JPH11231609A

JPH11231609A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11231609A
Application number: JP2820398A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yasutomi; 啓安富; Hidetoshi Yano; 英俊矢野; Tadahiro Suzuki; 忠浩鈴木; Nobuhito Yokogawa; 信人横川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング・帯電兼用ブレードを長期間使
用した場合でも、その表面へのトナーの付着・固着によ
る帯電ムラが発生しないようにする。【解決手段】クリーニング・帯電兼用ブレード３を少
なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成
し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂
あるいはポリビニルブチラール樹脂等のトナー離型性の
良い材料で形成する（表面層を形成する樹脂の溶解性パ
ラメータの値とトナーを形成する樹脂の溶解性パラメー
タの値との差が１．０以上になるようにする）。さら
に、電源４が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧をクリ
ーニング・帯電兼用ブレード３に印加するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機，レ
ーザプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装
置に関し、特に像担持体の表面に接触して、その表面の
残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するための
クリーニング・帯電兼用ブレードを備えた画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、電子写真プロセスを用いた画像
形成装置の概略構成図である。感光体ドラム（像担持
体）１０１は、導体１０１ｂの表面に感光体１０１ａを
有しており、同図の矢印方向に回転する。この感光体ド
ラム１０１の周囲には、帯電手段（帯電装置）１０２，
露光手段１０３，現像手段１０４，転写手段１０５，ク
リーニング手段１０６が配設されており、各手段は次の
ように作動する。

【０００３】すなわち、帯電手段１０２は、感光体１０
１ａの表面を所要の電位に帯電する。続いて、露光手段
１０３が感光体１０１ａの表面を露光して、所望の画像
に対応した静電潜像を感光体１０１ａの表面に形成す
る。現像手段１０４は、露光手段１０３によって形成さ
れた静電潜像をトナーによって現像し、感光体１０１ａ
の表面にトナー像を形成する。

【０００４】その後、転写手段１０５が、図示しない搬
送手段によって送られてくる用紙等の転写媒体Ｐ上に、
感光体１０１ａの表面に形成されたトナー像を転写す
る。転写手段１０５によりトナー像が転写された転写媒
体Ｐは、図示しない定着手段へと搬送され、そこで加熱
によるトナー像の定着を施された後、装置外に排出され
ていく。

【０００５】一方、クリーニング手段１０６は、転写後
の感光体１０１ａの表面に残留するトナーを欠き落とし
（除去し）、感光体１０１ａの表面を清掃する。さて、
従来の画像形成装置では、上記のとおりクリーニング手
段１０６と帯電手段１０２とを別個に備えていた。

【０００６】図５は、従来の画像形成装置に用いられて
いるクリーニング手段の一例を示す概略構成図である。
クリーニング手段１０６は、クリーニングブレード１０
６ａを主体として構成されている。クリーニングブレー
ド１０６ａはウレタンゴムからなり、例えば厚さ２〔m
m〕，長さ３００〔mm〕に形成され、支持部材１０６ｂ
により支持されている。クリーニングブレード１０６ａ
の先端部は支持部材１０６ｂの先端から突き出してお
り、その突き出し量ａは、例えば８〔mm〕になるように
調整してある。

【０００７】また、クリーニングブレード１０６ａの支
持角θ（感光体ドラムの接線方向に対するブレードの傾
斜角度）は２０°、感光体１０１ａ上の残留トナーへの
食い込み量ｂは略１.２〔mm〕になるように調整してあ
る。このような構成のクリーニングブレード１０６ａ
は、エッジ部分が感光体１０１ａに付着している残留ト
ナーに食い込んで、感光体１０１ａから欠き落とす。

【０００８】一方、帯電手段１０２としては、従来から
のスコロトロンなどのコロナ帯電装置のほかに、いわゆ
る接触帯電装置が広く用いられている。接触帯電装置
は、感光体１０１ａの表面に帯電部材を接触させ、この
帯電部材に電圧を印加することによって感光体１０１ａ
の表面を帯電する。

【０００９】図６は、接触帯電装置の一例を示す概略構
成図である。この接触帯電装置は、ローラ形状の帯電部
材１０７を備えている。帯電部材１０７は、導体１０７
ｂの周面に弾性体層１０７ａを有し、例えば直径５〜２
０〔mm〕，長さ約３００〔mm〕に形成されている。な
お、感光体ドラム１０１は、例えば直径３０〜８０〔m
m〕，長さ約３００〔mm〕に形成されている。

【００１０】帯電部材１０７は、回転する感光体ドラム
１０１の表面に接触して従動回転する。帯電部材１０７
の弾性体層１０７ａは、抵抗率が１０⁷〜１０⁹〔Ωｃ
ｍ〕程度の導電性材料で構成してある。また、帯電部材
１０７の表面（弾性体層１０７ａの表面）には、膜厚が
１０〜２０〔μｍ〕程度の表面保護層が形成されている
場合もある。

【００１１】帯電部材１０７には電源１０８により帯電
用の電圧が印加され、感光体１０１ａの表面が帯電され
る。その印加電圧は、−１.０〜−１.５〔ｋＶ〕程度の
直流電圧である。上述したようにクリーニング手段１０
６と帯電手段１０２とを別個に備えた従来の画像形成装
置では、次のような問題がある。

【００１２】（１）感光体ドラム１０１の周囲にクリー
ニングスペースと帯電スペースの両方が必要であるた
め、装置全体を小型化するうえでネックとなっている。（２）クリーニング手段１０６と帯電手段１０２とが、
別個の構成部材となっているため、部品点数が多く、コ
ストアップとなる。そこで、このような問題を解消するために、例えば特開
平７−９２７６７号公報に見られるように、クリーニン
グ手段と帯電手段の両方の機能を兼用させたクリーニン
グ・帯電兼用装置を備えた画像形成装置も提案されてい
る。

【００１３】図７は、クリーニング・帯電兼用装置の一
例を示す概略構成図である。このクリーニング・帯電兼
用装置は、クリーニング・帯電兼用ブレード（以下単に
「ブレード」ともいう）１１０を備えている。ブレード
１１０は、導電性の弾性体によって形成されており、支
持部材１１１により支持され、先端が感光体ドラム１０
１の表面に接触（当接）している。

【００１４】このブレード１１０の形状，当接条件など
は、次の通りである。すなわち、ブレード１１０は、例
えば厚さ２〔mm〕，長さ３００〔mm〕に形成され、先端
部が支持部材１１１の先端から突き出しており、その突
き出し量ａは、例えば８〔mm〕になるように調整してあ
る。

【００１５】また、ブレード１１０の支持角θ（感光体
ドラムの接線方向に対するブレードの傾斜角度）は２０
°、感光体１０１ａ上の残留トナーへの食い込み量ｂは
略１．２〔mm〕になるように調整してある。このような
構成のブレード１１０は、エッジ部分が感光体１０１ａ
に付着している残留トナーに食い込んで、感光体１０１
ａから欠き落とす。

【００１６】このブレード１１０は、ウレタンゴムをベ
ースにカーボンやイオン導電材を分散させて、抵抗率を
１０⁶〜１０⁹〔Ωｃｍ〕程度に調整してある。そして、
ブレード１１０は、既述の帯電部材１０７と同様に、電
源１１２により帯電用の電圧が印加され、感光体１０１
ａの表面を帯電する。その印加電圧は、−１.５〜−
２.０〔ｋＶ〕程度の直流電圧である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
クリーニング・帯電兼用装置を備えた画像形成装置で
は、本来、転写後に感光体１０１ａの表面に付着してい
る残留トナーは、クリーニング・帯電兼用ブレード１１
０により除去されるはずである。

【００１８】しかし、実際には、ブレード１１０を通り
抜けるトナー（転写残のトナー量に比べればわずかであ
る）が存在する。逆に、ブレード１１０を通り抜けるト
ナーが全く存在しない場合、ブレード１１０と感光体１
０１ａとの当接部分（ニップ部分）にトナーが全く存在
しない（ブレード１１０が感光体１０１ａに直接接触す
る）ことになるため、ブレード１１０と感光体１０１ａ
との間の摩擦力が大きくなり、ブレード１１０の巻き込
みやブレード１１０の摩耗が発生してしまう。

【００１９】すなわち、ブレード１１０を通り抜けるト
ナーが、ブレード１１０と感光体１０１ａとの滑りをよ
くする役目を果たし、ブレード１１０の巻き込みやブレ
ード１１０の摩耗を防止している。

【００２０】従来のブレード帯電（クリーニング・帯電
兼用装置によるブレード帯電ではなく普通のブレード帯
電）では、転写後に感光体の表面に付着している残留ト
ナーを通常のクリーニングブレードで除去した後、帯電
用のブレード（帯電ブレード）を感光体の表面に押し当
てて、その表面を帯電するようにしている。このため、
従来のブレード帯電では、帯電ブレードと感光体との間
にトナーがほとんど存在せず、帯電ブレードと感光体と
の当接によるブレード摩耗の影響を小さくするという課
題があった。

【００２１】これに対して、例えば特開平４−１６８４
５３号公報に見られるように、ブレード表面を低摩擦の
樹脂などでコートする方法が提案されている。それによ
れば、ブレード表面の摩耗による損傷がなくなり、帯電
異常が発生しなくなる。あるいは、上述したクリーニン
グ・帯電兼用ブレードで感光体の表面に付着している残
留トナーを除去しながら、同時に感光体の表面を帯電す
るクリーニング・帯電兼用装置の場合は、ブレードと感
光体との間にトナーが存在するため、ブレードの摩耗に
関してはそれほど大きな問題とはならない。

【００２２】むしろ、クリーニング・帯電兼用装置で
は、次のような別の問題が発生する。すなわち、ブレー
ドを通り抜けるトナーの一部がブレードと感光体との当
接部分でブレードの表面に付着する。このため、装置を
長期間使用した場合（例えばコピー枚数が２０００枚以
上になった場合）、トナーがブレードの感光体と接触す
る表面に付着し、固着する。ブレード表面にトナーが堆
積した状態で感光体の表面を帯電すると、トナーが固着
した部分では帯電が十分に行なわれず、電位が低くなっ
たり未帯電となり、帯電ムラの原因となる。

【００２３】そこで、このクリーニング・帯電兼用装置
を長期間使用した時に発生する帯電ムラの解消方法とし
て、次のようなものも提案されている。例えば、特開平
５−１３４５２１号公報に記載された画像形成装置で
は、非画像形成時に、いわゆる帯電開始電圧の２倍より
小さいピーク間電圧を有する振動電圧と直流電圧との重
畳電圧をブレードに印加している。これは、ブレードに
印加する電圧を、振動電圧と直流電圧との重畳電圧とす
るよりも、直流電圧のみとした方が、ブレード表面に付
着・固着するトナーが少なくなるためである。

【００２４】しかし、この画像形成装置でも、画像形成
時には、帯電開始電圧の２倍より大きいピーク間電圧を
有する振動電圧と直流電圧との重畳電圧をブレードに印
加するため、装置を長期間使用した（数千枚のコピーを
行なった）場合にはやはり上述の帯電ムラが発生してし
まい、長期間の使用による耐久性の面では十分ではな
い。また、非画像形成時と画像形成時とでブレードに異
なる電圧を印加するため、より複雑な機構が必要になる
という欠点もある。

【００２５】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、クリーニング・帯電兼用ブレードを長期間使用
した場合でも、そのブレードの表面にトナーが付着・固
着することが原因である帯電ムラが発生しないようにす
ることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この発明は、回動可能な
像担持体と、その像担持体の表面に接触して、その表面
の残留トナーを除去すると共にその表面を帯電するため
のクリーニング・帯電兼用ブレードと、そのクリーニン
グ・帯電兼用ブレードに帯電用の電圧を印加する電源と
を備えた画像形成装置において、上記の目的を達成する
ため、次のようにしたことを特徴とする。

【００２７】請求項１の発明は、クリーニング・帯電兼
用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の表面層
とによって構成し、且つその表面層をトナー離型性の良
い材料で形成したものである。請求項２の発明は、クリ
ーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材
と導電性の表面層とによって構成し、且つその表面層を
形成する樹脂の溶解性パラメータの値とトナーを形成す
る樹脂の溶解性パラメータの値との差が１．０以上にな
るようにしたものである。

【００２８】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、上記電源を、直流電圧に交流電圧を
重畳した電圧をクリーニング・帯電兼用ブレードに印加
する手段としたものである。請求項４の発明は、請求項
１又は２の画像形成装置において、クリーニング・帯電
兼用ブレードの表面層を、導電性を付与したフェノール
樹脂によって形成したものである。

【００２９】請求項５の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、クリーニング・帯電兼用ブレードの
表面層を、導電性を付与したポリビニルブチラール樹脂
によって形成したものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照して具体的に説明する。図１は、この発明の実施
形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。同
図に示すように、画像形成装置は、感光体ドラム（像担
持体）１の周囲に、クリーニング・帯電兼用装置２，露
光装置５，現像装置６，及び転写装置１０を備えてい
る。

【００３１】感光体ドラム１は、導体１ｂの表面に感光
体１ａを塗布することにより形成され、図中の矢印方向
に回転する。感光体ドラム１は、例えば１１５〔mm／se
c〕の周速で回転する。クリーニング・帯電兼用装置２
は、導電性の表面層を持つ弾性体から形成されるクリー
ニング・帯電兼用ブレード３及び電源４を備えている。
ブレード３はエッジ部分が感光体１ａに接触している。
このブレード３には、電源４によって帯電用の電圧（所
定の電圧）が印加される。

【００３２】露光装置５は、クリーニング・帯電兼用装
置２によって均一に帯電された感光体１ａの表面に、目
的の画像に対応した光を照射することにより静電潜像を
形成する。露光装置５の光源としては、例えばレーザダ
イオードが用いられ、そこから射出されるレーザビーム
をポリゴンミラーによって偏向し、感光体１ａの表面に
照射しながら走査していく。

【００３３】現像装置６は、現像ローラ７，現像剤貯蔵
室８，及び電源９を備えている。この現像装置６は、現
像ローラ７に所定の電圧（例えば −０.６〔ｋＶ〕）を
印加することにより、感光体１ａの表面の露光装置５に
よって露光された部分（静電潜像）が現像され、その部
分にトナー像が形成される（反転現像）。現像剤として
は、キャリアとトナーとによって形成される２成分現像
剤や、トナーのみの１成分現像剤などを用いる。

【００３４】転写装置１０は、現像装置６によって感光
体１ａの表面に形成されたトナー像を、図示しない給紙
部から送られてくる転写媒体１３上に転写する。この転
写装置１０は、転写ローラ１１と電源１２とを備え、電
源１２によって転写ローラ１１に所定の電圧を印加す
る。印加する電圧は、定電流（例えば２０〔μＡ〕）制
御とする。トナー像が転写された転写媒体は、図示しな
い定着手段に搬送されてトナー像が定着される。

【００３５】図２は、図１に示したクリーニング・帯電
兼用装置２を更に詳しく説明するための構成図である。
ブレード３は、例えば厚さ２〔mm〕，長さ３００〔m
m〕，幅１３〔mm〕に形成され、支持部材３ａにより支
持されている。このブレード３の先端部は支持部材３ａ
の先端から突き出しており、その突き出し量は、例えば
８〔mm〕になるように調整してある。

【００３６】またこの実施形態では、ブレード３の支持
角（感光体ドラムの接線方向に対するブレードの傾斜角
度）を２０°、感光体１ａ上の残留トナーへの食い込み
量を略１.２〔mm〕に調整してある。このような構成の
ブレード３は、エッジ部分が感光体１ａに付着している
残留トナーに食い込んで、感光体１ａから欠き落とす。

【００３７】このブレード３は、少なくとも弾性体であ
る基体（基材）と導電性の表面層とによって構成され
る。弾性体である基体を形成する材料としては、ウレタ
ンゴム，ＥＰＤＭ，エピクロルヒドリンゴム，シリコー
ンゴム，フッ素ゴムのようなものが挙げられる。

【００３８】また、この他の材料であっても、感光体１
ａとブレード３との当接が確保できるような弾性を持つ
ものであれば、どのようなものであっても構わない。例
えば、熱可塑性エラストマや発泡構造の樹脂などのゴム
以外のものであっても構わない。また、弾性体である基
体は、導電性を有するものであっても良いが、必ずしも
導電性である必要はなく、いわゆる絶縁体（１０¹²〔Ω
cm〕以上の抵抗率を持つもの）であっても構わない。

【００３９】導電性の表面層を形成する材料は、導電性
を付与することが可能であり、トナー離型性が良いもの
である。材料間の離型性（型離れの度合い）を表わす指
標の一つとして、溶解性パラメータ（Solubility Param
eter：ＳＰ）の値（以下「ＳＰ値」という）というもの
がある。ＳＰ値の定義については、特開平７−３１１４
７９号公報などで説明されている。また、各ポリマのＳ
Ｐ値については、文献「J.Brandrup et al,"Polymer Ha
ndbook",2nd Ed.,(1975),(Wiley,IntersiensePub.)」に
記載されている。

【００４０】ＳＰ値は本来、高分子と溶媒とが、あるい
は高分子と高分子とが、いかにお互いに溶解し合うか否
かを表わす指標である。ＳＰ値が近い樹脂同士は溶解し
やすく、ＳＰ値が離れた樹脂同士は溶解しにくい。つま
り、ＳＰ値が離れた樹脂同士では、離型性がよい（くっ
つきにくい）。また、トナーはポリエステル樹脂（ＳＰ
値：１０.６）やスチレン／アクリル酸エステル共重合
体（ＳＰ値：９.７）などをバインダ樹脂としているも
のが多く使用されている（トナーの成分に関しては、特
開平５−１５８２７７号公報などに詳しく記載されてい
る）。

【００４１】このため、ブレード３の導電性の表面層を
形成する材料としては、トナーを形成する材料とは離れ
たＳＰ値を持つものが良い。具体的な数値としては、少
なくともＳＰ値が１.０以上離れていることが望まし
い。そこで、バインダ樹脂としてポリエステル樹脂（Ｓ
Ｐ値：１０.６）を使用しているトナーに対しては、表
面層を形成する樹脂として、フッ素樹脂（ＳＰ値：６.
２），フェノール樹脂（ＳＰ値：８.５），ポリスチレ
ン樹脂（ＳＰ値：９．２），ポリビニルブチラール樹脂
（ＳＰ値：９.４）などを使用する。

【００４２】また、バインダ樹脂としてスチレン／アク
リル酸エステル共重合体（ＳＰ値：９.７）を使用して
いるトナーに対しては、表面層を形成する樹脂として、
フッ素樹脂（ＳＰ値：６.２），エポキシ樹脂（ＳＰ
値：１０.９）などを使用する。そして、これらの樹脂
にケッチェンブラック，酸化チタンなどの導電性材料を
分散させて、導電性を付与したうえで、ブレード３の表
面層として用いる。

【００４３】表面層の形成方法としては、いわゆるスプ
レー，ディッピングなどのどのような方法を用いてもよ
い。導電性の表面層の膜厚は、表面層を形成する材料に
よって異なるが、５〜１００〔μｍ〕である。膜厚が５
〔μｍ〕以下である場合には、表面層の強度が不十分で
あり、表面層と感光体１ａとの摩擦によって、表面層が
摩耗や破損するなどの問題が発生する。一方、膜厚が１
００〔μｍ〕以上である場合には、感光体１ａとブレー
ド３との当接にムラができてしまい、転写後の感光体１
ａの表面に残留するトナーのクリーニングが不十分であ
ったり、均一な帯電ができないなどの問題が発生する。

【００４４】支持部材３ａの電源４との接続部からブレ
ード３の感光体１ａとの当接部側の面（当接面）まで、
導電性の給電部材３ｂが張り付けられており、電源４は
その給電部材３ｂを介してブレード３に所定の電圧を印
加するようにしている。この給電部材３ｂは、感光体１
ａとの当接部から１０〔mm〕離れた位置に配置されてい
る。なお、給電部材３ｂの配置位置は、必ずしもブレー
ド３の当接面側でなくてもよい。つまり、反対側の面に
給電部材３ｂを配置してもよい。また、ブレード３の基
体を導電性にすれば、その基体内部に給電部材３ｂを配
置可能である。

【００４５】ブレード３に印加する電圧は、直流電圧
（ −０.９〔ｋＶ〕）に交流電圧（ピーク間電圧：２.
０〔ｋＶ〕，振動数：１〔ｋＨｚ〕）を重畳したもので
ある。ブレード３に印加する電圧を直流電圧（ −１.６
〔ｋＶ〕）のみとしてもよいが、そうすると、トナーな
どがブレード３に付着しにくいという長所があるもの
の、次のような問題もある。

【００４６】すなわち、ブレード３に印加する電圧を直
流電圧のみとした場合には、交流電圧を重畳した場合に
比べて、ブレード３と感光体１ａとの密着性をかなり厳
しく制限しないと、感光体１ａの表面を均一に帯電する
ことができない。このため、ブレード３のエッジ精度を
厳しく制限する必要があり、ブレード３の表面にわずか
に付着したトナーの影響を受けやすいなどの欠点があ
る。このような理由により、この実施形態では、ブレー
ド３に印加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電
圧としている。

【００４７】次に、この実施形態をさらに具体的に説明
するために、実際のクリーニング・帯電兼用ブレードの
作成方法及び耐久性評価の方法の異なる例（実施例１，
２）を挙げるが、この発明はこれに限定されるものでは
ない。また、この実施形態の効果を明瞭にするために、
この実施形態とは関係しないクリーニング・帯電兼用ブ
レードの作成方法及び耐久性評価の方法の例（比較例）
も挙げる。

【００４８】（１）ブレードの作成方法及び耐久性評価
の方法１（実施例１）ブレードを作成する場合、まず以下に示す各材料を均一
に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量
〔％〕を示す。樹脂：フェノール樹脂；１８.５％導電材料：ケッチェンブラック；１.５％溶媒：エタノール；４０％メチルイソブチルケトン；４０％

【００４９】ブレードの基体は、絶縁性であるウレタン
ゴムブレードであり、表面をエタノールで洗浄した後、
上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行な
う。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱し
て硬化させる。このときのコート層（表面層）の膜厚
は、１０〔μｍ〕である。このようにして作成したブレ
ードを所定の複写機にセットして、連続通紙実験を行な
い、ブレードの耐久性の評価を行なった。連続通紙実験
の際に使用するトナーは、次の方法で作成したものであ
る。

【００５０】すなわち、まず以下に示す材料を混練機に
より１５０〔℃〕で溶融混練し、混練物を得る。なお、
以下の数字は重量〔％〕を示す。バインダ樹脂：ポリエステル（ＳＰ値：１０.６）；８
０％着色剤：カーボンブラック；８％帯電制御材：サリチル酸亜鉛；８％離型材：カルナウバワックス；４％

【００５１】次いで、その混練物を冷却した後、粉砕，
分級を行ない、粉砕粒子とする。そして、この粉体に疎
水性シリカを１２５：１の重量比で外添して、実験で使
用するトナーを得る。上述のようにして作成したブレー
ドの耐久性の評価は、次のようにして行なった。

【００５２】すなわち、上述した帯電条件（直流成分：
−０.９〔ｋＶ〕，交流成分：２.０〔ｋＶ〕，振動数：
１〔ｋＨｚ〕）で感光体の表面を帯電した後、ハーフト
ーン画像を現像して帯電均一性の評価を行なった。帯電
均一性の評価の結果、コピー枚数にして１００００枚の
連続通紙実験後でも、従来のクリーニング・帯電兼用装
置のようなブレードへのトナー付着・固着が起こらず、
良好な均一帯電性が確保された。コート樹脂のＳＰ値と
連続通紙（耐久性）実験の結果は、図３にまとめてあ
る。

【００５３】（２）ブレードの作成方法及び耐久性評価
の方法２（実施例２）ブレードを作成する場合、まず以下に示す各材料を均一
に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量
〔％〕を示す。樹脂：ポリビニルブチラール樹脂；４％硬化剤：イソシアネート；２％導電材料：ケッチェンブラック；０.５％溶媒：トルエン；９３.５％

【００５４】ブレードの基体は、絶縁性であるウレタン
ゴムブレードであり、表面をトルエンで洗浄した後、上
述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行な
う。コート後、ブレードを１４０〔℃〕で１時間加熱し
て硬化させる。このときのコート層の膜厚は、１０〔μ
ｍ〕である。

【００５５】このようにして作成したブレードを実施例
１と同様に所定の複写機にセットして、連続通紙実験を
行なったところ、やはりコピー枚数にして１００００枚
の連続通紙実験後でも、従来のクリーニング・帯電兼用
装置のようなブレードへのトナー付着・固着が起こら
ず、良好な均一帯電性が確保された。コート樹脂のＳＰ
値と連続通紙実験の結果は、図３にまとめてある。

【００５６】（３）ブレードの作成方法及び耐久性評価
の方法３（比較例）ブレードを作成する場合、まず以下に示す各材料を均一
に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量
〔％〕を示す。樹脂：ポリウレタン樹脂；６％硬化剤：イソシアネート；２％導電材料：ケッチェンブラック；０.５％溶媒：エタノール；９１.５％

【００５７】ブレードの基体は、絶縁性であるウレタン
ゴムブレードであり、表面をエタノールで洗浄した後、
上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行な
う。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱し
て硬化させる。このときのコート層の膜厚は、１０〔μ
ｍ〕である。

【００５８】このようにして作成したブレードを実施例
１，２と同様に所定の複写機にセットして、連続通紙実
験を行なったところ、コピー枚数にして２０００枚の連
続通紙実験後において、ブレードへのトナー付着・固着
が起こり、筋状の電位の低い部分が発生する（均一帯電
性が確保されない）ようになった。コート樹脂のＳＰ値
と連続通紙実験の結果は、図３にまとめてある。

【００５９】このように、この発明の実施形態である画
像形成装置では、クリーニング・帯電兼用ブレードを少
なくとも弾性体の基材と導電性の表面層とによって構成
し、且つその表面層を導電性を付与したフェノール樹脂
あるいはポリビニルブチラール樹脂等のトナー離型性の
良い材料で形成した（表面層を形成する樹脂のＳＰ値と
トナーを形成する樹脂のＳＰ値との差が１．０以上にな
るようにした）ので、クリーニング手段と帯電手段を別
々に配置した画像形成装置で生じていた以下の(１)(２)
に示すような問題を解消することができる。

【００６０】（１）感光体の周囲にクリーニングスペー
スと帯電スペースの両方が必要であるため、装置全体を
小型化するうえでネックとなっている。（２）クリーニング手段と帯電手段とが、別個の構成部
材となっているため、部品点数が多く、コストアップと
なる。また、クリーニング手段と帯電手段の両方の機能を兼用
させた従来のクリーニング・帯電兼用装置を備えた画像
形成装置で生じていた以下の(３)(４)に示すような問題
も解消することができる。

【００６１】（３）長期間使用した場合（例えばコピー
枚数が２０００枚以上になった場合）、トナーがブレー
ドの感光体と接触する表面に付着・固着することによっ
て帯電ムラが発生する。（４）トナーがブレードの感光体と接触する表面に付着
・堆積することを防止するために、ブレードに印加する
電源電圧を切り替えるための複雑な機構が必要となる。

【００６２】ここで、この発明の実施形態におけるクリ
ーニング・帯電兼用装置において、上述したような問題
（特にブレードの感光体との接触部にトナーが付着・堆
積する問題）が発生しない理由を記述する。従来の技術
の項で指摘したように、従来のクリーニング・帯電兼用
装置では、クリーニング・帯電兼用のブレードをわずか
なトナーが通過していくことが必要である。

【００６３】しかし、発明者らの実験によれば、このよ
うなトナーの中には、ブレードと感光体との当接部で、
ブレードと感光体とによって強く挟まれるために、ブレ
ード側に強く押し当てられ、ブレード表面に付着し、ト
ラップされてしまうトナーが存在する。このようなブレ
ードにトラップされたトナーが、核となって、ブレード
を通過するトナーを次々と寄せ集めて大きな固まりとな
ってトナー固着が発生すると考えられる。

【００６４】また、ブレードにトラップされたトナーが
核となって次第に大きな固まりとなる時には、この核ト
ナーと感光体との間で発生する摩擦熱や、ブレードと感
光体との間で発生する放電なども影響をおよぼしてい
る。このような問題に対して、この発明の実施形態で
は、クリーニング・帯電兼用のブレードの表面層をトナ
ー離型性の良い材料で形成したので、ブレードと感光体
との当接部において、トナーがブレードと感光体とで強
く挟まれても、トナーがブレードの表面に付着し、トラ
ップされるようなことは起こらない。

【００６５】すなわち、表面層をトナー離型性の良くな
い材料で形成したブレードの場合とは異なり、核となる
トナーがブレードと感光体との当接部に存在しないこと
になる。この結果、トナーがブレードの感光体と接触す
る表面に付着・固着することがなくなるため、画像形成
装置を長期間使用した場合でも帯電ムラが発生すること
がない。

【００６６】さらに、この実施形態では、ブレードに印
加する電圧を直流電圧に交流電圧を重畳した電圧とした
点が加わる。クリーニング・帯電兼用装置では、ブレー
ドに印加する電圧を直流電圧のみにした場合、前述した
ようにブレードと感光体との当接を厳しく制限したり、
ブレードと感光体との当接部近傍のトナーの影響を受け
やすいなどの問題がある。

【００６７】このため、均一な帯電を得るための困難さ
を考慮した場合には、ブレードに直流電圧のみを印加す
る方法は現実的ではなく、直流電圧に交流電圧を重畳し
た電圧を印加する方法が必要である。しかし、従来の技
術の項で指摘したように、ブレードに印加する電圧を直
流電圧に交流電圧を重畳した電圧にした場合、ブレード
の感光体と当接する表面へのトナーの付着・固着が促進
されてしまう傾向がある。

【００６８】これに対して、この発明の実施形態では、
ブレードの表面層をトナー離型性のよい材料で形成した
ので、ブレードに印加する電圧を直流電圧に交流電圧を
重畳した電圧にした場合でも、ブレードの感光体と当接
する表面へのトナーの付着・固着は起こらない（ブレー
ドと感光体との当接部にトラップされた核トナーがない
ため）。このため、画像形成装置を長期間使用した場合
でも帯電ムラが発生することがない。

【００６９】なお、ブレードの表面層を形成する樹脂の
ＳＰ値とトナーを形成する樹脂のＳＰ値との差が１．０
以上になるようにすることが望ましいが、必ずしもそう
する必要はない。また、ブレードに印加する電圧を直流
電圧に交流電圧を重畳した電圧にすることが望ましい
が、直流電圧のみにしてもよい。さらに、ブレードの表
面層は、トナー離型性の良い材料であれば、フェノール
樹脂あるいはポリビニルブチラール樹脂以外のもので形
成してもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，２，
４，５の発明の画像形成装置によれば、クリーニング・
帯電兼用ブレードを少なくとも弾性体の基材と導電性の
表面層とによって構成し、且つその表面層をトナー離型
性の良い材料（例えば導電性を付与したフェノール樹脂
あるいはポリビニルブチラール樹脂）で形成した（例え
ば表面層を形成する樹脂のＳＰ値とトナーを形成する樹
脂のＳＰ値との差が１．０以上になるようにした）の
で、クリーニング・帯電兼用装置（クリーニング・帯電
兼用ブレード）を長期間使用した場合でも、そのブレー
ドの表面にトナーが付着・固着することが原因である帯
電ムラが発生することがなくなる。

【００７１】さらに、請求項３の発明の画像形成装置に
よれば、電源が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧をク
リーニング・帯電兼用ブレードに印加するので、そのブ
レードと感光体との当接を厳しく制限したり、そのブレ
ードと感光体との当接部近傍のトナーの影響を受けやす
いなどの問題もなくなり、均一な帯電を容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の概要
を示す構成図である。

【図２】図１に示したクリーニング・帯電兼用装置２を
更に詳しく説明するための構成図である。

【図３】図２のクリーニング・帯電兼用ブレード３を使
用した場合の効果を説明するための図である。

【図４】電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略
構成図である。

【図５】従来の画像形成装置に用いられているクリーニ
ング手段の一例を示す概略構成図である。

【図６】従来の接触帯電装置の一例を示す概略構成図で
ある。

【図７】従来のクリーニング・帯電兼用装置の一例を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１：感光体ドラム（像担持体）１ａ：感光体２：クリーニング・帯電兼用装置３：クリーニング・帯電兼用ブレード３ａ：支持部材３ｂ：給電部材４：電源５：露光装置６：現像装置１０：転写装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横川信人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動可能な像担持体と、該像担持体の表
面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共に
その表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレ
ードと、該クリーニング・帯電兼用ブレードに前記帯電
用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置におい
て、前記クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性
体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つ前記
表面層をトナー離型性の良い材料で形成したことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】回動可能な像担持体と、該像担持体の表
面に接触して、その表面の残留トナーを除去すると共に
その表面を帯電するためのクリーニング・帯電兼用ブレ
ードと、該クリーニング・帯電兼用ブレードに前記帯電
用の電圧を印加する電源とを備えた画像形成装置におい
て、前記クリーニング・帯電兼用ブレードを少なくとも弾性
体の基材と導電性の表面層とによって構成し、且つ前記
表面層を形成する樹脂の溶解性パラメータの値とトナー
を形成する樹脂の溶解性パラメータの値との差が１．０
以上になるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記電源が、直流電圧に交流電圧を重畳
した電圧を前記クリーニング・帯電兼用ブレードに印加
する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の
画像形成装置。
【請求項４】前記クリーニング・帯電兼用ブレードの
表面層を、導電性を付与したフェノール樹脂によって形
成したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成
装置。
【請求項５】前記クリーニング・帯電兼用ブレードの
表面層を、導電性を付与したポリビニルブチラール樹脂
によって形成したことを特徴とする請求項１又は２記載
の画像形成装置。