JPH065446B2

JPH065446B2 - クリ−ニング装置

Info

Publication number: JPH065446B2
Application number: JP59279965A
Authority: JP
Inventors: 国雄伊藤; 順一小磯; 丘伊藤; 真和福地; 俊二松尾
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-12-30
Filing date: 1984-12-30
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS61159680A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はクリーニング装置に関し、特に、電子写真複
写装置や電子写真プリンター等に使用され、像担持体の
表面に付着した残留トナーを除去するためのクリーニン
グ装置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、クリーニング装置にあっては、それに用いられ
るクリーニングブレードは厚さが２〜５mmで、自由端長
が１０〜２０mm前後のポリウレタン製のものを用いてお
り、そしてゴム硬度は６０〜８０Ｈｓであった。

そして、このような値に決定するための要素としては、
クリーニングブレードの像担持体である感光体ドラムへ
の一様な当接性、現像剤のクリーニング性、クリーニン
グブレードの耐摩擦性等である。

そして、クリーニングブレードを感光体ドラムに一様に
当接するために先端部の凹凸をカバーするために先端部
をある程度以上の荷重で感光体ドラムへ押しつける必要
があるが、クリーニングブレードを像担持体の未清掃側
に傾斜させるトレール方式の場合であっても、また、像
担持体の既清掃側に傾斜させるカウンター方式の場合で
あっても適正条件で感光体ドラムへ当接しておかない
と、トナーがクリーニングブレードの先端押圧部に位置
したり、また、この部分をすり抜けてしまったり、クリ
ーニングブレードの異常振動（鳴き）や感光体ドラムの
過度の削れ、クリーニングブレードの過度の摩耗が発生
してしまった。

そして、クリーニングブレードは一般にはポリウレタン
で厚さ１mm以上のものを用いているが、この場合の欠点
としてはクリーニング作用を感光体ドラムへの押圧阻止
力に依存しているためにクリーニングブレードの先端当
接部がつぶれてしまう場合が多々あった。

すなわち、第７図に示すように像担持体である感光体ド
ラム２０への押圧が適切でない所やクリーニングブレー
ド先端精度の悪い所からトナー２２がクリーニングブレ
ード２１の先端部と感光体ドラムとの間に入り込むこと
になり、この入り込み、およびすり抜けを阻止するため
に押圧力を増加してしまうと、これが原因でトナー粒子
をこすりつけたり、あるいはトナーの感光体ドラム表面
への固着（所謂、黒ポチ）等のクリーニング不良が発生
していた。

そして、たとえば、第８図に示すトレール方式の場合に
はある程度以上の荷重を加えた場合に全体、特に、先端
部が撓んで取付け時と実際の使用時とでは前記感光ドラ
ム２０に対するクリーニングブレード２１の角度が変化
しすぎてしまい、したがって実際の使用時には、ある範
囲となっている理想的な角度γを確保することができ
ず、前記感光体ドラム２０に対するクリーニングブレー
ド２１の角度が大きくなってしまったり｛第９図(a)の
φ｝、また、小さくなってしまったり｛第９図(ｂ)の
φ′｝していた。

そして、荷重が高すぎるとクリーニングブレードの全体
が撓んで腹ずりを生じてトナーがすり抜け易くなってし
まうという欠点を有し、また、角度を大きくしてクリー
ニングブレードの腹ずりを防ごうとする場合には角度を
大きくしすぎると異常振動を起こし易くなるという欠点
を有し、さらに、高荷重にすればするほど感光体ドラム
の削れとクリーニングブレードの摩擦とが激しくなり、
それぞれの補修、交換時期が短かくなり、また、感光体
ドラムの回転トルクを大きくするためにモータの大きさ
が大きくなり、従って全体のコストが高くなってしまう
という欠点を有しており、これらの欠点は、米国再発行
特許第２９６３２号および米国再発行特許第３０９２４
号等に示されるものに共通している欠点であった。

これらの欠点を解除するために、特開昭５６−５５５９
７９号、特開昭５５−１５１６８０号および特開昭５９
−１０１６８９号に示されているものが提案されてお
り、特開昭５６−５５９７９号に示されるものにあって
はゴム弾性基体と硬質樹脂層とを有する複合構成体、す
なわち、重層ブレードによってクリーニングブレードを
構成しているが、ゴム弾性基体と硬質樹脂層の貼り合せ
構造が複雑であるとともに、周囲環境の変化によってそ
れらの接着部分が不安定で、剥がれ易いという欠点を有
し、特に高温度、高湿度の条件下では著しくなり、クリ
ーニング性能に影響が現われ、さらに、ゴム弾性基体の
劣化も生じるという欠点を有していた。

また、特開昭５５−１５１６８０号に示されるものにあ
っては、カーボン繊維を混入した樹脂板ブレードあるい
は異方向性を有する繊維ブレードを重層した構成を有し
ているが、これらのものにあっては可撓性が不十分であ
り、したがって、感光体ドラムとの均一な当接が困難で
あるとともに、押圧先端の精度（エッジ精度）がでにく
く、さらに、コストが高くなってしまうという欠点を有
していた。

さらに、特開昭５９−１０１６８９号に示されるものに
あっては弾性ブレードの先端に貼合された可撓性薄板と
いう構成を有しているが、このものにあっては弾性ブレ
ード自体の弾性力によって可撓性薄板を感光体ドラムへ
押圧当接しているので特に高温度、高湿度の条件下では
弾性ブレードとの接着部材が不安定で剥がれ易いととも
に、弾性ブレード自体の劣化も生じ、クリーニング性能
に影響を与え、したがって実用的でないという欠点を有
していた。

〔発明の目的〕

この発明は前記のような従来のもののもつ欠点を排除し
て、低荷重で均一当接することができるので充分なクリ
ーニング性能を有するとともに、小型、かつ、安価にす
ることができ、特にクリーニング性能に重要な当接先端
部の耐摩耗性と、全体の耐久性にすぐれ、したがって長
期間に渡って良好なクリーニングを行なうことができる
とともに、簡単な構成であるクリーニング装置を提供す
ることを目的とする。

また、樹脂および金属等の薄板ブレードクリーニングの
欠点である像担持体への傷付けを改良してクリーニング
特性の優れたクリーニング装置を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

この発明は、像担持体の表面の残留トナーをクリーニン
グブレードの先端を押圧当接することで前記トナーを除
去するクリーニング装置であって、前記クリーニングブ
レードを樹脂、金属又はセラミックスから形成される厚
さ５０μｍ〜３００μｍの支持層と、ゴム状弾性体から
形成される厚さ１０μｍ〜２００μｍの弾性層とを複合
して薄板状に形成し、前記弾性層を前記像担持体表面に
当接させる構成を有している。

〔発明の実施例〕

以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。

第１図にはこの発明によるクリーニング装置の一実施例
が示されていて、このクリーニング装置のクリーニング
方式はトレール方式となっていて、感光体ドラム１足が
開口しているケーシング２の内部には、下部にトナー搬
送スクリュー３が設けられているとともに、その上方に
位置して前記感光体ドラム１に接しているガイドローラ
４が設けられている。

前記ケーシング２の上部には外部の支持枠５から垂下し
て下方の押下げるばね６が取りつけられていて、このば
ね６の下端には支持部材７が取りつけられ、そして、こ
の支持部材７の下面先端部には両面テープを介してクリ
ーニングブレードである薄板ブレード８が貼合わされて
いる。

この薄板ブレード８はポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、２軸延伸ポリプロピレン、ポリイミド｛カプト
ン（デュポン社製）、ＴＩポリマー（東レ製）｝、ポリ
アセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド
等よりなる樹脂製あるいは金属、セラミックス等で構成
される支持層８ａと、ポリウレタンゴム、シリコンゴ
ム、フッ素系ゴム等で構成されの弾性層８ｂとの複合層
よりなっている。

さらに、第２図に示すように前記薄板ブレード８の支持
層８ａの厚みｈ_ｐは３０μｍ〜５００μｍのものが適用
され、特に、５０μｍ〜３００μｍのものが好ましく、
また弾性層８ｂの厚みｈ_ｅは５μｍ〜５００μｍのもの
が適用され、特に、１０μｍ〜２００μｍのものが好ま
しい。

そして、前記薄板ブレード８の厚みｈとしては６０μｍ
〜５００μｍのものが好ましく適用される。

また、自由端長ｌと薄板ブレードの厚みｈとの関係では
５≦ｌ／ｈ≦５０の範囲が適用され、特に、１０≦ｌ／
ｈ≦３０の範囲が好ましいものである。

この場合、クリーニングブレード材質により好ましい厚
みｈの範囲は若干変わるが、材質の強度、腰の強さ、ク
リーニングブレード取付け、組立て等の作業上の困難度
から限界があり、あまり薄いと取付け作業中に折り曲が
り易いという欠点があり、したがって６０μｍ以上なら
容易にできるものである。

また、クリーニングブレードとして感光体ドラムに均一
に当接する場合、ある程度の可撓性が必要であること、
汎用の材料が使用可能であることなどから５００μｍ以
下のものが適当である。

さらに、ｌ／ｈの適用範囲の理由はクリーニングブレー
ドの厚みｈが上記の範囲のもので構成するとクリーニン
グブレードを感光体ドラムに均一に当接させ易いためで
ある。

さらに、前記ばね６によって前記薄板ブレードの先端が
感光体ドラムの表面に当接されるが、当接点における感
光体ドラムの接線の垂直方向の荷重成分Ｆ_Ｎはトレール
方式の場合は５〜６０ｇ／cm、カウンタ方式の場合は１
〜４０ｇ／cmとなっている。

そして、前記弾性層８ｂのゴム硬度はＪＩＳ硬度で５０
度以上が適用され、７０度から９０度が好ましい。ま
た、複合層の前記感光体ドラムとの当接部分先端は弾性
層側よりカッテイングしたものを用いた。

上記のように構成されたクリーニング装置を用いた実施
例を以下に記する。

〔実験例−Ｉ〕

この実験例であっては第３図に示すようなクリーニング
装置を用いた。

すなわち、このクリーニング装置は感光体ドラム１側が
開口しているケーシング２内の下部にリサイクル用のト
ナー搬送スクリュー３が設けられるとともに、開口部の
下部に、下方から上方に向かって傾斜するトナー案内板
１０を設けて、このトナー案内板１０にトナー掻き取り
部材１１を設け、また、後端が支持された支持部材１２
の後端に、先端部が支持部材１２の上面先端を下方に押
下げるばね１３を設け、そして支持部材１２の先端下面
にクリーニングブレード（薄板ブレード）８を貼合わせ
てある。

そして、このクリーニングブレード８の支持層８ａをポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりなる厚みｈ_ｐ
＝２５０μｍ、および弾性層８ｂをポリウレタンゴムよ
りなる厚みｈ_ｅ＝１００μｍとし、自由端長ｌ＝７mm、
γ＝５０°、ブレードの長さ４６０mm、Ｆ_Ｎ＝約４５ｇ
／cm、ゴム硬度８０度（以下の実施例も同じ）の条件と
し、また、ばね１３は燐青銅の板ばねを用いた。

そして、前記感光体ドラム１はセレン系とアモルファス
シリコンとのものを用いて、それぞれ２００００回コピ
ーと５００００回コピーとをを行った結果、いずれの場
合であってもクリーニングブレード８をばね１３の付勢
力と協動して均一当接することができて感光体ドラム１
の表面のトナーを確実に除去することができ、良好なク
リーニング結果を得ることができた。さらに、継続して
そのままの状態、すなわちクリーニングブレードを交換
することなくクリーニング動作を継続することができ
た。

〔実験例−II〕

この実験例にあっては第４図に示すようなクリーニング
装置を用いた。

すなわち、このクリーニング装置は前記実施例−Ｉで用
いたものとほぼ同じであり、同一の部材には同一の番号
を付して説明を省略するが、クリーニングブレード８の
下方において感光体ドラム１と接しているガイドローラ
１５が設けられているとともに、掻き取りベース１６も
設けられている。

そして、前記クリーニングブレード８の支持層８ａにポ
リエステル樹脂｛商品名（東レ製）ルミラー｝よりな
る、厚みｈ_ｐ＝１００μｍのものおよび弾性層８ｂをポ
リウレタンゴムよりなる厚みｈ_ｅ＝１００μｍのもの、
そして長手方向が２３５mmの長さのものを用い、前記感
光体ドラム１を有機感光体（特願昭５９−１０８２２５
号明細書に記載されているビスアゾ化合物を主成分とす
るキャリア発生物質と、スチリル化合物と、アミン誘導
体との少なくとも一方を主成分とするキャリア輸送物質
等からなる正帯電用感光体）とし、２成分現像剤で現像
を行い、そして、クリーニングブレード８の感光体ドラ
ム１の表面に対する速度を１４２mm／ｓｅｃ、感光体ド
ラム１との当接角度γを４５°、さらに、Ｆ_Ｎを３５ｇ
／cmとした。

このような条件で、クリーニングブレードの厚みｈが２
００μｍで、自由端長ｌが４mmの場合と、これとは別
に、ｈ_ｐ＝１００μｍ、ｈ_ｅ＝１２５μｍ、ｈ＝２２５
μｍの場合、およびｈ_ｐ＝７５μｍ、ｈ_ｅ＝５０μｍ、
ｈ＝１２５μｍ、自由端長ｌが３mmおよび３．５mmの場
合についてそれぞれ２００００コピー以上をおこなった
が、常にクリーニングブレード８を感光体ドラム１の表
面にばね１３の付勢力と協動して均一に当接させること
ができたので感光体ドラム表面を良好にクリーニングす
ることができた。

なお、第５図に示すものは、第４図に示すものの変形例
であって、このものは第４図のものの別部材として設け
られた付勢部材１３を除去した構造となっており、この
ように構成したものであっても充分に機能し得るもので
ある。

また、第６図に示すものは複合層の薄板ブレードを用い
てカウンタ方式とした場合であって、前記トレール方式
の場合と同一の部材は同一の番号を付して説明は省略す
るが、このようなカウンタ方式の場合であっても前記ト
レール方式の場合とはぼ同様な結果を得ることができ
た。なお、１７は帯電装置、１８は転写・分離装置であ
る。

なお、本発明者は像担持体上の残留トナーの除去をする
クリーニングブレードにおいては、像担持体と当接する
ブレード先端の極めてわずかな部分が特に重要であると
いうことを考慮し、樹脂、金属等の薄板である支持層
に、ゴム等の弾性体からなる弾性層を必要な厚みだけ設
け、像担持体には弾性層のみを当接させることで本発明
の目的を達成することができたものである。

〔発明の効果〕

この発明は前記のように、クリーニングブレードを樹
脂、金属又はセラミックスから形成される厚さ５０μｍ
〜３００μｍの支持層と、ゴム状弾性体から形成される
厚さ１０μｍ〜２００μｍの弾性層とを複合して薄板状
に形成したので、クリーニングブレードが適度な剛性を
有するとともに、クリーニングブレードの像担持体と当
接する部分がゴム状弾性を有する。

そのため、像担持体の表面に、クリーニングブレードの
先端部を所定の角度で長期間当接させることができると
ともに、押圧荷重が支持層を介して弾性層に直接作用し
て、余分な荷重をかけなくとも良好なクリーニング性能
を発揮することができるので低荷重に維持できる。

したがって、クリーニングブレードの先端部の摩擦やつ
ぶれが減少して耐久性が向上し、長期間に渡って良好な
クリーニング性能を維持することができ、像担持体に高
荷重がかからないため、装置全体を小型、かつ、安価に
することができるなどのすぐれた効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるクリーニング装置を示す概略配
置図、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１図のものの要部
を示す拡大図、および斜視図、第３図は実験を行なった
この発明によるクリーニング装置を示す概略配置図、第
４図は他の実験を行なったこの発明によるクリーニング
装置を示す概略配置図、第５図は付勢部材を用いないも
のを示す概略配置図、第６図は他の方式の場合を示す概
略配置図、第７図は従来のもののクリーニングブレード
と感光体ドラムとの当接部を示す拡大図、第８図は従来
のもののクリーニングブレードの感光体ドラムに対する
当接状態を示す概略図、第９図（ａ）（ｂ）は第８図の
ものの当接角度が大きい場合と小さい場合とをそれぞれ
示す図である。１、２０……感光体ドラム２……ケーシング３……トナー搬送スクリュー４、１５……ガイドローラ５……支持枠６、１３……ばね７、１２……支持部材８、２１……クリーニングブレード（薄板ブレード）８ａ……支持層８ｂ……弾性層１０……トナー案内板１１……トナー掻き取り部材１６……掻き取りベース１７……帯電装置１８……転写・分離装置２２……トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福地真和東京都八王子市石川町2970番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者松尾俊二東京都八王子市石川町2970番地小西六写真工業株式会社内 (56)参考文献特開昭57−105764（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−133470（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−182675（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−203480（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の表面の残留トナーをクリーニン
グブレードの先端を押圧当接することで前記トナーを除
去するクリーニング装置であって、前記クリーニングブレードを樹脂、金属又はセラミック
スから形成される厚さ５０μｍ〜３００μｍの支持層
と、ゴム状弾性体から形成される厚さ１０μｍ〜２００
μｍの弾性層とを複合して薄板状に形成し、前記弾性層
を前記像担持体表面に当接させることを特徴とするクリ
ーニング装置。