トナー等がわずかにクリーニングブレードと像担
持体との間をすり抜けることで潤滑効果が増大し、その
結果、クリーニングブレードのエッジ部の振動の振幅が
小さくなって異音の発生を防止できる。

【００１５】前記像担持体には、例えば、感光体や誘電
体を用いることができる。感光体としては、有機感光体
（ＯＰＣ）、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、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリアミド、ア
セテート、アクリル、ポリエチレン、ポリイミド、ポリ
ウレタン等からなるものを例示できる。いずれにしても
像担持体の形状は、ドラム状やベルト状等を例示でき
る。

【００１６】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、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂等を用いることができ
るが、この限りではない。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。なお、カウンター方式は
図１０（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、トレーリング方式は
図１０（Ｂ）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る。

【００１７】前記クリーニングブレードの像担持体への
圧接力は０．５ｇ／ｍｍ以上５ｇ／ｍｍ以下程度が好ま
しい。これは、０．５ｇ／ｍｍより小さいとトナー阻止
力が弱くなりトナーの拭き残しが発生し易くなるからで
あり、５ｇ／ｍｍより大きいと像担持体とクリーニング
ブレード間の摩擦力が大きすぎて、クリーニングブレー
ドの振動により異音が発生し易くなるからである。ま
た、この場合、クリーニングブレードのニップ幅も大き
くなるために、この点からもクリーニングブレードが振
動し易くなり、その結果、異音が発生し易くなる。さら
に、この場合、クリーニングブレードの他の条件（例え
ばブレード材質）を調整することによっても異音の発生
を抑制することは困難である。

【００１８】なお、前記圧接力の範囲では、クリーニン
グブレードのエッジ部と像担持体との摩擦が大きく、ク
リーニングブレードのエッジ部が振動することで異音が
発生し易い。この異音は、像担持体の移動速度が小さい
ときや像担持体の停止間際に特に発生し易くなる。従っ
て、本発明ではクリーニングブレードの硬度、反発弾性
及びトナーの帯電量絶対値を前記規定した範囲内の値と
することで異音の発生を抑制しようとしている。

【００１９】本発明の画像形成装置の使用環境は、クリ
ーニングブレードの温度が２℃以上５０℃以下程度に維
持されるものであることが好ましい。これは、２℃より
低いと一般的にクリーニングブレード材料のガラス転移
点に近くなりブレードのクリーニング性能が低下するか
らであり、５０℃より高いと、クリーニングブレードの
反発弾性が７０〜８０％を越えて大きくなり過ぎるた
め、振動により異音が発生し易くなるからである。ま
た、特に高温高湿下では残留トナーの帯電量絶対値が低
下するため、異音が発生し易くなる。

【００２０】

【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）は本発明に係る画像形
成装置の１例の概略構成図である。この装置は、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３
１、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。感光体１１は図中矢印で示
すように、反時計回りに回転駆動される。

【００２１】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２１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るものである。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
等を含む露光手段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
含む露光手段により照射されるものである。

【００２２】感光体ドラム１１は有機感光体（ＯＰＣ）
を使用している。この有機感光体は、図１（Ｂ）に示す
ように、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１μｍ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２３μｍの電荷輸送層１１３を
この順に積層して形成したものである。

【００２３】現像装置３１は、帯電ローラ２１によって
負極性に帯電された感光体ドラム１１に、ネガの記録像
光Ｌを照射することにより作成されるポジの静電潜像
を、現像装置３１内に収容されている帯電された粉体や
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ポジに顕像化す
ることができるものである。

【００２４】クリーニング装置６１は、ポリウレタン系
樹脂からなるクリーニングブレード６１１を備えてお
り、ブレード６１１はエッジ部分が感光体ドラム１１に
圧接されている。クリーニングブレード６１１はそのエ
ッジ部分がカウンター方式で感光体ドラム１１に当接し
ている。この画像形成装置において、ブレード６１１の
硬度は常温で６０°以上８０°以下、好ましくは６６°
以上８０°以下、より好ましくは６８°以上８０°以下
であり、ブレード６１１の反発弾性は常温で１０％以上
６５％以下、好ましくは２５％以上６５％以下、より好
ましくは３８％以上６５％以下であり、ブレード６１１
のドラム１１への圧接力は０．５ｇ／ｍｍ以上５ｇ／ｍ
ｍ以下である。また、用いるトナーは単位重量あたりの
帯電量の絶対値が５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下、好
ましくは１０μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下である。ま
た、この画像形成装置の使用環境温度は２℃以上５０℃
以下である。また、湿度は５％以上８５％以下である。

【００２５】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れ、
帯電された感光体ドラム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
ない給紙手段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
示しない定着手段によりトナー像が定着され、装置外に
排出される。

【００２６】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
ジ部分が感光体ドラム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。

【００２７】以下、図１に示すタイプの画像形成装置を
用いて、クリーニングブレードの硬度と異音発生との関
係、クリーニングブレードの反発弾性と異音発生との関
係及びトナーの単位重量あたりの帯電量絶対値と異音発
生との関係をそれぞれ調べた実験について説明する。な
お、以下の実験はいずれも常温（室温）常湿環境下で行
った。

【００２８】図６は、クリーニングブレードの常温での
硬度及び感光体ドラム表面の移動速度と異音発生状況と
の関係を示した図である。異音が発生した場合を×で、
発生しなかった場合を○で示した。クリーニングブレー
ドの硬度は、クリーニング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、カプロラクトン系等
に変化させたり、クリーニングブレードの製造方法やそ
の条件を変化させることで種々変えている。なお、クリ
ーニングブレード６１１の常温での反発弾性を７〜６１
％、感光体１１へのブレード圧接力を２ｇ／ｍｍ、トナ
ーの単位重量あたりの帯電量絶対値を１０μＣ／ｇとし
た。

【００２９】これによると、クリーニングブレードの硬
度が６０°以上であれば、感光体ドラムの表面移動速度
が１００ｍｍ／ｓｅｃ又は２００ｍｍ／ｓｅｃのときは
異音が発生するが、感光体ドラムの表面移動速度が３０
０ｍｍ／ｓｅｃと大きいときには異音は発生しない。連
続回転時の感光体ドラム表面の移動速度は、高速複写機
等の高速画像形成装置の場合、通常３００ｍｍ／ｓｅｃ
程度であるため、クリーニングブレードの硬度が６０°
以上であれば、クリーニングブレードの反発弾性等の諸
条件を前記値に設定したとき、異音の発生に関して実用
上問題は生じないことが分かる。また、クリーニングブ
レードの硬度が６６°以上であれば、感光体ドラムの表
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°以上
であれば、感光体ドラムの表面移動速度が１００ｍｍ／
ｓｅｃのときにも異音が発生しなくなった。このよう
に、クリーニングブレードの硬度が６８°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分かる。

【００３０】このようにクリーニングブレードの硬度は
６０°以上であれば大きいほど異音発生をより抑制でき
ることが分かる。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ドラムの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。

【００３１】また、ここではクリーニングブレードの硬
度が８０°より大きいものについては実験していない
が、硬度が８０°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、８０°以下とす
ることが望ましい。また、図７はクリーニングブレード
の常温での反発弾性及び感光体ドラムの表面移動速度と
異音発生状況との関係を示した図である。異音が発生し
た場合を×で、発生しなかった場合を○で示した。クリ
ーニングブレードの反発弾性は前記硬度の場合と同様に
して種々変化させた。なお、クリーニングブレード６１
１の常温での硬度を５９〜７９°、感光体１１へのブレ
ード圧接力を２ｇ／ｍｍ、トナーの単位重量あたりの帯
電量絶対値を１０μＣ／ｇとした。

【００３２】これによると、クリーニングブレードの反
発弾性が１０％以上であれば、感光体ドラムの表面移動
速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ又は２００ｍｍ／ｓｅｃのと
きは異音が発生するが、感光体ドラムの表面移動速度が
３００ｍｍ／ｓｅｃと大きいときには異音は発生してい
ない。連続回転時の感光体ドラムの表面移動速度は、高
速複写機等の高速画像形成装置の場合、通常３００ｍｍ
／ｓｅｃ程度であるため、クリーニングブレードの反発
弾性が１０％以上であれば、クリーニングブレードの硬
度等の諸条件を前記値に設定したとき、異音の発生に関
して実用上問題は生じないことが分かる。また、クリー
ニングブレードの反発弾性が２５％以上であれば、感光
体ドラムの表面移動速度が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反発
弾性が３８％以上であれば、感光体ドラムの表面移動速
度が１００ｍｍ／ｓｅｃのときにも異音が発生しなくな
った。このように、クリーニングブレードの反発弾性が
３８％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分かる。

【００３３】このように、クリーニングブレードの反発
弾性は１０％以上であれば大きいほど異音発生をより効
率よく抑制できることが分かる。これはクリーニングブ
レードの反発弾性が大きいと、クリーニングブレードの
エッジ部の振動エネルギをクリーニングブレード自体が
吸収し難く、その結果、異音発生が抑制されるのではな
いかと考えられる。

【００３４】また、ここではクリーニングブレードの反
発弾性が６５％より大きいものについては実験していな
いが、反発弾性が６５％より大きいとクリーニングブレ
ードの反転現象（めくれ）が生じて、クリーニング性能
が低下する恐れが強くなることが予測されるため６５％
以下とすることが望ましい。また、図８はクリーニング
ブレードの常温での硬度及び反発弾性と異音発生状況と
の関係を示した図である。クリーニングブレードの硬度
及び反発弾性は前記と同様にして種々変化させた。な
お、感光体１１へのブレード圧接力を２ｇ／ｍｍ、トナ
ーの単位重量あたりの帯電量絶対値を１０μＣ／ｇとし
た。

【００３５】これによると、クリーニングブレードの硬
度が６０°以上で且つ反発弾性が１０％以上であれば、
感光体ドラムの表面移動速度が３００ｍｍ／ｓｅｃと大
きいときには異音は発生していない。連続回転時の感光
体ドラムの表面移動速度は、高速複写機等の高速画像形
成装置の場合、通常３００ｍｍ／ｓｅｃ程度であるた
め、クリーニングブレードの硬度が６０°以上且つ反発
弾性が１０％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分かる。また、クリーニングブレ
ードの硬度が６６°以上で且つ反発弾性が２５％以上で
あれば、感光体ドラムの表面移動速度が２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ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°以上で且つ反発弾性が３８％以上
であれば、感光体ドラムの表面移動速度が１００ｍｍ／
ｓｅｃのときにも異音が発生しなくなった。すなわち、
硬度が６８°以上で且つ反発弾性が３８％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分かる。

【００３６】なお、前記の図６、７及び８に結果を示し
た各実験を、それぞれ温度３５℃、湿度８５％として行
ったところ、ブレード近辺の温度は５３℃となり、異音
が発生し易くなった。本発明の画像形成装置の使用環境
は、異音発生を抑制するために温度は５０℃以下とする
ことが望ましく、トナーの帯電量絶対値を大きくするた
めにも湿度は８５％以下とすることが望ましい。

【００３７】なお、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、導電
性基板の上に電荷発生層、電荷輸送層及びオーバーコー
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誘電体を使用することもで
きる。

【００３８】また、ここでは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を用い
ることもできる。また、ここでは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
転写手段を用いることもできる。

【００３９】また、ここでは分離手段として除電針を用
いたが、この他、分離チャージャー等の公知の分離手段
を用いることもできる。また、ここではクリーニング手
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。また、ここではクリーニングブレード材料として
ポリウレタン系樹脂を用いたが、この他、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂等を使用することもできる。

【００４０】また、ここでは現像装置として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成分乾式現像方式等による現像装置を用いる
こともできる。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。

【００４１】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２〜５に示す。図２〜図５はいずれも本
発明にかかる画像形成装置の概略構成図である。図２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５２、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６２１や搬送スクリュー６２
２を備えるクリーニング装置６２、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。

【００４２】図２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。

【００４３】この画像形成装置においては、ブレード６
２１の硬度、反発弾性及び感光体ドラム１１への圧接
力、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値並びに使
用環境温度及び湿度は図１の装置と同様の範囲内に設定
した。この画像形成装置を使用して、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を１０μＣ／ｇに
制御しながら前述と同様の実験を行ったところ、異音の
発生状況は図６〜８に示すものとほぼ同様の結果が得ら
れた。

【００４４】次に、図２に示すタイプの画像形成装置を
用いて、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の直流成分を変えることにより、残留ト
ナーの帯電量絶対値を５μＣ／ｇに設定し、常温でのク
リーニングブレードの硬度及び反発弾性と異音発生状況
との関係を示した実験について説明する。なお、他の実
験条件（ブレード圧接角等）は図１の装置を用いて行っ
た、前記図８に結果を示した実験の場合と同様にした。

【００４５】結果を図９に示す。これによると、クリー
ニングブレードの硬度が６３°以上で且つ反発弾性が１
２％以上であれば、感光体ドラムの表面移動速度が３０
０ｍｍ／ｓｅｃと大きいときには異音は発生していな
い。また、クリーニングブレードの硬度が６７°以上で
且つ反発弾性が２５％以上であれば、感光体ドラムの表
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６９°以上
で且つ反発弾性が４０％以上であれば、感光体ドラムの
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。

【００４６】図９の結果と残留トナーの帯電量絶対値を
１０μＣ／ｇとして同様の実験を行った前記結果（図
８）とを比べると、残留トナーの帯電量が大きい方が異
音が発生し難いことが分かる。これは、帯電量絶対値が
大きい場合、感光体ドラムに対する残留トナーの吸着力
が高くなって極微小径の残留トナー等がクリーニングブ
レードと感光体ドラムとの間をすり抜けることによる潤
滑効果が増大し、その結果、クリーニングブレードのエ
ッジ部の振動の振幅が小さくなり異音発生が抑制される
ものと考えられる。

【００４７】なお、クリーニングブレードは原料や製造
方法等により、通常その硬度及び反発弾性が±数°程度
及び±数％程度ばらつく。しかし残留トナーの帯電量絶
対値が５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下であれば、今回
作成したクリーニングブレードの１／２〜１／３が感光
体ドラムの表面移動速度が１００ｍｍ／ｓｅｃでも異音
が発生しない硬度及び反発弾性の範囲内にあった。今回
作成したクリーニングブレードは、原料や製造方法を変
えることで硬度及び反発弾性を意図的に変化させたもの
であるが、硬度及び反発弾性のばらつきを考慮しても、
残留トナーの帯電量絶対値が前記範囲内にあれば、作成
したクリーニングブレードの中から異音が発生しないク
リーニングブレードを選択できるといえる。さらに、残
留トナーの帯電量絶対値が１０μＣ／ｇ以上５０μＣ／
ｇ以下であれば、今回作成したクリーニングブレードの
２／３〜１／２が感光体ドラムの表面移動速度が１００
ｍｍ／ｓｅｃでも異音が発生しない硬度及び反発弾性の
範囲内にあったことから、残留トナーの帯電量絶対値を
前記範囲内にすることにより、作成したクリーニングブ
レードの中から異音が発生しないクリーニングブレード
をさらに数多く選択できるといえる。

【００４８】なお、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を制御する例を示したが、転写装置
や分離装置の出力、トナーやキャリアの材質、現像装置
の攪拌機能等を適宜調整又は選択することでも、残留ト
ナーの帯電量を大まかに制御することができる。図３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２３、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１１に圧
接されるクリーニングブレード６３１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２３と現像装置３２の間
から照射される。

【００４９】感光体ドラム１２は有機感光体（ＯＰＣ）
を使用している。この有機感光体は、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。

【００５０】現像装置３２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にポジの記録像光Ｌを照射して作成するネガの
静電潜像に応じて、感光体ドラム１２上に記録像に応じ
たポジのトナー像を形成する。現像装置３２は、図１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６３２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２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。

【００５１】この画像形成装置においても、ブレード６
３１の硬度、反発弾性及び感光体ドラム１２への圧接
力、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値並びに使
用環境温度及び湿度は図１の装置と同様の範囲内に設定
した。この画像形成装置を使用して前述と同様の実験を
行ったところ、異音の発生状況は、図６〜９に示すもの
とほぼ同様の結果が得られた。この実験の際、クリーナ
ーブラシ６３２に接続されているバイアス電源（図示せ
ず）を制御して、トナーの帯電量を、１０μＣ／ｇに対
しては−１０μＣ／ｇとし、５μＣ／ｇに対しては−５
μＣ／ｇにして実験を行ったことから、異音の発生とト
ナーの帯電量との関係は、トナーの帯電量については絶
対値を考慮すればよいことが分かった。

【００５２】図４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６
４２を備えるクリーニング装置６４が配置されている。
クリーナーローラ６４２はドラム１１上の紙粉や異物を
除去したり、ドラム１１上の残留トナーを掻き取った
り、逆にトナーの少ない部分にトナー等を供給したりす
る等の役割をする。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。

【００５３】この画像形成装置においても、ブレード６
４１の硬度、反発弾性及び感光体ドラム１１への圧接
力、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値並びに使
用環境温度及び湿度は図１の装置と同様の範囲内に設定
した。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２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。

【００５４】このバイアス電源により残留トナーの帯電
量を制御しながら、図４に示す画像形成装置を使用して
前述と同様の実験を行ったところ、異音発生状況は、図
６〜９に示すものとほぼ同様の結果が得られた。これに
より、クリーニングブレードの像担持体への当て方は、
カウンター方式、トレーリング方式いずれによっても本
発明の効果が得られることが分かった。

【００５５】図５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９
１、現像装置３１、転写ローラ４１、カウンター方式で
誘電体ドラム１３に圧接されるクリーニングブレード６
５１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。

【００５６】この画像形成装置においても、ブレード６
５１の硬度、反発弾性及び誘電体ドラム１３への圧接
力、トナーの単位重量あたりの帯電量の絶対値並びに使
用環境温度及び湿度は図１の装置と同様の範囲内に設定
した。図５に示す画像形成装置を使用して前述と同様の
実験を行ったところ、クリーニング性能は、図６〜９に
示すものとほぼ同様の結果が得られた。これにより、像
担持体は感光体、誘電体いずれであっても本発明の効果
が得られることが分かった。

【００５７】

【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、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、像担持体表面がクリーニングブレ
ードに対し連続移動しているときは勿論のこと、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でも、ま
た、使用環境温度が高いときにも、トナーの種類にかか
わらず、クリーニングブレードと像担持体との摩擦によ
る異音の発生を抑制できる画像形成装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（Ａ）は本発明に係る画像形成装置の１例の
概略構成図であり、図（Ｂ）は図（Ａ）の画像形成装置
における感光体ドラムの断面図である。

【図２】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。

【図３】本発明に係る画像形成装置のさらに他の例の概
略構成図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置のさらに他の例の概
略構成図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置のさらに他の例の概
略構成図である。

【図６】図１の装置における、クリーニングブレードの
硬度及び感光体ドラムの表面移動速度と異音発生状況と
の関係を示す図である。

【図７】図１の装置における、クリーニングブレードの
反発弾性及び感光体ドラムの表面移動速度と異音発生状
況との関係を示す図である。

【図８】図１の装置における、クリーニングブレードの
硬度及び反発弾性と異音発生状況との関係を示す図であ
る。

【図９】図２の装置における、クリーニングブレードの
硬度及び反発弾性と異音発生状況との関係を示す図であ
る。

【図１０】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。

【符号の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

【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、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は、硬度が６０°以上８０°
以下であるとともに、反発弾性が１０％以上６５％以下
であり、前記残留トナーは帯電量絶対値が５μＣ／ｇ以
上５０μＣ／ｇ以下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前記像担持体
への圧接力が０．５ｇ／ｍｍ以上５ｇ／ｍｍ以下である
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】運転時に、前記クリーニングブレードの温
度が２℃以上５０℃以下に維持される環境下で使用する
請求項１又は２記載の画像形成装置。