JPH11296037A - クリーニング手段及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリーニングブレードのエッジ欠けによるト
ナー漏れを防ぐことができるクリーニング手段及び画像
形成装置を提供すること。 【構成】 感光ドラム（像担持体）１上の残留トナーを
掻き落とすクリーニングブレード５１と、掻き落とされ
た残留トナーをクリーニング容器５２へ案内するスクイ
シート５５とを備えたクリーニング装置において、前記
感光ドラム１の長手方向において部分的に当接するシー
ト５３，５４を前記クリーニングブレード５１と感光ド
ラム１が当接する部分と前記スクイシート５５と感光ド
ラム１が当接する部分とに挟まれた露出部分に設ける。
本発明によれば、クリーニング容器５２に一旦回収され
た残留トナーが露出部分において感光ドラム１表面に再
び付着する量を減らすことができ、クリーニングブレー
ド５１にエッジ欠けが発生しても、残留トナーの漏れを
防ぐことができる。

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
用する画像形成装置とこれに用いられるクリーニング手
段に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に接触帯電装置を用いた電子写真方
式を採用する画像形成装置の一例を示す。

【０００３】即ち、図６は従来の画像形成装置要部の断
面図であり、同図において１は像担持体である感光ドラ
ムであり、この感光ドラム１は図示矢印方向に回転し、
その外表面には帯電ローラ２が押圧されて該感光ドラム
１との間に接触部（ニップ部）ｎが形成される。

【０００４】而して、電源１９から帯電ローラ２にバイ
アス電圧を印加することによって感光ドラム１を帯電処
理した後、この感光ドラム１に露光１４が行われること
によって該感光ドラム１上に静電潜像が形成される。こ
の感光ドラム１上の静電潜像は現像装置１５によって現
像されてトナー像として顕像化され、トナー像は転写材
である転写紙１６に転写ローラ１７によって転写され
る。そして、このトナー像が転写された転写材１６は不
図示の定着器に搬送され、該定着器によって加熱されて
トナー像の定着を受ける。尚、トナー像の転写紙１６へ
の転写後に感光ドラム１上に残留するトナーはクリーニ
ング装置１８によって除去され、その外表面が清掃され
た感光ドラム１は再び画像形成に供される。

【０００５】ところで、近年、レーザービームプリンタ
等の画像形成装置に求められる性能の向上は目覚まし
く、特にプロセスカートリッジは高速化、高耐久化及び
高速化に伴う長寿命化が必須となっている。又、解像度
の上昇も２４００ｄｐｉ程度の高解像度の再現性も同時
に求められている。

【０００６】長寿命化の例として、Ａ４サイズ、印字率
４％でプリントすれば寿命が１５０００枚のプロセスカ
ートリッジでも２％の低印字率でプリントすれば３００
００枚も通紙することができる。高速、高耐久及び長寿
命の画像形成装置は市場では様々な使い方をされるた
め、プロセスカートリッジの通紙枚数は大きくばらつ
く。このため、特に低印字率で使用された場合等にトナ
ーが無くなっていないにも拘らず感光ドラムが寿命に達
してカブリが発生することがあった。

【０００７】又、感光ドラムが寿命に達する直前に数１
００枚のプリントジョブ又はコピー等を行ったためにプ
リント中に感光ドラムが寿命に達してしまい、本体に非
常に多くのトナーが飛散してしまうことがあった。

【０００８】一方、画像形成装置には更なる低プリント
コスト化も求められている。このように、高速、高耐久
及び長寿命の画像形成装置に使用される像担持体である
感光ドラムは非常に長い寿命が求められている。

【０００９】ところで、感光ドラムの長寿命化のために
は、感光層を硬くしたり、膜厚を厚くしたり、感光ドラ
ムの空回転数を減らすといった方法があるが、膜厚を厚
くする方法は画質劣化の方向である。

【００１０】そこで、感光層の表層を硬くする方法とし
てフッ素樹脂の粒子を分散させて表層の滑り性を上げる
方法があるが、この方法も露光が散乱し、画質劣化の方
向である。画質劣化を伴わないで感光層を硬くする方法
としては、表層を高分子量樹脂で構成する方法がある。
従来良く使われた通常の樹脂は分子量２００００程度の
ポリカーボネート樹脂であったが、分子量４００００以
上の高分子量の樹脂でも最近ではポリカーボネート、ポ
リアリレート等で構成できるようになっている。

【００１１】又、像担持体である感光ドラム上の残留ト
ナーを除去するためのクリーニング手段として従来から
種々のものが提案されているが、ゴム等の弾性部材から
成るクリーニングブレードのエッジを感光ドラムに当接
させ、残留トナーを掻き落として除去する方法が構成が
簡単で且つ低コストで実現可能であり、更にはトナー除
去機能も優れているために広く用いられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
高耐久感光ドラムを使う場合には以下のような問題があ
った。

【００１３】即ち、高温高湿環境（例えば、温度３０
℃、湿度８０％）又は連続プリント使用による画像形成
装置の温度上昇に伴うクリーニングブレードの弾性の低
下、感光ドラム表面の摩擦係数の上昇等によってクリー
ニングブレードの先端が感光ドラムの回転に引きずられ
て捲かれてしまうことがある。特に、接触ＡＣ帯電方式
の場合には、長手方向の帯電領域では感光ドラム表面の
摩擦が大きくなり、現像領域の外側はカブリを生じたト
ナーや転写残トナーがクリーニングブレードまで来ない
ため、この領域でクリーニングブレードの捲れが発生す
ることがあった。

【００１４】上記問題を解決するために、従来では、電
荷伝達層にフッ素系樹脂の粒子を混ぜることにより滑り
性を向上させたり、非常に削れ易い分子量２００００程
度の低分子量の樹脂を厚みを厚くした電荷伝達層等を使
う等してきたが、これらの方法では長寿命と高画質を両
立させることは困難である。又、クリーニングブレード
の高温環境における弾性を断面形状や材料特性を選ぶこ
とにより大きくすることによって捲れを防ぐ方法もあ
る。

【００１５】ところが、以上のような対策を施しても、
帯電領域の内側の摩擦が大きいため、その摩擦によって
引きずられてクリーニングブレードのエッジが欠けると
いう現象が起きた。そして、クリーニング容器に回収さ
れたトナーがクリーニングブレードの欠けが発生した場
所から漏れ、漏れたトナーが感光ドラムに付着して潜像
を乱したり、漏れたトナーが画像形成装置内に浮遊して
装置を汚す等の問題が発生する。

【００１６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、クリーニングブレードのエッ
ジ欠けによるトナー漏れを防ぐことができるクリーニン
グ手段及び画像形成装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体上の残留トナーを
掻き落とすクリーニングブレードと、掻き落とされた残
留トナーをクリーニング容器へ案内するスクイシートと
を備えたクリーニング手段において、前記像担持体の長
手方向において部分的に当接するシートを前記クリーニ
ングブレードと像担持体が当接する部分と前記スクイシ
ートと像担持体が当接する部分とに挟まれた露出部分に
設けたことを特徴とする。

【００１８】請求項２記載の発明は、像担持体上の残留
トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、掻き落と
された残留トナーをクリーニング容器へ案内するスクイ
シートとを備えたクリーニング手段において、前記像担
持体の長手方向において部分的に当接するスポンジ部材
を前記クリーニングブレードと像担持体が当接する部分
と前記スクイシートと像担持体が当接する部分とに挟ま
れた露出部分に設けたことを特徴とする。

【００１９】請求項３記載の発明は、像担持体上の残留
トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、掻き落と
された残留トナーをクリーニング容器へ案内するスクイ
シートとを備えたクリーニング手段において、前記像担
持体の長手方向において部分的に近接する磁性部材を前
記クリーニングブレードと像担持体が当接する部分と前
記スクイシートと像担持体が当接する部分とに挟まれた
露出部分に設けたことを特徴とする請求項４記載の発明
は、像担持体と、像担持体を所定の電位に帯電させる帯
電手段と、像担持体を露光することによって該像担持体
上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をト
ナーを用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を像担持体から転写材に転写する転写手段
と、像担持体上の残留トナーをクリーニングするクリー
ニング手段と、転写材上のトナー像を定着させる定着手
段を備える画像形成装置において、前記クリーニング手
段を前記請求項１又は２記載のクリーニング手段で構成
したことを特徴とする。

【００２０】請求項５記載の発明は、像担持体と、像担
持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、像担持体を
露光することによって該像担持体上に静電潜像を形成す
る露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して
トナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を像担持
体から転写材に転写する転写手段と、像担持体上の残留
トナーをクリーニングするクリーニング手段と、転写材
上のトナー像を定着させる定着手段を備える画像形成装
置において、前記トナーを磁性体を含む磁性トナーで構
成するとともに、前記クリーニング手段を前記請求項
１，２又は３記載のクリーニング手段で構成したことを
特徴とする。

【００２１】従って、本発明によれば、像担持体の長手
方向において部分的に当接するシート又はスポンジ部材
或は像担持体の長手方向において部分的に近接する磁性
部材をクリーニングブレードと像担持体が当接する部分
とスクイシートと像担持体が当接する部分とに挟まれた
露出部分に設けたため、クリーニング手段に一旦回収さ
れた残留トナーが露出部分において像担持体表面に再び
付着する量を減らすことができ、クリーニングブレード
にエッジ欠けが発生しても、残留トナーのクリーニング
手段からの漏れを防ぐことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２３】＜実施の形態１＞図１は本発明に係る画像
形成装置要部の縦断面図であり、該画像形成装置は、像
担持体としてドラム状の電子写真感光体（以下、感光ド
ラムと称する）１を備えており、この感光ドラム１は周
速１１０ｍｍ／ｓｅｃで図示矢印方向に回転駆動され
る。

【００２４】上記感光ドラム１の表面には接触帯電部材
としての帯電ローラ２が当接されており、この帯電ロー
ラ２は芯金をロール基体で被覆することによって構成さ
れている。尚、ロール基体は例えばＥＰＤＭ等のゴムに
カーボンを分散した導電性ゴム層によって構成されてお
り、芯金にはバイアス電源６によって直流電圧と交流電
圧を重畳した振動電圧バイアスが印加されている。

【００２５】又、前記帯電ローラ２は感光ドラム１表面
に当接されており、感光ドラム１の図示矢印方向の回転
に伴って従動回転する。そして、帯電ローラ２は、その
従動回転と前記バイアス電圧の印加とによって感光ドラ
ム１表面を所定の約−７００Ｖの電位に一様帯電する。

【００２６】而して、帯電ローラ２によって一様に帯電
された感光ドラム１は、露光装置３からの光照射によっ
てその表面に静電潜像を形成する。尚、露光装置３は、
半導体レーザー等の光源から発せられた光を公知のポリ
ゴンミラー等により走査する光学系ユニットを有し、こ
こからのレーザー光を折返しミラーで反射させ、露光１
４としての感光ドラム１を照射するものである。

【００２７】感光ドラム１上に形成された静電潜像は、
現像装置４において負極性に摩擦帯電したトナーが付着
されることによってトナー画像として現像される。そし
て、感光ドラム１上のトナー画像は、これに同期するよ
うにして転写部に供給された転写材１１に転写される。
即ち、転写材１１の裏面に転写ローラ（転写装置）１０
によってトナーと反対極性の電荷が付与されることによ
り、感光ドラム１上のトナー画像が転写材１１表面に転
写される。そして、転写によって表面に未定着トナー画
像を担持した転写材１１は、不図示の定着手段に送ら
れ、ここでトナー画像の定着を受けた後に装置本体外部
に排出される。

【００２８】尚、トナー画像転写後の感光ドラム１の表
面に残った残留トナーはクリーニング装置５のクリーニ
ングブレード５１によって除去されてクリーニング容器
５２に回収され、表面がクリーニングされた感光ケドラ
ム１は次の画像形成に供される。

【００２９】以上の画像形成プロセスにおいては、感光
ドラム１の感光層は、帯電ローラ２、転写ローラ１０、
転写材１１、クリーニングブレード５１等によって摺擦
され、長期使用に伴って徐々に摩耗していく。

【００３０】ここで、前記クリーニング装置５を図２に
基づいて説明する。尚、図２はクリーニング装置５の斜
視図である。

【００３１】図２に示すクリーニング装置５おいて領域
Ｌは帯電ローラ２によって帯電される領域を示してお
り、領域Ｌ２は現像装置４の現像領域を示している。通
常、帯電領域Ｌは現像領域Ｌ２よりも広く設定されるた
めにＬ＜Ｌ２となり、領域Ｌ１と領域Ｌ３は帯電領域Ｌ
内の現像領域Ｌ２外の領域を示すことになる。又、５３
と５４は厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度のシートであり、
これらは領域Ｌ１、Ｌ３をそれぞれ覆うように配置され
ている。

【００３２】次に、図３に基づいて上記シート５３，５
４について説明する。

【００３３】本実施の形態においては、シート５３，５
４をクリーニングブレード５１とスクイシート５５の間
の開口部にエッジが位置するように配置し、感光ドラム
１表面のクリーニング装置５のクリーニング容器５２の
内側からの露出部Ｓを小さく抑えるすることを特徴とす
る。尚、本実施の形態では、この露出部Ｓの幅を約０．
５〜１．０ｍｍとした。

【００３４】ここで、本実施の形態に係る画像形成装置
についてクリーニング効果の確認を行った結果について
説明する。

【００３５】評価は温度３０℃、湿度８０％に制御され
た恒温恒湿槽に画像形成装置を設置し、不図示の両面機
構を用いてレターサイズ（１１×８．５インチ）の普通
紙で４００００ページ両面プリントすることによって行
われた。プリントした画像パターンは印字比率が約１％
となるようにした。両面プリントを行うと、不図示の定
着装置を通過した転写材１１が再び転写部を通過するた
め、感光ドラム１の周辺は特に温度が上昇し、この評価
では温度が５０℃を超えることもあった。

【００３６】しかし、端部にクリーニングブレード欠け
の発生はあったものの、最後までそのトナー漏れは非常
に微小であり、良好なクリーニング性を保つことができ
た。そのため、トナー漏れによる本体汚れ、それに伴う
画質劣化も起きず、高画質を保つことができた。

【００３７】更に、低温、常温、高温の全環境で感光ド
ラムの寿命の評価を行った。感光ドラム１の表層の電荷
伝達層は２５μｍの厚みで形成した。レターサイズの普
通紙で片面プリントを２枚プリントする毎に画像形成装
置を停止させる間欠プリントにより評価を行った。その
結果、全環境共に３００００ページ以上のプリントを行
った後でも、帯電不良、クリーニング不良等による画像
不良を起こすことがなく、接触ＡＣ帯電方式の画像形成
装置においては、非常に長寿命な感光ドラムを実現する
ことができた。この評価では、図２に示すクリーニング
ブレード５１の領域Ｌ１，Ｌ３でのエッジ欠けの発生は
なかった。

【００３８】又、本実施の形態では、感光ドラム１の感
光層の電荷伝達層の厚みを２５μｍ程度に抑え、フッ素
系樹脂の粒子を分散させていない感光層を用いたため、
孤立１ドットやＰＷＭ制御等によるグレイスケールの再
現性、画像のエッジの再現性等が非常に向上しており、
高画質も満足していることが確認できた。

【００３９】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図４に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態に係る画像形成装置の感光ドラムとクリーニング装置
部分の断面図である。

【００４０】本実施の形態においては、部材５３’と部
材５４’はシート５３ａ’、５４ａ’とスポンジ５３
ｂ’，５４ｂ’とでそれぞれ部材５３’，５４’を構成
しており、これらの部材５３’，５４’は図２に示す領
域Ｌ１，Ｌ３にそれぞれ配置されている。又、露出部Ｓ
の幅は実施の形態１と同様に０．５〜１．０ｍｍ程度と
している。

【００４１】本実施の形態では、開口を狭くして露出部
Ｓを小さくするとともに、スポンジ５３ｂ’，５４ｂ’
を感光ドラム１に接触させることによって感光ドラム１
のクリーニング性を向上させたものである。そして、本
実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得
ることができ、高画質も満足できることが確認できた。

【００４２】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図５に基づいて説明する。尚、図５は本実施の形
態に係る画像形成装置の感光ドラムとクリーニング装置
部分の断面図である。

【００４３】本実施の形態は、磁性体を含有するトナー
を使用する画像形成装置に有効である。即ち、本実施の
形態では、シート５３ａ”，５４ａ”と磁性部材５３
ｂ”，５４ｂ”とでそれぞれ部材５３”，５４”を構成
し、これらを図２に示す領域Ｌ１，Ｌ３にそれぞれ配置
した。又、露出部Ｓの幅は実施の形態１と同様に０．５
〜１．０ｍｍ程度とした。

【００４４】本実施の形態では、開口を狭くして露出部
Ｓを小さくするとともに、磁性部材５３ｂ”，５４ｂ”
を露出部Ｓに近接させ、領域Ｌ１と領域Ｌ３付近ではク
リーニング容器５２内に回収されたトナーが逆流した磁
性トナーを磁性部材５３ｂ”，５４ｂ”に引き寄せて感
光ドラム１に戻るのを防ぐことによってクリーニング性
を向上させることができる。そして、本実施の形態にお
いても、実施の形態１と同様の効果を得ることができ、
高画質も満足できることが確認できた。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、像担持体の長手方向において部分的に当接する
シート又はスポンジ部材或は像担持体の長手方向におい
て部分的に近接する磁性部材をクリーニングブレードと
像担持体が当接する部分とスクイシートと像担持体が当
接する部分とに挟まれた露出部分に設けたため、クリー
ニング手段に一旦回収された残留トナーが露出部分にお
いて像担持体表面に再び付着する量を減らすことがで
き、クリーニングブレードにエッジ欠けが発生しても、
残留トナーのクリーニング手段からの漏れを防ぐことが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置要部の縦断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１に係るクリーニング装置
の斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の感
光ドラムとクリーニング装置部分の断面図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の感
光ドラムとクリーニング装置部分の断面図である。

【図５】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の感
光ドラムとクリーニング装置部分の断面図である。

【図６】従来の画像形成装置要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 帯電ローラ（帯電手段） ３ 露光装置（露光手段） ４ 現像装置（現像手段） ５ クリーニング装置（クリーニング
手段） １０ 転写ローラ（転写手段） １１ 転写材 ５１ クリーニングブレード ５２ クリーニング容器 ５３，５４ シート ５３ａ’，５４ａ’ シート ５３ｂ’，５４ｂ’ スポンジ（スポンジ部材） ５３ａ”，５４ａ” シート ５３ｂ”，５４ｂ” 磁性部材 ５５ スクイシート Ｓ 露出部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上の残留トナーを掻き落とすク
   リーニングブレードと、掻き落とされた残留トナーをク
   リーニング容器へ案内するスクイシートとを備えたクリ
   ーニング手段において、 前記像担持体の長手方向において部分的に当接するシー
   トを前記クリーニングブレードと像担持体が当接する部
   分と前記スクイシートと像担持体が当接する部分とに挟
   まれた露出部分に設けたことを特徴とするクリーニング
   手段。
2. 【請求項２】 像担持体上の残留トナーを掻き落とすク
   リーニングブレードと、掻き落とされた残留トナーをク
   リーニング容器へ案内するスクイシートとを備えたクリ
   ーニング手段において、 前記像担持体の長手方向において部分的に当接するスポ
   ンジ部材を前記クリーニングブレードと像担持体が当接
   する部分と前記スクイシートと像担持体が当接する部分
   とに挟まれた露出部分に設けたことを特徴とするクリー
   ニング手段。
3. 【請求項３】 像担持体上の残留トナーを掻き落とすク
   リーニングブレードと、掻き落とされた残留トナーをク
   リーニング容器へ案内するスクイシートとを備えたクリ
   ーニング手段において、 前記像担持体の長手方向において部分的に近接する磁性
   部材を前記クリーニングブレードと像担持体が当接する
   部分と前記スクイシートと像担持体が当接する部分とに
   挟まれた露出部分に設けたことを特徴とするクリーニン
   グ手段。
4. 【請求項４】 像担持体と、像担持体を所定の電位に帯
   電させる帯電手段と、像担持体を露光することによって
   該像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静
   電潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する現
   像手段と、前記トナー像を像担持体から転写材に転写す
   る転写手段と、像担持体上の残留トナーをクリーニング
   するクリーニング手段と、転写材上のトナー像を定着さ
   せる定着手段を備える画像形成装置において、 前記クリーニング手段を前記請求項１又は２記載のクリ
   ーニング手段で構成したことを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 像担持体と、像担持体を所定の電位に帯
   電させる帯電手段と、像担持体を露光することによって
   該像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静
   電潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する現
   像手段と、前記トナー像を像担持体から転写材に転写す
   る転写手段と、像担持体上の残留トナーをクリーニング
   するクリーニング手段と、転写材上のトナー像を定着さ
   せる定着手段を備える画像形成装置において、 前記トナーを磁性体を含む磁性トナーで構成するととも
   に、前記クリーニング手段を前記請求項１，２又は３記
   載のクリーニング手段で構成したことを特徴とする画像
   形成装置。