特許 7476500 クリーニング装置、および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】クリーニング装置、および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20240423BHJP

   G03G 15/16 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 318

G03G15/16

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019160478

(22)【出願日】2019-09-03

(65)【公開番号】P2021039235

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】西田 聡

(72)【発明者】

【氏名】北田 朋

(72)【発明者】

【氏名】前山 健志

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２０４９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３２４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４６３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１５９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７５０８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーを担持するトナー担持体に先端部を当接させることで、前記トナー担持体の表面を清掃する薄板状の第１のブレードを備え、
前記第１のブレードは、基材と、前記基材の表面を覆うコート層とを含み、
前記第１のブレードは、前記先端部の厚さ方向の断面形状が、当接側の端部を含む両端部よりも中央側が突出した突出形状であり、
前記第１のブレードの前記基材が、金属で構成されている、クリーニング装置。

【請求項2】

前記第１のブレードの前記先端部は、前記基材をエッチング処理することで形成され、
前記コート層は、前記エッチング処理した後の前記基材に対して、コート処理することで形成されている、請求項１に記載のクリーニング装置。

【請求項3】

さらに、前記コート層は、前記トナー担持体への当接領域に設けられている、請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。

【請求項4】

前記コート層が、前記基材の材料よりも硬度が高い材料で構成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のクリーニング装置。

【請求項5】

前記コート層は、ダイアモンド状炭素膜である、請求項４に記載のクリーニング装置。

【請求項6】

前記第１のブレードの前記先端部の断面形状において、前記トナー担持体に当接するエッジ部の角度が６０度～１４０度の範囲である、請求項１から請求項５のいずれかに記載のクリーニング装置。

【請求項7】

前記基材は、厚みに対する、中央側の突出長さの割合が０．４以下である、請求項１から請求項６のいずれかに記載のクリーニング装置。

【請求項8】

前記第１のブレードよりも前記トナー担持体の移動方向の上流側に、
前記トナー担持体の表面に当接する、弾性部材で構成された第２のブレードを、さらに備える、請求項１から請求項７のいずれかに記載のクリーニング装置。

【請求項9】

像担持体にトナー像を形成する作像部と、
前記トナー像を、転写位置において用紙の裏面側に接触しトナーを前記用紙の表面に転写させる、または、前記転写位置において表面に前記トナー像が転写されるトナー担持体と、
前記トナー担持体の表面を清掃する、請求項１から請求項８のいずれかに記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クリーニング装置、および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子写真方式による画像形成装置においては、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請があり、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法を用いて製造されたトナー粒子が利用されている。

【0003】

ここで、感光体などの像担持体の転写後の残留トナーを除去する方法としては、ウレタンゴムなどで構成したクリーニングブレードを、像担持体にカウンター方向で当接させてトナー粒子を掻き取る方法がある。しかしながら、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と像担持体との付着力が大きくなるために、像担持体上の残留トナーの除去が困難になってきている。特に、長期間使用したクリーニングブレードでは、像担持体に当接する先端部分が摩耗すると、掻き取り力が低下するために、トナーがブレードを通過してしまう、いわゆる「スリヌケ」と呼ばれるクリーニング不良が発生しやすくなり、像担持体上の残留トナーの除去が困難になる。

【0004】

このようなことから、特許文献１では、クリーニングブレードの下流側に、さらに金属材料の薄板状のブレードを設けることでクリーニング性能の向上を図っている。そして、このようなブレードでは、先端のエッジ部が弾性変形した状態で像担持体（回転体）の表面に当接するものではなく、金属部材のエッジ部がそのままの状態で当接するため、金属部材の先端形状をミクロン単位で管理することが課題としてあげられている。そしてその手段として、特許文献１では、薄板状の金属部材をエッチング処理で形成することで、像担持体の表面と当接する先端部の厚さ方向の断面形状を凹状に形成している。

【0005】

また、特許文献２では、長期のクリーニング性能を維持するために、クリーニングブレードに対して、表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等のアモルファスカーボンを含む硬質炭素膜のコート層を設ける構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００３－０５８００６号公報

【文献】特開２０１８－２０５６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１でのブレードでは、基材である金属部材の先端が、凹状に形成されているために、先端のエッジが鋭角である。このような鋭角な部分に、特許文献２に開示されているようなコート層を設けた場合には、先端部分には、基材がなくコート層だけが存在する領域が生じる。このような領域が像担持体と摺擦した場合には、部分的にコート層が剥がれたり、折れ曲がりが発生したりし、本来の目的である長期のクリーニング性能の維持を図ることができなくなる。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コート層を設けたブレードにおいて、初期からクリーニング性能が高く、また、その性能を長く維持できる耐久性を向上させたクリーニング装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

【0010】

（１）トナーを担持するトナー担持体に先端部を当接させることで、前記トナー担持体の表面を清掃する薄板状の第１のブレードを備え、
前記第１のブレードは、基材と、前記基材の表面を覆うコート層とを含み、
前記第１のブレードは、前記先端部の厚さ方向の断面形状が、当接側の端部を含む両端部よりも中央側が突出した突出形状であり、前記第１のブレードの前記基材が、金属で構成されている、クリーニング装置。

【0012】

（２）前記第１のブレードの前記先端部は、前記基材をエッチング処理することで形成され、
前記コート層は、前記エッチング処理した後の前記基材に対して、コート処理することで形成されている、上記（１）に記載のクリーニング装置。

【0013】

（３）さらに、前記コート層は、前記トナー担持体への当接領域に設けられている、上記（１）または上記（２）に記載のクリーニング装置。

【0014】

（４）前記コート層が、前記基材の材料よりも硬度が高い材料で構成されている、上記（１）から上記（３）のいずれかに記載のクリーニング装置。

【0015】

（５）前記コート層は、ダイアモンド状炭素膜である、上記（４）に記載のクリーニング装置。

【0016】

（６）前記第１のブレードの前記先端部の断面形状において、前記トナー担持体に当接するエッジ部の角度が６０度～１４０度の範囲である、上記（１）から上記（５）のいずれかに記載のクリーニング装置。

【0017】

（７）前記基材は、厚みに対する、中央側の突出長さの割合が０．４以下である、上記（１）から上記（６）のいずれかに記載のクリーニング装置。

【0018】

（８）前記第１のブレードよりも前記トナー担持体の移動方向の上流側に、
前記トナー担持体の表面に当接する、弾性部材で構成された第２のブレードを、さらに備える、上記（１）から上記（７）のいずれかに記載のクリーニング装置。

【0019】

（９）像担持体にトナー像を形成する作像部と、
前記トナー像を、転写位置において用紙の裏面側に接触しトナーを前記用紙の表面に転写させる、または、前記転写位置において表面に前記トナー像が転写されるトナー担持体と、
前記トナー担持体の表面を清掃する、上記（１）から上記（８）のいずれかに記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係るクリーニング装置によれば、トナーを担持するトナー担持体に先端部を当接させることで、前記トナー担持体の表面を清掃する薄板状の第１のブレードを備え、前記第１のブレードは、基材と、前記基材の表面を覆うコート層とを含み、前記第１のブレードは、先端部の厚さ方向の断面形状が、凸形状、または当接側の端部よりも中央側が突出している突出形状である。このようにすることで、耐久性を向上させたクリーニング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である

【図2】２次転写部およびクリーニング装置周辺の構成を示す図である。

【図3】各構成部材の設計値の例を示すテーブルである。

【図4】ブレードの先端の形成手順を示した模式図である

【図5】エッチング処理により形成された、基材の形状を示す図である。

【図6】ブレードの先端の断面形状と、使用によるエッジの経時変化を示す模式図である。

【図7】図６の条件３での使用によるエッジの経時劣化を説明する模式図である。

【図8】図６の条件４での使用によるエッジの経時劣化を説明する模式図である。

【図9A】先端エッジ部の角度を示す模式図である。

【図9B】先端エッジ部の角度の適正範囲を示す評価結果のテーブルである。

【図10】ブレードの厚さに対する中央側の突起の突出長さの割合を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

【0023】

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図１に示すように画像形成装置１は、制御部１０、操作パネル２０、画像形成部３０、および給紙搬送部４０を備える。

【0024】

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリを備え、メモリに保存した制御プログラムをＣＰＵが実行することで画像形成装置１全体の各種制御を行う。

【0025】

操作パネル２０はタッチパネル、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、装置に関する各種設定の入力や、装置の状態の表示および各種指示の入力に使用される。

【0026】

（画像形成部３０）
画像形成部３０は、作像部３１、中間転写ベルト３２、この中間転写ベルト３２用のクリーニング装置３３、２次転写部３４、この２次転写部３４用のクリーニング装置３５、および定着装置３６を有する。

【0027】

作像部３１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各基本色に対応した構成をそれぞれ備える。中間転写ベルト３２は図示において時計回転方向に移動する（矢印参照）。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの作像部３１の並び順は、最上流がＹ用の作像部３１であり、２～４番目は、それぞれＭ、Ｃ、Ｋ用の作像部３１である。

【0028】

それぞれの作像部３１は、感光体ドラム、帯電極、露光部、現像器、クリーニング部、１次転写部、等をそれぞれ備える。現像器には、２成分の現像剤が収納されている。各作像部３１は、現像器に収納されている現像剤のトナーの色が異なるが、それ以外は同一の構成である。

【0029】

各作像部３１の現像器は、上述のように、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの異なる色の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。２成分現像剤は、フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等の外添剤を加えたトナーとからなる。キャリアは粒径１５～１００μｍ、飽和磁化１０～８０ｅｍｕ／ｇ、トナーは粒径３～１５μｍ、トナーの帯電特性は負帯電特性であり平均電荷量としては－２０～－６０μＣ／ｇである。２成分現像剤としてはこれらのキャリアとトナーとを、トナー濃度４～１０質量％になるよう混合したものを用いる。

【0030】

トナー担持体としても機能する中間転写ベルト３２は、複数のローラーにより、回転可能に張架されている。中間転写ベルト３２は、例えば、ポリイミドを材料として体積抵抗率を８～１１ＬＯＧΩ・ｃｍに設定した厚さ８０μｍの半導体ベルトを用いる。中間転写ベルト３２を張架する複数のローラーには、後述する２次転写部との間で転写ニップを形成する対向ローラーが含まれる。この対向ローラーｒ２１は、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ：Ｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ）を材料として構成されており、ゴム硬度は４０°（Ａｓｋｅｒ－Ｃ）、体積抵抗率は８ＬＯＧΩである。

【0031】

各作像部３１で形成されたトナー像は、それぞれの１次転写部により中間転写ベルト３２の表面に順次転写され、重ね合わされた後、転写位置ｐ１（後述の図２参照）に搬送された用紙Ｓに転写される。２次転写部３４は、転写位置ｐ１において用紙の裏面側と接触し、トナーを用紙の表面に転写させる。フルカラーのトナー像が転写された用紙Ｓは、下流側の定着装置３６に搬送され、加熱、加圧処理され、これにより用紙Ｓ上にフルカラーの画像が形成される。

【0032】

用紙Ｓに転写されずに中間転写ベルト３２上に残った転写残トナーは、下流側に搬送され、中間転写ベルト３２用のクリーニング装置３３により回収される。クリーニング装置３３は、ブラシローラー、潤滑材供給部、１または複数のクリーニングブレード、およびこれらを収容する筐体を備える。中間転写ベルト３２上の転写残トナーは、クリーニングブレードにより清掃される。また、中間転写ベルト３２の表面は、潤滑材供給部により潤滑材（潤滑剤）が塗布される。

【0033】

給紙搬送部４０は、複数の給紙トレイ４１と用紙搬送路４２、４３を備える。給紙トレイ４１には、複数枚の用紙Ｓが積載され、最上位の用紙Ｓを１枚ずつ給紙する。給紙搬送部４０は、用紙搬送路４２、４３に沿って配置された複数の搬送ローラー対とこれを駆動する駆動モーター（図示せず）を備え、給紙トレイ４１から給紙された用紙Ｓを、２次転写部３４の転写位置や、その下流側の定着装置３６に搬送する。

【0034】

また両面印刷を行う場合は、片面に画像形成された用紙Ｓを下部にある両面用の用紙搬送路４３に搬送する。この用紙搬送路４３に搬送された用紙Ｓは、スイッチバック経路で表裏を反転された後、再び片面用の用紙搬送路４２に合流し、再び画像形成部３０で用紙Ｓのもう一方の面に画像形成される。

【0035】

（２次転写部３４）
図２は、図１の拡大図であり、２次転写部３４およびクリーニング装置３５周辺の構成を示す図である。２次転写部３４およびクリーニング装置３５は、一体として、２次転写ユニットとして交換可能である。２次転写部３４は、転写部材としての無端状の２次転写ベルト３４１、および複数のローラーｒ４１からｒ４７を有する。

【0036】

２次転写ベルト３４１は「トナー担持体」として機能する。この２次転写ベルト３４１は、複数のローラーｒ４１からｒ４７により回転可能に張架されており、図示において反時計回り（矢印参照）に移動する。２次転写ベルト３４１は、ポリイミドを材料とした、例えば体積抵抗率を１０ＬＯＧΩ・ｃｍに設定した厚さ１００μｍの樹脂ベルトを用いる。

【0037】

ローラーｒ４１は、２次転写ローラーとして機能する。ローラーｒ４１は、中間転写ベルト３２の内周面側に配置された対向ローラーｒ２１に向けて、所定の圧力、例えば７０Ｎで押圧される。ローラーｒ４１と対向ローラーｒ２１との間に中間転写ベルト３２、および２次転写ベルト３４１を挟み、転写位置ｐ１において転写ニップを形成する。また、用紙Ｓへの転写時には、ローラーｒ４１は、高圧電源（図示せず）により所定の電圧、または電流が印加される。ローラーｒ４１は、ＳＵＳを材料として構成される。ローラーｒ４１と対向ローラーｒ２１は、略同じ外径であり、例えばともに外径３０ｍｍである。

【0038】

ローラーｒ４５は、駆動ローラーとして機能し、ステッピングモーター、ギア等で構成される駆動部６０により駆動される。ローラーｒ４６は、ステアリングローラーとして機能し、ステアリング機構（図示せず）に接続されている。ステアリング機構は、駆動源、アクチュエーター、および検知センサーを有する。ステアリング機構は、検知センサーが検知した２次転写ベルト３４１の端部位置に応じて、ローラーｒ４６の少なくとも一方の端部位置をシフト（傾斜）させる。ステアリング機構は、ローラーｒ４６の回転軸を、他のローラーｒ４１、ｒ４５等の回転軸に対して傾斜させることより、２次転写ベルト３４１の走行を制御し、蛇行を防止する。

【0039】

（クリーニング装置３５）
クリーニング装置３５は、第１のブレード３５１、第２のブレード３５２、押圧用の第３のブレード３５３、潤滑材塗布部３５４、搬送スクリュー３５５、および収容ケース３５６を有し、２次転写ベルト３４１の表面を清掃する。例えば、第１のブレード３５１（以下、単にブレード３５１ともいう、ブレード３５２、３５３も同様）は、主に剛体部材で構成され、その上流側の第２のブレード３５２は、主に弾性部材で構成される。これらのブレード３５１、３５２、３５３は、薄板状の部材であり、短手方向の長さは、１０数ｍｍ程度であり、長手方向の長さは、用紙の全幅よりも少し長く、例えば３００ｍｍ～４００ｍｍである。

【0040】

各ブレードは、図２に示すように、転写位置ｐ１を基準として、２次転写ベルト３４１の移動方向の上流側からブレード３５２、ブレード３５１、潤滑材塗布部３５４、ブレード３５３の順で、２次転写ベルト３４１表面に当接するように配置されている。

【0041】

（第２のブレード）
第２のブレード３５２は、ゴム材料等の弾性部材で構成される。ゴム材料としては、好ましくはウレタンゴムが用いられるが、フッ素ゴム、スチレンブタジエンゴム、またはニトリルゴムを適用してもよい。ブレード３５２は、例えば、厚み２ｍｍで、ホルダーにより当接角１５°、当接圧３０Ｎ／ｍで、２次転写ベルト３４１に当接するように保持される。ブレード３５２は、例えば固定方式であり、ホルダーは収容ケース３５６に固定される。ホルダーからの自由長は９ｍｍである。ブレード３５２の当接位置に対向するように、２次転写ベルト３４１の内側に対向ローラーとして機能するローラーｒ４７が配置されている。このローラーｒ４７は例えば、ＳＵＳ等の金属で構成され、外径１２ｍｍである。

【0042】

（第１のブレード３５１）
第１のブレード３５１は、全体として第２のブレード３５２よりも硬い材料で構成される。ブレード３５１は、基材５０１、およびコート層５０２を含む。コート層５０２は、基材５０１の少なくとも、当接領域を覆う。例えば、コート層５０２は、トナー担持体に当接する先端側数ｍｍ（例えば先端から２ｍｍの範囲）を覆う。基材５０１は、好ましくは金属で構成された剛体であり、より好ましくはＳＵＳ（特にＳＵＳ３０４）で構成された剛体である。ブレード３５１は、例えば、厚さ０．１ｍｍで、収容ケース３５６に固定されたホルダーにより当接角１０°、当接圧５Ｎ／ｍで、２次転写ベルト３４１に当接するように保持され、設計上の食い込み量は０．３ｍｍである（例えば固定方式）。ホルダーからの自由長は１０ｍｍである。

【0043】

コート層５０２は基材５０１の材料よりも硬い材料で構成される。コート層５０２としては、ＢＣＮ系の硬質膜があり、特にダイアモンド状炭素膜（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）が好ましい。コート層５０２の膜厚は、例えば０．０１～１０μｍの範囲内で設定できる。このような硬質のコート層５０２をブレード３５１の基材５０１の先端エッジに設けることにより先端の摩耗を抑制し、耐久的に安定した清掃性能を確保できる。

【0044】

また、ブレード３５１の当接位置には対向するローラーはない。すなわち、ブレード３５１の当接位置は、２次転写ベルト３４１の内側にいずれのローラーも配置されていない領域に位置している。このようにすることにより、２次転写ベルト３４１と硬いブレード３５１との間の当接圧が突発的に過度に増加した場合に、２次転写ベルト３４１が内側に退避する（押し下がる）。これにより２次転写ベルト３４１が破損したり、表面に傷が付いたりすることを防止できる。また、仮に、２次転写ベルト３４１のブレード３５１当接位置の内側にローラーを配置させた場合、このローラーや２次転写ベルト３４１裏面に異物が付着した場合、ローラー上で２次転写ベルト３４１が盛り上がる。このとき、固いブレード３５１では、盛り上がりを吸収できずに、その盛り上がり部分の両脇ではトナーがすり抜けるという問題が生じる。このような問題を本実施形態のような構成にすることで未然に防げる。

【0045】

第３のブレード３５３は、後述する潤滑材塗布部３５４から２次転写ベルト３４１上に供給された潤滑材を均し、表面に押し付ける固定化用のブレードである。図２に示すように第１のブレード３５１、および第２のブレード３５２は、その先端が２次転写ベルト３４１の移動方向の上流側に向いたカウンター方式で当接している。一方で、この第３のブレード３５３は、その先端が下流側に向いたトレイル方式で当接するようにホルダーに保持されている。第３のブレード３５３は、例えば、厚さ１．６ｍｍ、当接角５１°で、２次転写ベルト３４１に当接する。設計上の食い込み量は０．３ｍｍである。ホルダーからの自由長は６ｍｍである。

【0046】

潤滑材塗布部３５４は、ブラシローラー５４ａ、固形潤滑材５４ｂ、および支持部５４ｃを有する。支持部５４ｃの一端は筐体に固定されている。固形潤滑材５４ｂは、溶融した潤滑材の粉体を略直方体状に固化し形成したものであり、例えば、高さ４．５ｍｍ、奥行き、幅がともに８ｍｍである。固形潤滑材５４ｂで用いる潤滑材としては、２次転写ベルト３４１表面に塗布可能でその表面エネルギーを低下させてトナー等の付着物と２次転写ベルト３４１との付着力を低減できる材料を選択する。例えば、潤滑材としては、脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることもできる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛が最も好ましい。

【0047】

支持部５４ｃは、固形潤滑材５４ｂを保持するホルダーと、コイルバネ等の弾性体から構成され、ホルダーを介して固形潤滑材５４ｂをブラシローラー５４ａに所定の押圧力で押し付ける（接触させる）。ブラシローラー５４ａの２次転写ベルト３４１への食い込み量は、例えば０．５ｍｍであり、このときの押圧力は１Ｎである。ブラシローラー５４ａは、ブラシ繊維を、外径６ｍｍの芯金に対して植毛あるいは巻き付けたものであり、全体の外径は１２ｍｍである。このブラシ繊維は、例えば、パイル径４ｄ、パイル密度１５０ＫＦ／ｉｎｃｈ^２のポリエステルの材料から構成され、抵抗は１０^１２Ωオーダーである。ブラシローラー５４ａは、駆動部（図示せす）により２次転写ベルト３４１の移動方向に対して、カウンター方向に回転駆動される。回転駆動により、ブラシローラー５４ａは、固形潤滑材５４ｂから潤滑材（潤滑材粉）を掻き取り、これを２次転写ベルト３４１の表面に塗布する。

【0048】

ブレード３５１、３５２により２次転写ベルト３４１から掻き取られたトナー、外添剤等は、ブレード３５１、３５２を覆う収容ケース３５６の内面に沿って下方に落下する。収容ケース３５６の下部には、搬送スクリュー３５５が設けられており、落下したトナー等は、搬送スクリュー３５５により装置本体背面側に搬送され、背面側に配置されている回収ボックス内に回収される。

【0049】

図３は、以上までに説明した各構成部材の設計値の例を示すテーブルである。

【0050】

（ブレード３５１／基材５０１の先端部の厚さ方向の断面形状）
次に、図４から図１０を参照し、基材５０１の先端部の厚さ方向の断面形状の好ましい例について説明する。

【0051】

図４は、ブレード先端の形成手順を示した模式図である。本実施形態においては、ＳＵＳ等の金属素材板の表面にレジストパターン（マスク）を形成し、レジスト液により表裏両面からエッチング処理（両面エッチング処理）することにより、先端を形成する。図４の（１）～（５）では、処理時間に応じた時系列のエッチング深さを示しており、（１）が最も処理時間が短く、エッチングが浅く、（５）が最も長く、深い。また、同図では、例として両面エッチング処理を示している。図４の（４）では、先端部では、厚さ方向において、端部よりも中央側が突出している形状、すなわち、厚さ方向の断面形状が凸形状である。

【0052】

図５は、エッチング処理により形成された、基材５０１ａ～５０１ｄの形状を示す図である。図５では、長手方向（各ローラーの軸方向）から視た断面形状を示している（図６～図１０も同様）。

【0053】

基材５０１ａは、理想形状であり、厚さ方向にける先端部のエッジ角度（以下、単に「エッジ角度」ともいう）が９０度である。ただし、この理想形状は、実際に製造するのは困難である。基材５０１ｂは、片面エッチング処理（エッチング処理１）、基材５０１ｃは両面エッチング処理（エッチング処理２）により形成したものであり、処理時間は、ともに図４の（４）に対応する。基材５０１ｃにおいては左側が、エッチング処理の処理面側である。基材５０１ｄは、両面エッチング処理（エッチング処理３）により形成したものであり、処理時間は、図４の（５）に対応する。

【0054】

図６は、基材５０１ｂ～５０１ｄで生成した各ブレード３５１の先端の当接面、および使用によるエッジの経時変化を示す模式図である。ブレード３５１ｂ～３５１ｄの基材は、それぞれ図４に示した基材５０１ｂ～５０１ｄに対応し、これらの基材５０１ｂ～５０１ｄに対して、コート層５０２を形成し、ブレード３５１ｂ～３５１ｄを形成している。なお、条件１と条件２では、当接面の向きが異なるが、同じブレード３５１ｂを用いている。この条件２では、片側エッチング処理の処理面側を当接させ、条件１では、処理面側でない方を当接させている。

【0055】

ここで、条件２においては、ブレード３５１ｂの基材５０１ｂは、先端部の厚さ方向の断面形状が、当接側の端部よりも中央側が突出している突出形状である。また条件３のブレード３５１ｃの基材５０１ｃは、先端部の厚さ方向の断面形状が、凸形状であり、かつ、当接側の端部よりも中央側が突出している突出形状である。

【0056】

これらのブレードを、走行する２次転写ベルト３４１と摺擦させ、使用期間（交換サイクル）に相当する所定時間（所定距離）後に、経時劣化したエッジの状態、およびその性能を評価した。

【0057】

結果、条件２、３の評価ではエッジの異常は発生せずに、良好なクリーニング性能を維持したが、条件１、４ではエッジの異常が発生し、クリーニング性能の低下が見られた。

【0058】

図７、図８は、使用によるエッジの経時劣化を説明する模式図である。図７、図８は、それぞれ図６の条件３、４に対応する。

【0059】

図７に示すように、ブレード３５１ｃを用いた条件３では、コート層５０２は、使用後でも想定される通常の摩耗が生じただけであり、異常は発生しなかった。

【0060】

一方で、図８に示すブレード３５１ｄを用いた条件４では、コート層５０２の曲がりや、欠けという想定外の現象により、異常が発生した。異常が発生した箇所では、トナー等を掻き取ることができず、すり抜けが発生したり、これが長期間蓄積することで、トナー担持体表面にトナーが固着したりするという不具合が発生する。ブレード３５１ｄでは、基材５０１ｄの先端エッジが鋭角過ぎる。そのため、ブレード３５１ｄの先端エッジでは、コート層５０２のコート材だけが存在することになる。この場合、コート材だけが、トナー担持体（２次転写ベルト３４１）に当接し、摺擦する状態となる。このようなことから、図８に示すように先端エッジ部において部分的に、曲がりや、欠けといった想定外の現象が発生する。なお図示は省略しているが、ブレード３５１ｂを用いた条件１でも同様の現象が発生した。

【0061】

（先端エッジ部の角度の適正範囲）
図９Ａは、先端部のエッジ角度θａを示す模式図であり、図９Ｂは、エッジ角度θａの適正範囲を示す評価結果のテーブルである。ここでエッジ角度θａとしては、ブレード３５１のトナー担持体（２次転写ベルト３４１）との接点近傍の角度を用いる。

【0062】

先端の当接面側の先端エッジ角度θａは適正範囲が存在する。小さすぎると、上述のようにコート層５０２の欠けや、曲がりが発生する。一方で、エッジ角度θａが大き過ぎると、トナー担持体との角度（＝１８０－（θａ＋θｂ））が小さくなるため、ブレード３５１により２次転写ベルト３４１から掻き取られたトナー等が効率的に排出されずに、ブレード３５１の当接位置の上流側の滞留領域に溜まり易くなる。この場合、滞留領域のトナー等は、圧縮されてすり抜けが発生する（以下、「トナー圧接すり抜け」という）。

【0063】

図９Ｂにおいては、エッチング処理の処理時間を異ならせることで、複数のエッジ角度θａのブレード３５１を作成し、これらのブレード３５１によりトナー圧接すり抜け、または先端欠け／曲がりの不具合の発生状況を評価した。未発生を「○」、許容できないレベルの不具合の発生を「×」、その中間の許与できるレベルではあるが軽微な不具合の発生を「△」とした。

【0064】

図９Ｂのテーブルに示すように、先端欠け／曲がりは、エッジ角度θａが６０度以上の範囲で許容でき、トナー圧接すり抜けは、エッジ角度θａが１４０度以下の範囲で許容できる。よって、エッジ角度θａの好ましい範囲は、６０度～１４０度である。また、より好ましい範囲は、７０度～１３０度であり、この範囲では全て「○」レベルになる。

【0065】

（耐久を考慮した形状）
エッジ角度θａを好ましい範囲にしたとしてもブレード３５１は経時劣化により摩耗が進行するため、所定期間毎（例えば１００万プリント毎）に交換する必要がある。ブレード３５１ｃ（図６参照）のように、先端部が凸形状のものを用いた場合には、一方の当接面が摩耗して使えなくなったとしても、サービススタッフが、表裏を逆にして他方の面が当接するようにして、再度取り付けることで再利用できる。

【0066】

そのため、ブレードの再取付けによる表裏利用を含めた耐久性という観点では、先端部の厚さ方向の断面形状が凸形状のブレード３５１ｃの方が、（凸形状ではない）突出形状のブレード３５１ｂよりも、より好ましい。また、凸形状においては、図１０に示すように、ブレード３５１の厚さｗ１に対する中央側の突起の突出長さｈ１の割合が４０％以下であることが好ましい。この割合４０％は、エッジ角度θａ＝１４０度に相当する。すなわち、基材５０１を、両面エッチング処理により形成し、エッチング処理時間を適正な範囲（図４の（５）相当）にすることで、基材５０１の断面形状を適正な突出量の凸形状（ｈ１＞０、ｈ１／ｗ１＜０．４）にできる。

【0067】

このように、本実施形態では、ブレード３５１の先端部の厚さ方向の断面形状を、凸形状、または当接側の端部よりも中央側が突出している突出形状としていることで、コート層５２２の曲がりや、エッジ欠けを防止し、ひいては、クリーニング装置３５の耐久的に安定した清掃性能を確保できる。特に、基材５０１を適正な処理時間によるエッチング処理で形成することで、このような断面形状を有するブレード３５１を得ることができる。

【0068】

以上に説明したクリーニング装置３５および画像形成装置１の構成は、上記の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られず、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。また、一般的なクリーニング装置、または画像形成装置が備える構成を排除するものではない。例えば、上記の構成においては、中間転写ベルトが像担持体、２次転写ベルト３４１がトナー担持体としてそれぞれ機能し、２次転写ベルト３４１用のクリーニング装置３５に本発明を適用する例を説明した。しかしながらこれに限られず、感光体ドラムが像担持体、中間転写ベルト３２がトナー担持体としてそれぞれ機能させ、中間転写ベルト３２用のクリーニング装置３３に本発明を適用してもよい。また、トナー担持体として、２次転写ベルト、中間転写ベルトのような無端状ベルトではなく、ドラム状の剛体に弾性体の表層を形成したトナー担持体であってもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ 画像形成装置
１０ 制御部
２０ 操作パネル
３０ 画像形成部
３１ 作像部
３２ 中間転写ベルト
ｒ２１ 対向ローラー
３３ クリーニング装置（中間転写ベルト用）
３４ ２次転写部
３４１ ２次転写ベルト（トナー担持体）
ｒ４７ ローラー（対向ローラー）
３５ クリーニング装置（２次転写部用）
３５１ 第１のブレード
５０１ 基材
５０２ コート層
３５２ 第２のブレード
３５３ 第３のブレード
３５４ 潤滑材塗布部
３５５ 搬送スクリュー
３５６ 収容ケース
３６ 定着装置
４０ 給紙搬送部
６０ 駆動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】