JPH09134102A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置で、部品点数が増えず、また、
特別な加工や精度が不要であることにより従来と同等の
コストで、クリーニングブレード両端部とこれに近接し
たシール材との間隙からトナーがすり抜けないようにす
ることを目的とする。 【構成】 シール材４が、像担持体１の非ブレード当接
部１ａからブレード当接部１ｂ側に延びてブレードエッ
ジ３ａに像担持体１の移動方向上流側から近接して対向
する延設部４ａを有し、かつ使用されるトナー５の体積
平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４
０％以下の場合、ブレードエッジ３ａとシール材４の延
設部４ａとの間隙Ｓの幅をＷ、長さをＬとしたとき、０
＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４を満足する関係にあるようにし
て、間隙Ｓをすり抜けようとするトナー５を途中で凝集
させてすり抜けを防止し、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、詳しくは、電子写真複写機、電子写真ファクシミ
リ、電子写真プリンター等の電子写真方式により画像を
形成するものにおいて、感光体、誘電体等の像担持体上
の残留トナーを除去するのに用いられるクリーニング装
置を有する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クリーニング装置を有する画像形成装置
において従来、例えば、特開平３−２９１６８５号公報
は、クリーニングブレードの端部にクリーニング領域が
重畳するような別のブレードを設け、クリーニングブレ
ードのブレードエッジに沿って像担持体の端部側に移動
しすり抜けるトナーを捕捉する方法を開示している。

【０００３】また、実開平４−３４６３号公報は、クリ
ーニングブレードの両端部に突出部を設け、トナーの像
担持体両端部への移動を規制することにより、トナーの
漏れを防止する方法を開示している。

【０００４】さらに、特開平６−２７８６１号公報は、
クリーニングブレードの両端縁および／またはこれら端
縁が当接するシール材の端縁を傾斜させてトナーの漏れ
を減少させる方法を開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平３−２９１６８５号公報、特開平６−２７８６１号公
報が開示している技術では、トナーのすり抜けが顕著に
なるまでの時間が若干長くはなるが、本質的にはトナー
のすり抜けが依然として発生し、画像品質の低下を招
く。また部品点数が増えたり、特殊な加工のために加工
工程が増えると云ったことによって、コストが高くな
る。

【０００６】また、実開平４−３４６３号公報に開示の
技術は、加工が非常に困難であり、例え加工できたとし
ても、像担持体端部でのクリーニングブレードの当接状
態が均一にならないために、周辺に歪みが生じて、クリ
ーニングブレードそのものからトナーがすり抜けると云
った問題がある。

【０００７】本発明は上記のような問題を解消すること
を課題とし、部品点数が増えず、また、特別な加工や精
度が不要であることにより従来と同等のコストで、クリ
ーニングブレード両端部とこれに近接したシール材との
間隙からトナーがすり抜けることのないクリーニングブ
装置を持った画像形成装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
上記のような目的を達成するために、像担持体と、この
像担持体の軸線方向寸法よりも短いブレードエッジで像
担持体に摺接して像担持体をクリーニングするクリーニ
ングブレードとを持ち、像担持体端部の非ブレード当接
部に押圧されてブレードエッジに沿って移動してくるト
ナーの像担持体端部への漏れを防止するシール材が、像
担持体の非ブレード当接部からブレード当接部側に延び
てブレードエッジ部の上流側に近接して対向する延設部
を有し、かつ使用されるトナーの体積平均粒径が４μｍ
以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下の場合、
ブレードエッジとシール材の延設部との間隙の幅をＷ、
長さをＬとしたとき、 ０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４ を満足する関係にあることを特徴とするものである。

【０００９】このように、クリーニングブレードのブレ
ードエッジと、像担持体の非ブレード当接部に設けられ
たシール材の延設部との間の間隙の幅をＷ、長さをＬと
してあり、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４と十分に狭い間隙
で、かつ使用されるトナーの体積平均粒径が４μｍ以上
１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下であると、像
担持体表面に残留するトナーがクリーニングブレードの
像担持体に摺接しているブレードエッジに捕捉された
後、このブレードエッジに沿ってクリーニングブレード
の端部側に移動し側方へ抜けようとする際、クリーニン
グブレードの端部でブレードエッジとシール材の延設部
とが形成している前記間隙の途中でこの間隙の狭さと後
続トナーによる圧縮とによって凝集してブロッキング層
を形成しそれ以上動かないし、この間隙の途中にできた
ブロッキング層がそれ以降に抜けようとするトナーをせ
き止めるシールの役目を果たすので、トナーのすり抜け
が発生しない。また、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４である間
隙の存在によって、シール材はクリーニングブレードと
接触しないので、シール材がクリーニングブレードに歪
みを与えることもなくブレードエッジは長期に亘って像
担持体表面に自由な状態で均一に摺接し良好なクリーニ
ング性を維持することができる。

【００１０】しかも、部品点数は増加しないし、特別な
加工や精度も不要であるので、コスト上昇の原因にはな
らない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の画像形成装置の一実
施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は
本発明が適用される画像形成装置のクリーニング部分を
示している。図示のものは電子写真方式を採用する画像
形成装置一般に適用されるもので、感光体や誘電体より
なる像担持体１は図の矢印の方向に回転される。この回
転される像担持体１の上に電子写真方式にて静電潜像が
形成され、これをトナー現像して顕像化したものを記録
紙の上に静電転写し画像を形成する。記録紙は転写後に
定着処理される。像担持体１の転写後の表面には残留ト
ナーがあり、これを次の画像形成のためにクリーニング
装置２によって除去する。

【００１２】図１に示す本実施の形態でのクリーニング
装置２ではクリーニングブレード３は鉛直に近い姿勢で
ブレードエッジ３ａが上向で、上記像担持体１の回転方
向に対し順方向にて接触するように設置されている。ク
リーニングブレード３の設置姿勢は、現像装置、転写装
置、帯電装置、露光装置等他の機器の配置との関係で決
まるものである。したがって、機器の配置によっては種
々に変化する。クリーニングブレード３はその基部がク
リーニング装置本体２ａの近傍に設けられたフフレーム
１１に支持され、ブレードエッジ３ａは、クリーニング
装置本体２ａの廃トナー入口２ｂの下縁から像担持体１
の側に斜め上向きに延びるばね板１２の先端によって像
担持体１へ押圧され、矢印の方向に回転する像担持体１
の表面に摺接して残留トナーを掻き取り、この掻き取っ
たものをクリーニング装置本体２ａ内に廃トナー入口２
ｂを通じて受入れる。受け入れられた廃トナーはパドル
７の回転も手伝って、クリーニング装置本体２ａの下部
にある廃トナー受８に落ち込み、ここで搬送部材９によ
って所定の廃トナー容器に送り込まれて回収される。

【００１３】電子写真プロセスでは、クリーニングブレ
ード３がこの位置にある場合、クリーニングブレード３
と像担持体１との軸線方向の長さが同じで、両側のブレ
ード端部が像担持体１の端部と一致する構成にすると、
クリーニングブレード３の像担持体１に摺接するブレー
ドエッジ３ａにて掻き取った残留トナーが、ブレードエ
ッジ３ａに沿ってブレード端部の側に移動し、像担持体
１の両端部から落下するので、機内を著しく汚損する。

【００１４】そこで、図２、図３に示すようにクリーニ
ングブレード３の長さを像担持体１の軸線方向寸法より
も短くする。実質的にはクリーニングブレード３のブレ
ードエッジ３ａの長さが像担持体１よりも短ければよ
い。これによって像担持体１のクリーニングブレード３
のブレードエッジ３ａが当接しなくなる部分、つまり非
ブレード当接部１ａに押圧されて、ブレードエッジ３ａ
にて掻き取られたトナー５が図４に示すようにブレード
エッジ３ａに沿って像担持体１の端部に向けて移動して
くるのを受止めるシール材４を設けて、前記移動してき
たトナー５が像担持体１の端部へすり抜け漏れるのを防
止する。

【００１５】このトナー５の漏れ防止のために、シール
部材４は、像担持体１の非ブレード当接部１ａからブレ
ード当接部１ｂ側に延びてブレードエッジ３ａ部に、図
２の矢印で示す像担持体１の移動方向の上流側から近接
して対向する延設部４ａを設け、かつ使用されるトナー
の体積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％
以上４０％以下の場合、ブレードエッジ３ａとシール材
４の延設部４ａとの間隙Ｓの幅をＷ、長さをＬとしたと
き、 ０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４ を満足する関係にあるようにしてある。

【００１６】このように、クリーニングブレード３のブ
レードエッジ３ａと、像担持体１の非ブレード当接部１
ａに設けられたシール材４の延設部４ａとの間の間隙Ｓ
の幅をＷ、長さをＬとしてあり、０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．
４と十分に狭い間隙Ｓで、かつ使用されるトナー５の体
積平均粒径が４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上
４０％以下であると、像担持体１表面に残留するトナー
５がクリーニングブレード３の像担持体１に摺接してい
るブレードエッジ３ａに捕捉された後、このブレードエ
ッジ３ａに沿ってクリーニングブレード３の端部側に移
動し側方へ抜けようとする際、クリーニングブレード３
の端部でブレードエッジ３ａとシール材４の延設部４ａ
とが形成している前記間隙Ｓの途中でこの間隙Ｓの狭さ
と後続するトナー５による圧縮とによって凝集してブロ
ッキング層５ａを形成しそれ以上動かないし、この間隙
Ｓの途中にできたブロッキング層５ａがそれ以降に抜け
ようとするトナー５をせき止めるシールの役目を果たす
ので、トナー５のすり抜けが発生しない。また、０＜
（Ｗ／Ｌ）＜０．４である間隙Ｓの存在によって、シー
ル材４はクリーニングブレード３と接触しないので、シ
ール材４がクリーニングブレード３に歪みを与えること
もない。したがってブレードエッジ３ａは像担持体１表
面に自由な状態で長期に亘って均一に摺接してトナーの
すり抜けは起こらず良好なクリーニング性を維持するこ
とができる。

【００１７】しかも、部材数が増大しないし、特別な加
工や精度が不要であるので、コスト上昇の原因にはなら
ない。

【００１８】本実施の形態ではさらに、シール材４には
像担持体１の非ブレード当接部１ａでクリーニングブレ
ード３の基部側に延びてクリーニングブレード３の端部
に沿う延設部４ｂも形成しているが、トナー５のすり抜
けが前記間隙Ｓの部分で阻止されるので、前記延設部４
ｂは特に必要なものではなく図４に示すようにクリーニ
ングブレード３のブレード端部３ｂとの間に隙間があっ
ても問題はないし、これを省略することができる。

【００１９】本実施の形態での実施例を示すと、例えば
Ｗ＝１ｍｍ、Ｌ＝６ｍｍとしてトナー５のすり抜けは発
生しない。また、シール材４は、発泡のウレタンにテフ
ロン系繊維を用いたモケットが使用されている。しか
し、これに限られることはなく、弾性のある合成樹脂や
各種繊維およびそれらの組み合わせのもので像担持体１
の曲面に馴染みトナー５のすり抜けが起こり難く、かつ
低摩擦で耐久性の高いものが好適である。

【００２０】また、像担持体１は、有機系、無機系およ
びその複合系の材料のものを使用し、クリーニングブレ
ード３はポリウレタンゴム、フッ素ゴム、テフロン系の
弾性材料を使用する。像担持体１はドラムタイプに限ら
れる必要はなく、ベルトタイプのもの等、他の形態をな
している場合にも同様に本発明は適用できる。

【００２１】図４を用いてトナーのすり抜けの発生が阻
止される状態となる間隙Ｓでのトナー５の挙動とすり抜
け防止のプロセスを以下にさらに詳しく説明する。

【００２２】トナー５はブレードエッジ３ａによって像
担持体１から掻き取られて、ブレードエッジ３ａに沿っ
て移動し拡がっていく。トナー５が移動する際、まずブ
レードエッジ３ａとの間の摩擦によって移動しながら対
流してブレードエッジ３ａ部を底辺とした山を形成しよ
うとする。トナー５の凝集度が低い場合、トナー５の山
は高くなることもなく、すぐに崩れ、トナー５はブレー
ド端部３ｂの側に移動していく。しかし、トナーの凝集
度がある程度高いと、ブレードエッジ３ａに沿って間隙
Ｓ側へ移動するトナー５は山を形成し、その山は徐々に
高くなり、やがて山の頂上は間隙Ｓ内でシール材４に接
触する。すると山の頂上とシール材４との間に隙間がな
くなるため、トナー５はさらに凝集してトナー塊５ａと
なって塞ぎ止められ動かなくなる。それ以後のトナー５
もこの凝集し動かなくなったトナー塊５ａによってブロ
ックされ、クリーニングブレード３のブレード端部３ｂ
とシール材４の延設部４ａとの間隙Ｓからのトナー５の
すり抜けは未然に防止される。

【００２３】前記のようなトナー５の山はトナー５の凝
集度が高いほど形成され易くなる。

【００２４】しかし、凝集度が高すぎると現像装置内で
の攪拌／移動が困難となり好ましくない。以上の点を配
慮すると、体積粒径が４〜１５μｍのトナーにおいて凝
集度は、ブレードエッジ３ａ上でのトナー５の山ができ
るように５％以上で、現像装置内での攪拌搬送が可能な
ように４０％以下という数値範囲に設定して好都合であ
る。前記トナー塊５ａは、適度な柔らかさを有している
ため、クリーニングブレード３に対し極度の圧迫を加え
るようなことはなく、良好なクリーニング状態を保つこ
とができ、クリーニングブレード３が捲れ上がったり、
像担持体１を傷付けたりするような副作用的は心配はな
い。

【００２５】図５は、クリーニングブレード３のブレー
ドエッジ３ａとシール材４との間隙Ｓの長さＬとその幅
Ｗを種々に変えて１５０００枚相当の耐久試験を行った
結果を示している。図５において、○はトナーのすり抜
けが全く発生しなかったもの、×はすり抜けが全て発生
したもの、△はすり抜けが発生したりしなかったりした
ものをそれぞれ示す。

【００２６】ここで用いられたトナーは、ポリエチレン
系のトナーで、前記実施の形態で示したのものと同様、
体積平均粒径で４μｍ以上１５μｍ以下、凝集度で５％
以上４０％以下のものである。４μｍ以下のトナーはク
リーニングブレード３ではクリーニングできず、１５μ
ｍ以上のものは画質が著しく悪く実用できない。また、
トナーの材料については前記したものに限らず、スチレ
ン系、アクリル系、磁性、非磁性のものも使用できる。

【００２７】図５から、Ｗ＝０のときはトナーのすり抜
けが発生しており、Ｗ／Ｌが０．４以上のときもトナー
のすり抜けの発生確率が高い。従って、この場合におい
て実用上の最低限のシール性はＷとＬの関係を０＜（Ｗ
／Ｌ）＜０．４と条件付けることで満足することができ
る。

【００２８】またこの条件はＬの値を十分に取ること
で、Ｗのあたいの精度管理は容易になる。例えば、Ｌを
少なくとも５ｍｍ確保すれば、Ｗは０ｍｍから２ｍｍま
での範囲で前記シール性が得られる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、像担持
体表面に残留するトナーがクリーニングブレードのブレ
ードエッジに捕捉された後、このブレードエッジに沿っ
てクリーニングブレードの端部側に移動し像担持体の端
部へ抜けようとしても、クリーニングブレードの端部で
ブレードエッジとシール材の延設部とが形成している前
記間隙によってトナーを凝集させてトナーのすり抜けを
防止でき、しかも、部材数が増大しないし、特別な加工
や精度も要らないのでないのでコストが従来よりも高く
なることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態としての画像形成装置の
クリーニング装置部分を示す断面図である。

【図２】図１のクリーニング装置のクリーニングブレー
ドおよびシール抜け防止用のシール材と像担持体との関
係を示す正面図である。

【図３】図２の３つの部材の関係を示す斜視図である。

【図４】図２の３つの部材の関係によるトナーすり抜け
防止状態を示す一部の正面図である。

【図５】クリーニングブレードおよびシール材のトナー
すり抜け耐久実験の各種の場合の結果を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 像担持体 １ａ 非ブレード当接部 １ｂ ブレード当接部 ２ クリーニング装置 ３ クリーニングブレード ３ａ ブレードエッジ ３ｂ ブレード端部 ４ シール材 ４ａ 延設部 ５ トナー Ｓ 間隙 Ｗ 間隙の幅 Ｌ 間隙の長さ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、この像担持体の軸線方向寸
   法よりも短いブレードエッジで像担持体に摺接して像担
   持体をクリーニングするクリーニングブレードとを持
   ち、像担持体端部の非ブレード当接部に押圧されてブレ
   ードエッジに沿って移動してくるトナーの像担持体端部
   への漏れを防止するシール材が、像担持体の非ブレード
   当接部からブレード当接部側に延びてブレードエッジ部
   に像担持体の移動方向上流側から近接して対向する延設
   部を有し、かつ使用されるトナーの体積平均粒径が４μ
   ｍ以上１５μｍ以下、凝集度５％以上４０％以下の場
   合、ブレードエッジとシール材の延設部との間隙の幅を
   Ｗ、長さをＬとしたとき、 ０＜（Ｗ／Ｌ）＜０．４ を満足する関係にあることを特徴とする画像形成装置。