JPH10214013A

JPH10214013A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10214013A
Application number: JP34208997A
Authority: JP
Inventors: Tatsuichi Tsukida; 辰一月田; Kimitaka Ichinose; 公孝一瀬; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Atsushi Suzuki; 淳鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】感光ドラムや中間体等の像担持体の表面クリ
ーニングする弾性ブレードにより、像担持体の表面に残
留した１成分現像剤のトナーを、重合トナーのように球
形のトナーをしようした場合にも、良好に除去すること
である。【解決手段】トナーは形状係数ＳＦ１が１００〜１２
０の非磁性トナーであり、弾性ブレードを感光ドラムの
表面に線圧で５５〜９５ｇ／ｃｍの当接圧により当接し
た。この弾性ブレードは、ＪＩＳＡ硬度が６３゜以上
で７３゜以下のポリウレタンゴムからなり、感光ドラム
の表面にその回転方向と逆方向のカウンター方向に当接
した。感光ドラムは表面にトナーに対する離型層を有
し、この離型層は少なくともフッ素樹脂粒子を含有す
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、電子写真方式を採
用した画像形成装置に関し、詳しくは、弾性ブレードに
よるクリーニング手段を備えた画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式を採用した画像
形成装置において、感光ドラムのクリーニング手段とし
て、図１４に示すように、弾性ブレード１０５を有する
クリーニング手段１０２が知られており、構成が簡単か
つ安価ということから広く使用されている。

【０００３】このクリーニング手段１０２は、廃トナー
容器１０３と、その感光ドラム１０に面した一所に取り
付けた支持部材１０４と、支持部材１０４に支持させた
上記の弾性ブレード１０５と、廃トナー容器１０３の弾
性ブレード１０５の下側位置に取付けたトナー捕集シー
ト１０６とからなっている。

【０００４】弾性ブレード１０５はポリウレタンゴムか
らなる。この弾性ブレード１０５の先端部は、図の矢印
方向に回転する感光ドラム１０１の表面に、回転方向下
流に向かって徐々に離間する方向、つまり回転方向と対
向したいわゆるカウンター方向に当接されている。

【０００５】従来の粉砕法により製造したトナーを用い
る画像形成装置にあっては、この弾性ブレード１０５の
感光ドラム１０１の表面に対する当接圧は、普通、最低
でもおよそ２５ｇ／ｃｍに設定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
カラー画像形成装置の需要の高まりとともに、１成分現
像剤として重合法により製造した非磁性トナーが採用さ
れつつある。

【０００７】この重合法により製造した非磁性トナー、
つまり重合トナーは、製法上ほぼ球形に形成され、また
内部にワックス等の低軟化物質を包含させることが可能
である。重合トナーへの低軟化物質の内包により、従来
のオフセットを防止するために行なっていた定着手段内
でのオイル塗布が不要となり、たとえばＯＨＰシートへ
のプリント出力に際しても、出力されるシートがオイル
でべたつくというような不具合がなくなる。

【０００８】その反面、重合トナーは、クリーニング手
段１０２の弾性ブレード（クリーニングブレード）１０
５により感光ドラム１０１の表面から掻き落とし、除去
することが困難であることが知られている。これは、感
光ドラム１０１の表面に当接したクリーニングブレード
１０５の先端が感光ドラムの回転により振動して、この
振動によるクリーニングブレード先端と感光ドラム表面
とのわずかな隙間を、重合トナーが球形であるため摺り
抜けやすいからであると考えられる。

【０００９】本発明の目的は、重合トナーのように球形
のトナーをクリーニング不良を生じることなく、感光ド
ラム等の像担持体の表面から除去することを可能とした
クリーニング手段を備えた画像形成装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、移動する像担持体の表面上に１成分現像剤のトナー
でトナー像を形成し、そのトナー像を転写材上に転写
し、像担持体の表面に残留した転写残りのトナーを、像
担持体の表面に当接した弾性ブレードにより除去する画
像形成装置において、前記トナーは形状係数ＳＦ１が１
００〜１２０のトナーであり、前記弾性ブレードを前記
像担持体の表面に線圧で５５〜９５ｇ／ｃｍの当接圧に
より当接したことを特徴とする画像形成装置である。

【００１１】本発明によれば、前記トナーは非磁性トナ
ーとされ、好ましくは非磁性トナーが重合法により製造
される。また、前記弾性ブレードはＪＩＳＡ硬度が６
３°以上で７３°以下であり、ポリウレタンゴムからな
り、前記弾性ブレードは前記像担持体の表面にその移動
方向と逆方向から当接する。前記像担持体は電子写真感
光体とされる。表面にトナーに対する離型層を有し、前
記像担持体の離型層は少なくともフッ素樹脂粒子を含有
する。また前記像担持体は、電子写真感光体に形成した
トナー像が転写される中間転写体とすることができる。

【００１２】本発明によれば、前記画像形成装置は周囲
の環境条件を検知する手段を有し、前記弾性ブレードは
前記現像剤担持体の表面との当接圧を変更可能に設置さ
れ、検知した環境条件に応じて弾性ブレードの当接圧を
変更する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１４】実施例１図１は、本発明にかかる画像形成装置の一実施例を示す
概略構成図である。図１に示すように、本画像形成装置
は、感光ドラム１の他に第２の像担持体として中間転写
体５を備えたカラー画像形成装置である。

【００１５】第１の像担持体である電子写真感光ドラム
１は、アルミニウム等のシリンダ状の基体の外周面上に
ＯＰＣ等の感光材料による感光層を形成してなってい
る。感光ドラム１については後述する。感光ドラム１は
矢印の方向に１２０ｍｍ／秒の周速度を持って回転駆動
され、まず、その表面が帯電ローラ２により−７００Ｖ
（暗部電位ＶD ）に一様帯電される。次に、第１の画像
情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３に
よる走査露光が施され、明部電位ＶL ＝−１００Ｖの１
色目の静電潜像が形成される。このように形成された静
電潜像は、現像装置４により現像され、トナー像として
可視化される。

【００１６】現像装置４は、第１色目してイエロートナ
ーを内包した現像器４ａ、第２色目としてマゼンタトナ
ーを内包した現像器４ｂ、第３色目としてシアントナー
を内包した現像器４ｃ、第４色目としてブラックトナー
を内包した現像器４ｄを周方向に間隔を開けて搭載して
おり、現像器４ａ〜４ｄを周方向に回転して感光ドラム
１と対向した現像位置に順次移動することにより、現像
に使用する現像器を切換え可能となっている。現像方法
としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥ
Ｄ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを
組合せて実施することが多い。

【００１７】現像により得られた第１色目のトナー像
（イエロートナー像）は、矢印方向に回転する第２の像
担持体としての中間転写体５の表面に、これと対向した
第１の転写部位（１次転写部）６ａにおいて転写される
（１次転写）。中間転写体５は、トナー像が最終的に転
写される転写材Ｐの長さよりも若干長い周長を有し、感
光ドラム１に対して所定の押圧力を持って圧接されつ
つ、感光ドラムの周速度と略同速の周速度を持って感光
ドラム１との対向部が同方向に移動する順方向に回転駆
動される。感光ドラム１上トナー像の転写材への転写
は、高圧電源７で中間転写体５にトナーの帯電極性とは
逆極性の電圧（１次転写バイアス）を印加することによ
り静電的に行なわれる。１次転写が終了した感光ドラム
１の表面に若干量残留したトナーは、クリーニング装置
８のクリーニングブレード（弾性ブレード）８ａにより
除去される。

【００１８】上記の工程をさらに３回繰り返し、現像器
４ｂにより現像したマゼンタトナー像（２色目）、現像
器４ｃにより現像したシアントナー像（３色目）、現像
器４ｄにより現像したブラックトナー像（４色目）を、
トナー像が形成される都度、中間転写体５の表面に重ね
合わせて転写することにより、中間転写体５上にイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を積
層したカラー画像が得られる。

【００１９】中間転写体５に対し、感光ドラム１とは略
反対側の位置に転写ベルト９が設けられている。この転
写ベルト９は、バイアスローラ９ａおよびテンションロ
ーラ９ｂに架け回わされ、図示しない機構により中間転
写体５に対し接離自在とされている。初め離間していた
転写ベルト９が、４色目の転写の開始から所定のタイミ
ングで中間転写体５に所定の押圧力で圧接され、矢印の
向きに駆動回転される。これと所定のタイミングで、転
写ベルト９と中間転写体５が対向した第２の転写部位
（２次転写部）６ｂに転写材Ｐが挿入され、同時にバイ
アスローラ９ａに高圧電源１０によりトナーの帯電極性
とは逆極性の電圧（２次転写電圧）が印加され、中間転
写体５上に形成された４色のトナー像が転写材Ｐの表面
に一括して転写される（２次転写）。

【００２０】４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、
図示しない定着装置へと搬送され、そこで定着を施すこ
とにより４色のトナーの混色および転写材の繊維への固
定が行なわれて、フルカラーの永久画像とされた後、画
像形成装置の機外に排出される。２次転写が終了した中
間転写体５の表面に若干残留したトナーは、所定のタイ
ミングでクリーニング装置（クリーニングローラ）１１
を中間転写体に当接して除去される。

【００２１】本実施例で用いた感光ドラム１は、図２に
示すように、外径が略６０ｍｍのアルミニウムからなる
芯金１ａ上に、フタロシアニン化合物からなる厚さ０．
２μｍの電荷発生層１ｂを形成し、その上にバインダー
としてのポリカーボネート中にヒドラゾン化合物を分散
した電荷輸送層１ｃを形成してなっており、いわゆる有
機感光体とされている。

【００２２】この感光ドラム１の表面の水に対する接触
角および滑り性を測定すると、接触角は８５°が測定さ
れ、滑り性は全く滑りがなく測定不能であった。ここで
滑り性とは、ヘイドン社製の滑り性試験機により測定さ
れ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の滑り性を
１として、被測定物の滑り性をＰＥＴに対する比で示し
たもので、滑り性の値が小さいほど、被測定物は滑り性
に優れていることを示している。

【００２３】本実施例で用いたトナーは、たとえば懸濁
重合法で製造された重合トナーで、低軟化物質を５〜３
０重量％含み、その粒径が５〜７μｍで形状係数、特に
ＳＦ１が１００〜１２０の実質的に球形を有する非磁性
トナー（非磁性１成分現像剤）であり、好ましくは、形
状係数ＳＦ２も１００〜１２０である。

【００２４】上記の形状係数ＳＦ１とは、球状物質の形
状の丸さの程度を示す数値であり、図３に示すように、
球状物質を２次元平面上に投影してできる楕円状図形の
最大長ＭＸＬＮＧの２乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、
１００π／４を乗じた値で示される。すなわち、ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）² ／ＡＲＥＡ｝×（１００π
／４）である。

【００２５】形状係数ＳＦ２は、図４に示すように、物
質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を２次元
平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩを図形面積
ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表され。
すなわち、ＳＦ２＝｛（ＰＥＲＩ）² ／ＡＲＥＡ｝×（１００π／
４）である。

【００２６】本実施例では、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ
（Ｓ−８００）を用い、トナーの粒子像を無作為に１０
０回サンプリングし、その画像情報をインターフェース
を介してニコレ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導
入して解析し、形状係数ＳＦ１、ＳＦ２を上記式より算
出した。

【００２７】本実施例で用いた重合トナーの概略構成を
図５に示す。図５に示すように、重合トナー１２はその
製法上、実質的に球形を有している。この重合トナー１
２は、コア１２ａ上に樹脂層１２ｂを設け、その上に表
層１２ｃを設けた３層構造になっており、コア１２ａに
はエステル系のワックスを内包し、樹脂層１２ｂはスチ
レン−アクリレート樹脂からなり、表層１２ｃはスチレ
ン−ポリエステル樹脂からなっている。その比重は約
１．０５である。

【００２８】トナー１２のコア１２ａにワックスを内包
することにより、定着工程でのトナーのオフセットを防
止する効果が得られ、樹脂の表層１２ｃを設けることに
より、トナーの帯電効率の向上を図ることができる。さ
らに、トナー１２の摩擦帯電電荷量（Ｑ／Ｍ）の安定化
を図るために、トナー１２はオイル処理シリカを外添し
て用いられ、このようにして使用されたトナー１２の摩
擦帯電電荷量は、おおよそ−２０μＣ／ｇであった。

【００２９】本実施例で用いたクリーニング装置８につ
いて図６を参照して説明する。

【００３０】クリーニング装置８は、廃トナー容器８ｃ
と、その容器８ｃの感光ドラム１に面した一所に取り付
けた支持部材８ｄと、支持部材８ｄに支持させたクリー
ニングブレード（弾性ブレード）８ａと、容器８ｃのク
リーニングブレード８ａの下方位置に取付けたトナー捕
集シート８ｂとからなっている。

【００３１】クリーニングブレード８ａはポリウレタン
ゴムからなり、板金からなる支持部材８ｄの先端部に一
体的に保持され、図７に示すように、感光ドラム１の表
面にその回転方向と逆方向から（つまりカウンター方向
に）、所定の侵入量δ、所定の設定角θで当接されてい
る。ここで、侵入量δとは、クリーニングブレード８ａ
の先端部が変形せず、そのまま感光ドラム１へ侵入した
と仮想したときのブレード８ａの先端面の侵入長さであ
り、設定角θは、そのブレード８ａの先端面と感光ドラ
ム１とが交わる点の接線とクリーニングブレード８ａの
軸線とがなす角度である。

【００３２】本発明では、感光ドラム１に対するクリー
ニングブレード８ａの当接圧は、図８のようにして測定
した。クリーニングブレード８ａを図８の紙面に垂直な
幅方向に１ｃｍ幅に切断し、この１ｃｍ幅のクリーニン
グブレード８ａをモータ１２により矢印方向に移動自在
なブレード台１３に取り付け、所望の設定角θ、本例で
はθ＝３２°に設定し、ブレード台１３を降下してクリ
ーニングブレード８ａの先端部を荷重センサ１４の受け
板１４ａに当接させる。次いで求めたい侵入量δ分だけ
ブレード台１３を降下して、クリーニングブレード８ａ
の先端部を侵入量δ分だけ降下し、受け板１４ａを押圧
して、そのときの荷重センサ１４の荷重出力値（電圧）
をアンプ１５で増幅して電圧計１６で読み取る。予め求
めておいた荷重出力の単位電圧あたりの荷重に基づき荷
重出力値から荷重を求めると、クリーニングブレード８
ａの当接圧、すなわちクリーニングブレード８ａの幅１
ｃｍ当たりの線圧が得られる。

【００３３】クリーニングブレード８ａによる感光ドラ
ム１のクリーニング性を当接圧を変えて試験したときの
結果を表１に示す。試験の方法は、クリーニングブレー
ドは３種類の硬度の異なるものを用い、常温常湿、低温
低湿および高温高湿の環境下で６０００枚の連続カラー
プリントを行ない、そのときのクリーニング性その他を
調べた。感光ドラムに対するクリーニングブレードの当
接圧は、感光ドラムに対するクリーニングブレードの侵
入量δを変えることによって変更した。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１に示されるように、低温低湿環境下で
は、いずれの硬度のクリーニングブレードも、感光ドラ
ムに対する当接圧が６５ｇ／ｃｍを下回る場合は、プリ
ント枚数が進むにつれてクリーニング（ＣＬＮ）の不良
が発生した。

【００３６】このときのクリーニングブレードの感光ド
ラムに当接するエッジ部を拡大観察したところ、クリー
ニングブレードの幅方向全域にわたってエッジ部に欠け
が認められた。これは、クリーニングブレードの感光ド
ラムに対する当接圧が低いために、クリーニングブレー
ドの振動等により、プリント試験の過程でわずかづつで
はあるがトナーがクリーニングブレードを擦り抜けてし
まい、これが連続的に続く間にクリーニングブレードの
エッジ部がえぐり取られるためであると考えられる。

【００３７】一方、高温高湿環境下では、クリーニング
ブレードの感光ドラムに対する当接圧が８０ｇ／ｃｍを
上回る設定の場合には、クリーニングブレードの振動に
よる異音が発生した。

【００３８】以上の結果を踏まえて、本実施例では、硬
度（ＪＩＳＡ）がおよそ６９°のポリウレタンゴムか
らなるクリーニングブレード８ａを感光ドラム１に対
し、当接圧が約７３ｇ／ｃｍになるように、侵入量δが
１．３ｍｍ、設定角θが３２°の条件で当接させ、低温
低湿環境下、高温高湿環境下において６０００枚の連続
カラープリントを行なった。その結果、低温低湿、高温
高湿のいずれの環境下でもクリーニング不良が発生せ
ず、良好なカラー画像を得ることができた。

【００３９】実施例２本実施例は、図１に示した実施例１の画像形成装置にお
いて、装置が使用される環境状態を自動的に検知する手
段を設置し、この検知した環境情報に応じて、感光ドラ
ムに対するクリーニングブレードの侵入量を変更可能と
したことが大きな特徴である。本実施例のその他の構成
は実施例１と基本的に同じであるので、以下の説明で必
要に応じ図１等を参照する。

【００４０】まず、クリーニングブレード８ａによる感
光ドラム１の削れ量の試験結果を表２に示す。試験法
は、ＪＩＳＡ硬度が約６９°のポリウレタンゴム製の
クリーニングブレードを感光ドラムに対し、当接圧が約
７３ｇ／ｃｍとなるように当接させた状態で、常温常
湿、低温低湿、高温高湿の環境下において、３０００枚
の間欠カラープリントを行ない、感光ドラム表面の削れ
量を測定した。

【００４１】

【表２】

【００４２】表２に示されるように、感光ドラムに対す
るクリーニングブレードの当接圧が同じであっても、低
温低湿環境下よりも高温高湿環境下の方が感光ドラム表
層の削れ量が多いことが分かる。これは、前記の実施例
１に述べたように、高温高湿環境下で異音が生じやすく
なるのと同じように、高温高湿環境下では感光ドラム表
面の滑り性が低下し、クリーニングブレードとの摩擦が
大きくなることが原因であると考えられる。

【００４３】そこで、本実施例では、クリーニング不良
が生じやすく、削れ量が少ない低湿環境下では、クリー
ニングブレードの感光ドラムに対する侵入量を高めに設
定して感光ドラムに対する当接圧を高め、また異音が生
じやすく、削れ量が多い高温高湿環境下では、クリーニ
ングブレードの侵入量を低めに設定して当接圧を低くす
るように措置し、低温低湿〜高温高湿の全環境下で、ク
リーニング不良、異音の発生を防止できるようにし、ま
た感光ドラムの削れ量を抑制して、感光ドラムの寿命延
長を図った。

【００４４】そこで、本実施例では、上述したように、
画像形成装置が使用される環境状態を自動的に検知する
手段を設置し、上記のように、環境情報に応じて感光ド
ラムに対するクリーニングブレードの侵入量を変化させ
るようにした。本実施例における環境状態の自動検知手
段について説明する。

【００４５】本実施例においても、画像形成装置は、実
施例１の図１に示したように、一次帯電手段として帯電
ローラ２が具備されているが、一般に帯電ローラを構成
する材料は、周囲の環境状態に応じてその電気抵抗値が
大きく変化するという特性を有している。すなわち、低
温低湿環境下では、常温常湿環境下に比べて帯電ローラ
２の抵抗値が増加する傾向にあり、逆に高温高湿環境下
では、常温常湿環境下よりも帯電ローラ２の抵抗値が低
下する傾向にある。そこで、本発明では、この帯電ロー
ラ２を環境状態検知手段として使用し、帯電ローラ２の
抵抗を検知することにより画像形成装置がおかれている
周囲の環境状態を検出するのである。

【００４６】本実施例において、図１の画像形成装置の
帯電ローラ２が感光ドラム１の非画像形成領域に対応し
ている際に、この帯電ローラ２に対し−２０μＡに定電
流制御された直流バイアスを印加し、そのとき帯電ロー
ラ２に生じる電圧の環境依存性を調べた。その結果を図
９に示す。

【００４７】図９に示されるように、常温常湿環境下で
は帯電ローラ２に発生する電圧が−１．７ｋＶであるの
に対し、低温低湿環境下では帯電ローラ２の抵抗値が比
較的高いために発生電圧は−２．０ｋＶと高く、逆に高
温高湿環境下では帯電ローラ２の抵抗値が比較的低いた
めに、発生電圧は−１．２ｋＶと低くなる。従って、帯
電ローラ２の抵抗値のばらつきをも考慮して予め設定し
た電圧値よりも、実測した発生電圧が高いか低いかを検
出すれば、周囲の環境状態を検知することができ、この
ようにして得られた環境情報をクリーニングブレードの
侵入量の設定にフィードバックすればよいことになる。

【００４８】図１０に、本実施例におけるクリーニング
ブレードの当接圧制御のフローチャートを示す。本実施
例では、上記の実験結果および帯電ローラ２の抵抗値の
ばらつきを踏まえ、周囲の環境が低温低湿環境であると
判断する出力電圧値を−１．８ｋＶ、周囲の環境が高温
高湿環境であると判断する出力電圧値を−１．３ｋＶと
した。

【００４９】まず、画像形成装置の電源が投入され（ス
テップＳ１）、装置は所定のシーケンスを経て待機状態
になるが、このときには、感光ドラム１に対するクリー
ニングブレード８ａの侵入量に初期値としてたとえば
１．３ｍｍを設定して、クリーニングブレード８ａの当
接圧が７３ｇ／ｃｍとなるようにする（Ｓ２）。その
後、図示しないホスト機器からのプリント信号を受信し
（Ｓ３）、感光ドラム１の回転が開始された後に、帯電
ローラ２に対し−２０μＡに定電流制御された直流バイ
アスを印加する（Ｓ４）。

【００５０】その印加によって帯電ローラ２に発生した
電圧（出力電圧）を予め設定したしきい値−１．８ｋＶ
及び−１．３ｋＶと比較し（Ｓ５）、発生電圧が−１．
８ｋＶよりも高い場合に、画像形成装置がおかれている
周囲の環境が低温低湿環境であると認識して、クリーニ
ングブレードの侵入量を１．５ｍｍに設定して、感光ド
ラムに対するクリーニングブレードの当接圧を８５ｇ／
ｃｍとする（Ｓ６）。これに対し、発生電圧が−１．３
ｋＶを下回った場合には、画像形成装置がおかれている
周囲の環境が高温高圧環境であると認識し、異音の発生
を防止し、感光ドラム表層の削れ量を抑制するために、
クリーニングブレードの侵入量を１．１ｍｍに設定し
て、感光ドラムに対するクリーニングブレードの当接圧
を６０ｇ／ｃｍとする（Ｓ７）。

【００５１】クリーニングブレードの当接圧を変更する
手段としては、たとえば図１１に示すように構成され
る。すなわち、クリーニング装置８の廃トナー容器８ｃ
において、クリーニングブレード８ａの側の部分８ｃ２
を容器本体側の部分８ｃ１に対し、平行部８ｃ１′、８
ｃ２′の嵌合構造により矢印方向にスライド自在とし、
容器本体側部分８ｃ１とブレード側部分８ｃ２の下に突
出した対向部８ｃ１″、８ｃ２″との間に上下２本の引
張バネ１８を取付け、その２本のバネ１８の間にブレー
ド側対向部８ｃ２″を押圧するカム１７を固定設置し
た。カム１７の回転位置に応じてブレード側部分８ｃ２
が矢印方向に前後に移動し、その先のクリーニングブレ
ード８ａが矢印方向に前後に移動して、ブレード８ａの
感光ドラムに対する侵入量、従って当接圧が変更され
る。

【００５２】以上のように、本実施例では、画像形成装
置周囲の環境状態に応じてクリーニングブレードの当接
圧を変更可能としたので、低温低湿環境下でのクリーニ
ング不良を防止し、高温高湿環境下での異音を防止し、
感光ドラムの長寿命化を図ることが可能となった。

【００５３】以上の実施例では、帯電ローラ２が感光ド
ラム１の非画像形成領域に対応しているときに、帯電ロ
ーラに所定値に定電流制御された直流バイアスを印加
し、発生する電圧値から環境状態の検知を行なったが、
本発明はこれに限られず、所定値に定電圧制御された直
流バイアスを印加し、このとき要する電流値から環境状
態を検知するように構成してもよいことはいうまでもな
い。

【００５４】実施例３本実施例は、実施例１において、感光ドラム１の表層の
表面に、滑り性を向上させるための離型層を設けたこと
を特徴とする。

【００５５】本実施例の感光ドラム１は、図１２に示す
ように、アルミニウムからなる外径略６０ｍｍの芯金１
ａ上に、フタロシアニン化合物からなる厚さ０．２μｍ
の電荷発生層１ｂを形成し、その上にバインダーとして
のポリカーボネート中にヒドラゾン化合物を分散した厚
さ１５μｍの電荷輸送層１ｃを形成し、さらにその上に
厚さ４μｍの表面離型層１ｄを形成して構成されてい
る。この表面離型層１ｄは、紫外線硬化性を有するアク
リル樹脂をバインダーとし、これにフッ素樹脂粒子とし
て粒径が約０．３μｍのテフロン（商標名）を３５％分
散させてなっている。表面離型層１ｄに添加するフッ素
樹脂粒子の量としては、過剰に含有させるとバインダー
による結着力が弱まり、離型層１ｄの膜強度が脆くなっ
てしまうので、４５％を上限とすることが好ましい。

【００５６】このように、感光ドラム１の表面層を、電
荷輸送層１ｃと、離型性を目的とした表面離型層１ｄの
２層に機能分離することにより、表面離型層１ｄに多量
のフッ素樹脂粒子を添加することが可能となり、これに
より感光ドラム表面の滑り性を顕著に向上することがで
きる。このような構成の本実施例の感光ドラムについ
て、その表面の水に対する接触角および滑り性を測定し
たところ、接触角は１００°、滑り性は０．４であっ
た。

【００５７】本実施例において、上記構成の感光ドラム
１に対するクリーニングブレード８ａの当接圧を変えて
クリーニング性を試験した結果を表３に示す。試験方法
は、実施例２と同様、クリーニングブレードは３種類の
硬度の異なるものを用い、常温常湿、低温低湿および高
温高湿の環境下で６０００枚の連続カラープリントを行
ない、そのときのクリーニング性その他を調べた。感光
ドラムに対するクリーニングブレードの当接圧も、同様
に、感光ドラムに対するクリーニングブレードの侵入量
を変えることによって変更した。

【００５８】

【表３】

【００５９】表３に示されるように、低温低湿環境下で
は、いずれの硬度のクリーニングブレードも、感光ドラ
ムに対する当接圧が６０ｇ／ｃｍを下回る場合は、プリ
ント枚数が進むにつれてクリーニング不良が発生した。
このときのクリーニングブレードの感光ドラムに当接す
るエッジ部を拡大観察したところ、クリーニングブレー
ドの幅方向全域にわたってエッジ部に欠けが認められ
た。これは、クリーニングブレードの感光ドラムに対す
る当接圧が低いために、クリーニングブレードの振動等
により、プリント試験の過程でわずかづつではあるがト
ナーがクリーニングブレードを擦り抜けてしまい、これ
が連続的に続く間にクリーニングブレードのエッジ部が
えぐり取られるためであると考えられる。一方、高温高
湿環境下では、クリーニングブレードの感光ドラムに対
する当接圧が９０ｇ／ｃｍを上回る設定の場合には、ク
リーニングブレードに起因する異音が発生した。

【００６０】以上の結果から、硬度（ＪＩＳＡ）が約
６９°のポリウレタンゴムからなるクリーニングブレー
ドを感光ドラムに対し、当接圧が約７３ｇ／ｃｍになる
ように侵入量δを１．３ｍｍ、設定角θを３２°の条件
で当接させ、低温低湿環境下、高温高湿環境下において
６０００枚の連続カラープリントを行なった。その結
果、低温低湿、高温高湿のいずれの環境下でもクリーニ
ング不良が発生せず、良好なカラー画像を得ることがで
きた。このように、感光ドラム表面の滑り性を向上させ
たことにより、実施例１に比べて、クリーニング不良お
よび異音等の不具合を防止可能なクリーニングブレード
当接圧の範囲が広がり、性能の安定化、組立性の向上を
図ることが可能となった。

【００６１】本実施例においても、実施例２と同様、画
像形成装置周囲の環境状態に応じてクリーニングブレー
ドの当接圧を変更可能として、より効果的に低温低湿環
境下でのクリーニング不良および高温高湿環境下での異
音を防止し、感光ドラムの長寿命化を図ることができる
ことは言うまでもない。

【００６２】実施例４本実施例は、実施例３において、感光ドラム１の表面の
滑り性をさらに向上させたことが特徴である。

【００６３】図１３に示すように、本実施例の感光ドラ
ム１は、アルミニウムからなる外径略６０ｍｍの芯金１
ａ上に、フタロシアニン化合物からなる厚さ０．２μｍ
の電荷発生層１ｂを形成し、その上に、バインダーとし
てのポリカーボネート中にヒドラゾン化合物を分散し、
さらにフッ素樹脂粒子としてテフロン（商標名）を１０
％分散した厚さ２５μｍの電荷輸送層１ｅを形成してな
っている。電荷輸送層１ｅへのテフロンの添加は、感光
ドラム１の表面の滑り性の向上が目的であるが、電荷輸
送層本来の特性を損なわないようにするためには、テフ
ロンの添加量は２０％を上限とすることが好ましい。本
実施例の感光ドラムの表面の水に対する接触角および滑
り性を測定したところ、接触角は９５°、滑り性は０．
８であった。

【００６４】本実施例において、上記構成の感光ドラム
１に対するクリーニングブレード８ａの当接圧を変えて
クリーニング性を試験した結果を表４に示す。試験方法
は、これまでと同様、クリーニングブレードは３種類の
硬度の異なるものを用い、感光ドラムに対するクリーニ
ングブレードの当接圧を、感光ドラムに対するクリーニ
ングブレードの侵入量を変えることによって変更し、常
温常湿、低温低湿および高温高湿の環境下で６０００枚
の連続カラープリントを行ない、そのときのクリーニン
グ性その他を調べた。

【００６５】

【表４】

【００６６】表４に示されるように、いずれの硬度のク
リーニングブレードも、感光ドラムに対する当接圧が５
０ｇ／ｃｍを下回る場合は、プリント枚数が進むにつれ
てクリーニング不良が発生した。このときのクリーニン
グブレードの感光ドラムに当接するエッジ部を拡大観察
すると、クリーニングブレードの幅方向全域にわたって
エッジ部に欠けが認められ、これは、クリーニングブレ
ードの感光ドラムに対する当接圧が低いために、クリー
ニングブレードの振動等により、プリント試験の過程で
わずかづつではあるがトナーがクリーニングブレードを
擦り抜けてしまい、これが連続的に続く間にクリーニン
グブレードのエッジ部がえぐり取られるためであると考
えられる。一方、クリーニングブレードの感光ドラムに
対する当接圧が１００ｇ／ｃｍを上回る設定の場合に
は、クリーニングブレードの振動に起因する異音が発生
した。

【００６７】以上の結果から、硬度（ＪＩＳＡ）が約
６９°のポリウレタンゴムからなるクリーニングブレー
ドを感光ドラムに対し、当接圧が約７３ｇ／ｃｍになる
ように侵入量δを１．３ｍｍ、設定角θを３２°の条件
で当接させ、低温低湿環境下、高温高湿環境下において
６０００枚の連続カラープリントを行なった。その結
果、低温低湿、高温高湿のいずれの環境下でもクリーニ
ング不良が発生せず、良好なカラー画像を得ることがで
きた。このように、感光ドラム表面の滑り性を一段と向
上させたので、実施例１、３に比べて、クリーニング不
良および異音等の不具合を防止できるクリーニングブレ
ード当接圧の範囲を５５〜９５ｇ／ｃｍ（硬度６３〜７
３°）と広げられて、性能の安定化、組立性の向上を図
ることが可能となった。

【００６８】本実施例においても、実施例２と同様、画
像形成装置周囲の環境状態に応じてクリーニングブレー
ドの当接圧を変更可能として、より効果的に低温低湿環
境下でのクリーニング不良および高温高湿環境下での異
音を防止し、感光ドラムの長寿命化を図ることができる
ことは言うまでもない。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
感光ドラム等の像担持体の表面をクリーニングするクリ
ーニングブレードを、像担持体の表面に５５ｇ／ｃｍ以
上で９５ｇ／ｃｍの当接圧で当接させたので、１成分現
像剤として形状係数ＳＦ１が１００〜１２０の球形の非
磁性トナーを用いた場合でも、トナー像の転写工程後、
像担持体表面に残留したトナーを、クリーニングブレー
ドでによりクリーニング不良や振動による異音、像担持
体表層の大きな削れを生じることなく、良好に除去する
ことができる。

【００７０】なお、像担持体としては、実施例で述べた
電子写真感光体の他に、同じ電子写真装置にある中間転
写体の場合も、同様の効果がある。この中間転写体と
は、上記実施例の図１に記載されている中間転写体５の
ように、感光体上に形成したトナー像を一時的に転写し
ておき、後に転写材に転写するようにして用いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置における感光ドラムの層構
成を示す断面図である。

【図３】本発明で好適に使用するトナーの丸さの程度を
示す形状係数ＳＦ１の説明図である。

【図４】本発明で好適に使用するトナーの形状の凹凸の
割合を示す形状係数ＳＦ２の説明図である。

【図５】本発明で使用する重合トナーの層構成を示す断
面図である。

【図６】図１の画像形成装置に設置された感光ドラムの
クリーニング装置を示す構成図である。

【図７】図６のクリーニング装置のクリーニングブレー
ドの感光ドラムに対する侵入量および設定角を示す説明
図である。

【図８】クリーニングブレードの侵入量を測定する方法
を示す説明図である。

【図９】本発明の他の実施例において環境状態検知手段
として使用する帯電ローラの抵抗の環境依存性を示す説
明図である。

【図１０】環境状態検知手段により検知した環境情報に
よりクリーニングブレードの当接圧を制御するときの制
御方法を示すフローチャートである。

【図１１】クリーニングブレードの当接圧の変更手段を
示す説明図である。

【図１２】本発明のさらに他の一実施例における感光ド
ラムの層構成を示す断面図である。

【図１３】本発明のさらに他の一実施例における感光ド
ラムの層構成を示す断面図である。

【図１４】従来の画像形成装置におけるクリーニング装
置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム１ａ芯金１ｂ電荷発生層１ｃ、１ｅ電荷輸送層１ｄ表面離型層５中間転写体８クリーニング装置８ａクリーニングブレード（弾性ブレード）１２重合トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木淳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する像担持体の表面上に１成分現像
剤のトナーでトナー像を形成し、そのトナー像を転写材
上に転写し、像担持体の表面に残留した転写残りのトナ
ーを、像担持体の表面に当接した弾性ブレードにより除
去する画像形成装置において、前記トナーは形状係数Ｓ
Ｆ１が１００〜１２０のトナーであり、前記弾性ブレー
ドを前記像担持体の表面に線圧で５５〜９５ｇ／ｃｍの
当接圧により当接したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記トナーは非磁性トナーである請求項
１の画像形成装置。
【請求項３】前記非磁性トナーは重合法により製造さ
れた請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記弾性ブレードはＪＩＳＡ硬度が６
３°以上で７３°以下である請求項１〜３のいずれかの
項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記弾性ブレードはポリウレタンゴムか
らなる請求項４の画像形成装置。
【請求項６】前記弾性ブレードは前記像担持体の表面
にその移動方向と逆方向から当接した請求項４または５
の画像形成装置。
【請求項７】前記像担持体は電子写真感光体である請
求項１の画像形成装置。
【請求項８】前記像担持体は表面にトナーに対する離
型層を有する請求項７の画像形成装置。
【請求項９】前記像担持体の離型層は少なくともフッ
素樹脂粒子を含有する請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】前記像担持体は、電子写真感光体に形
成したトナー像が転写される中間転写体である請求項１
の画像形成装置。
【請求項１１】前記画像形成装置は周囲の環境条件を
検知する手段を有し、前記弾性ブレードは前記現像剤担
持体の表面との当接圧を変更可能に設置され、検知した
環境条件に応じて弾性ブレードの当接圧を変更する請求
項１〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。