JPH10161495A - 像担持体クリーニング装置及び像担持体クリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体の表面に潤滑性を付与すると共に表
面の付着物を研磨して除去するのに有効であり、簡単で
スペースを取らない構造の像担持体クリーニング装置お
よび像担持体クリーニング方法を提供する。 【解決手段】 ウエブ部材および該ウエブ部材を像担持
体表面に圧接するウエブ部材押圧手段を有する像担持体
クリーニング装置であって、ウエブ部材が片面に研磨部
１２と潤滑部１３を有するものであり、ウエブ部材押圧
手段がリトラクト機構を有し、ウエブ部材を間欠的に像
担持体の表面に接触させるように構成されている。この
像担持体クリーニング装置を用いてクリーニングを行う
場合、ウエブ部材の研磨部と潤滑部を有する面を像担持
体表面に間欠的に接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繰り返し利用する
感光体表面に潤滑性を付与し、且つ感光体表面のトナー
成分及びその他の付着物をクリーニングする像担持体ク
リーニング装置およびそれを使用するクリーニング方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスによって形成された感
光体等の像担持体上の静電潜像は、現像されて可視化さ
れ、次いで形成されたトナー像は、転写用紙等の転写材
に転写し、定着して最終画像が形成される。一方、像担
持体表面に残留しているトナー成分及びその他の付着物
はクリーニングによって除去される。この電子写真プロ
セスにおいて使用される像担持体には、良好な電気特性
と共に、耐久性及びクリーニング性が要求されるが、一
般に表面材料として一時的或いは永続的に絶縁性の材料
が用いられている。耐久性は感光体を繰り返し使用する
場合に要求される性質であり、また、クリーニング性
は、像担持体の表面に残留するトナー成分及びその他の
付着物が容易に除去されるために必要な性質である。こ
れらの特性が、鮮明な画像の形成に著しく影響を与える
ものであるため、像担持体の耐久性およびクリーニング
性を改善するために、従来から種々の提案がなされてお
り、例えば、像担持体表面に保護層を設けたり、耐久性
に優れた絶縁層を形成したり、または像担持体表面に潤
滑性を付与すること等が行われている。

【０００３】また、像担持体の耐久性を低下させる原因
となる残留トナー成分及びその他の付着物をクリーニン
グする方法として、像担持体表面をクリーニングブレー
ドによって拭き取るか或いは掻き取る方法、ウエブ状部
材で摺擦して拭き取る方法、ディスターバーブラシ等で
掻き取る方法等が知られている。ところが、これ等の方
法によって像担持体表面に残留しているトナー成分及び
その他の付着物を除去する場合、繰り返し使用回数の増
大と共にクリーニング効果が低下し、クリーニングして
も像担持体表面にトナー成分及びその他の付着物が残留
する様になる。その結果、新たに形成するトナー像に黒
線或いはゴースト像が現れたり、トナー像欠け或いはト
ナー像の流れが発生する。その原因は明確でないが、上
記の方法によるクリーニングは、像担持体表面とクリー
ニング手段との機械的動接触によるために、処理時に、
像担持体表面に残留しているトナー成分及びその他の付
着物が凝着又は溶着を起こして像担持体表面に固着する
ためであると思われる。

【０００４】像担持体をクリーニングする場合、従来よ
りクリーニング部材としては、ポリウレタンゴム等から
なるブレードが主に用いられているが、通常これらゴム
材料は、非常に潤滑性が乏しいため、像担持体表面とブ
レード間に、テフロン、脂肪酸金属塩、二硫化モリブデ
ン、黒鉛等の潤滑剤を供給して、ブレードのスティック
アンドスリップ現象を抑えることが行われている。

【０００５】ところで、トナー成分以外の付着物で電気
特性が劣化した像担持体を再使用するためには、トナー
成分以外の付着物を像担持体の表面から取り除く必要が
あり、そのためには、付着物を研磨により除去して、像
担持体を初期の表面状態に回復させる必要がある。とこ
ろが、従来、像担持体表面に潤滑性を付与すると同時に
付着物の研磨を行うことは困難であるとされていた。潤
滑と研磨の両者の機能を付与させるものとしては、ウエ
ブ状基体の両面にそれぞれ研磨剤層と潤滑剤層とを設け
たウエブ部材を、２本のローラーで感光体表面に押圧し
て接触させるクリーニング方法および装置が知られてい
る（例えば、特開昭５６−２２４６６号公報）。図６は
その場合を示すものであって、クリーニングブレード７
と共にクリーニングウエブユニット２０が設けられてお
り、ウエブ状基体の両面にそれぞれ研磨剤層と潤滑剤層
を設けたウエブ部材２が、ウエブ・セットロール１から
繰り出され、プレッシャーロール４ａによって像担持体
５の表面に押圧されてウエブ部材の一面が接触し、さら
にガイドロールによって案内されてプレッシャーロール
４ｂによって像担持体５の表面に押圧されてウエブ部材
の他面が接触し、像担持体のクリーニングが行われる。
ウエブ部材は巻き取りロール３に巻き取られる。

【０００６】しかしながら、このクリーニング装置は、
ウエブ部材の両面を像担持体表面に順次接触させるため
に、クリーニングウエブユニットの構造が複雑になり、
かつスペースを取ってクリーニング装置が大型化すると
いう問題がある。さらに、ウエブ部材の研磨剤層が常に
像担持体表面に圧接されているため、像担持体表面の磨
耗が早く、像担持体の電気特性の劣化が早くなるという
問題もある。

【０００７】本発明は、従来の上記のような欠点を解決
することを目的としてなされたものである。すなわち、
本発明の目的は、像担持体の表面に潤滑性を付与すると
共に、表面の付着物を研磨して除去するのに有効なクリ
ーニング装置及びそれを使用するクリーニング方法を提
供することにある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、鋭意検
討を重ねた結果、ウエブ基材の一面に潤滑作用を示す物
質と、研磨作用を示す物質を千鳥状に塗布して設けたウ
エブ部材を、間欠的に像担持体表面に接触させてクリー
ニングを行うことにより、前記の問題点が解決できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明の像担持体クリーニング
装置は、ウエブ部材およびそのウエブ部材を像担持体表
面に圧接するウエブ部材押圧手段を有するものであっ
て、ウエブ部材が片面に、研磨作用を示す物質を含有す
る研磨部と潤滑作用を付与する物質を含有する潤滑部を
有することを特徴とする。この像担持体クリーニング装
置は、ウエブ部材押圧手段がリトラクト機構を有し、ウ
エブ部材を間欠的に送り出す送り出し手段および間欠的
に巻き取る巻き取り手段によって、ウエブ部材を像担持
体表面に間欠的に接触させるように構成されているのが
好ましい。また、ウエブ部材として、研磨部と潤滑部と
は千鳥状に設けたものを使用するのが好ましい。さら
に、研磨部と潤滑部は、それらの像担持体の表面に対す
る接触面積が常に３０〜７０：７０〜３０の範囲になる
ように配置されているのが好ましい。本発明の像担持体
クリーニング方法は、ウエブ部材を用いて像担持体表面
のクリーニングを行うものであって、ウエブ部材として
片面に研磨部と潤滑部を有するものを使用し、リトラク
ト機構を有するウエブ部材押圧手段により、そのウエブ
部材を像担持体表面に間欠的に接触させてクリーニング
を行うことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の像担持体クリーニ
ング装置の実施例を図面によって説明する。図１は、本
発明の像担持体クリーニング装置を備えたクリーニング
装置の一例の概略構成図である。また、図２ないし図５
は、本発明において使用するウエブ部材を示すものであ
って、図２は縦断面図、図３ないし図５は平面図であ
る。

【００１１】図１のクリーニング装置において、クリー
ニングブレード７を備えたブレードクリーニング装置６
の後方、すなわち下流側に、本発明の像担持体クリーニ
ング装置が設置されている。このクリーニング装置にお
いて、ウエブ部材２は、その片側表面に、研磨剤層と潤
滑剤層が千鳥状の塗布パターンとして形成されている。
ウエブ・セットロール１から繰り出された上記のウエブ
部材２は、プレッシャーロール４によって像担持体５に
圧接可能になっており、そして巻き取りロール３に巻き
取られるように構成されている。また、プレッシャーロ
ール４にはリトラクト手段が設置され、像担持体との圧
接状態を解除できるようになっている。すなわち、プレ
ッシャーロール４に連接されたアーム９を介して電磁ソ
レノイド１０により、像担持体５との圧接を解除できる
ようになっている。なお、８はＢＣＲ（接触帯電ロー
ル）であって、像担持体を帯電させるために設けられて
いる。

【００１２】ウエブ部材２には、図２ないし図５に示す
ように、ウエブ基体１１の片側表面に、研磨剤層１２と
潤滑剤層１３が千鳥状の塗布パターンとして形成されて
いる。これら千鳥状に設けた研磨部と潤滑部は、それら
の像担持体の表面に対する接触面積が常に３０〜７０：
７０〜３０の範囲になるように配置するのが好ましい。

【００１３】上記の像担持体クリーニング装置によって
クリーニングを実施する場合には、図示されていない適
宜の手段によって電磁ソレノイド１０を作動させ、アー
ム９を動かすことによってリトラクトしていたプレッシ
ャーロール４を像担持体に押圧する。それによりウエブ
部材２が矢印方向に回転する像担持体の表面を摺擦し
て、潤滑剤層により潤滑性を付与すると共に、研磨剤層
により付着しているトナーおよびトナー以外の付着物を
研磨して除去し、クリーニングが行われる。なお、使用
環境条件により像担持体に圧接させる時間は、任意に設
定することもできる。

【００１４】本発明において使用するウエブ部材におい
て、ウエブ状基体の材質としては、普通紙、アート紙、
不織布、金属薄板、布、人造紙等があげられ、これらは
表面性、引張強度を考慮して適宜使用することができ
る。

【００１５】上記ウエブ基体の片側表面には、研磨剤層
と潤滑剤層が千鳥状に形成されるが、具体的には、研磨
剤を樹脂中に分散させた塗布液をウエブ基体の片面に千
鳥状に塗布して研磨剤層を形成し、次いで、潤滑剤を含
有する塗布液を研磨剤層と重ならないように塗布するこ
とによって潤滑剤層を形成することができる。

【００１６】研磨剤を分散させる樹脂としては、公知の
樹脂、例えばエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエ
ステル、エポキシ樹脂等の樹脂が使用できる。また、研
磨剤としては、従来公知のものが使用される。例えば、
炭酸カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸
化ケイ素、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、硫
酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸
マグネシウム、窒化ホウ素等である。これらのなかでも
酸化セリウム、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウムが有効であり、特に酸化セリウムが好適である。研
磨剤の粒径は、通常０．０１〜２０μｍの範囲、特に
０．１〜１０μｍの範囲に設定するのが好ましい。

【００１７】研磨剤と樹脂との比率（重量比）は１０
０：１〜１００：５０の範囲であり、この比率を変化さ
せることにより、研磨効果の程度をコントロールするこ
とができる。樹脂の比率が少ない方が研磨力は小さく、
比率を大きくすると研磨力が高くなるので、その比率は
像担持体の硬度とのつり合いで決定され、一般的には１
００：１０〜１００：３０の範囲が好ましい。

【００１８】一方、潤滑剤層に使用される代表的な潤滑
剤としては、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリ塩化ビニル、ステアリン酸金属塩、パラフィン
ワックス等の一般溶剤に実質的に不溶性のものが挙げら
れる。潤滑剤の粒径は、特に制限はないが、好ましくは
５０μｍ以下のものが用いられる。潤滑剤は、そのもの
自体を塗布してもよいが、必要に応じて上記樹脂をバイ
ンダーとした混合物の状態で用いることができる。

【００１９】

【実施例】次に、図１に示すクリーニング装置を用いて
クリーニングを実施した場合について、より具体的な実
施例によって説明する。ウエブ部材は次のようにして作
製した。すなわち、千鳥形状に型抜きしたアルミニウム
型板を製作し、不織布の上に重ねた。一方、研磨剤とし
て平均粒径４μｍの酸化セリウムを１００重量部とポリ
エステル樹脂３０重量部を水２００部に添加し、ホモジ
ナイザーにより３０００ｒｐｍで１０分間十分に撹拌し
て分散させ、塗布液を作製した。この塗布液を上記不織
布に、固型分として２０ｇ／ｍ² の量になるように塗布
した後、１００℃で乾燥して、片面に研磨剤層よりなる
研磨部を形成した。次に、潤滑剤として、平均粒径２０
μｍのステアリン酸亜鉛１００重量部をヘキサン２００
重量部と混合して分散させて潤滑剤含有塗布液を得た。
上記研磨剤層が形成された不織布の上に、研磨剤層と重
ならないようにずらせて千鳥状に形抜きしたアルミニウ
ム型板を置いた後、上記潤滑剤含有塗布液を、固型分と
して２０ｇ／ｍ² の量になるように塗布し、８０℃で乾
燥して、不織布の片面に図３で示すパターンの千鳥形状
の研磨剤層と潤滑剤層を形成し、ウエブ部材を得た。

【００２０】テスト条件として、図１に示すように、ク
リーニングブレードの後方にクリーニングウエブ装置を
設置した複写機を用いて複写を行った。所定のコピーサ
イクル終了後、感光体約２周分の時間だけ電磁ソレノイ
ドを作動させて、プレッシャーロールを感光体に押圧し
てウエブ部材を感光体表面に圧接させ、感光体表面の付
着物質を研磨して除去しながら、潤滑剤の塗布を行っ
た。次いで電磁ソレノイドの作動によりウエブ部材を感
光体表面から離間させ、ウエブ部材を千鳥状の１パター
ン分である約４ｍｍだけ巻き上げ、次の圧接に備えてお
くようにした。この場合、感光体に圧接されている時の
プレッシャーロールの圧接幅は２〜４ｍｍ程度であり、
その時の押圧力は５〜１５Ｎが最適であった。

【００２１】更に、本発明の効果を調査するために、次
の実験を行った。すなわち、上記実施例の条件にて次の
ような確認テストを行った。１００枚連続コピーを１コ
ピーサイクルとし、各コピーサイクル終了後、プレッシ
ャーロールを圧接させ、研磨・潤滑剤の付与を実施して
合計１００００枚の複写操作を実施した。なお、比較の
ために、クリーニングブレードによるクリーニングの場
合についても同様に複写を行って評価した。それらの結
果を表１に示す。

【００２２】

【表１】 注）Ｇ１〜Ｇ５は、コピー画質の「文字流れおよび抜
け」の状態についての下記評価基準を示す。 Ｇ１…発生無し、Ｇ２…ハーフトーンエッジ部抜け、Ｇ
３…エッジ部の文字抜け、Ｇ４…軽微な文字流れ、Ｇ５
…重度の文字流れ（判読不能）

【００２３】上記の結果から明らかなように、従来技術
では１０００枚目の複写物にはエッジ部の文字抜け発
生、２０００枚目には軽微な文字流れが発生し、問題と
なるレベルであった。それに対して、本発明の実施例で
は、１００００枚目の複写物は安定した画質を有するも
のであり、感光体表面へのトナー成分及びトナー以外の
付着物の固着も見られず、感光体表面に付着した物質が
十分に除去されていることが分かった。

【００２４】

【発明の効果】本発明の像担持体クリーニング装置は、
ウエブ部材として片面に研磨部と潤滑部を有するものを
使用するから、ウエブ部材を一度の送り工程で使用して
潤滑剤の付与と付着物の研磨の両機能を同時に発揮する
ことができる。さらに、そのウエブ部材をリトラクト機
構を有するウエブ部材押圧手段によって間欠的に像担持
体表面に接触させるように構成した場合には、構造が簡
単であってスペースを取ることがなく、また、ウエブ部
材が長期にわたり使用することができる。また、本発明
の像担持体クリーニング方法は、クリーニングブレード
と併用することによって、像担持体表面に潤滑性を付与
しながら、付着した物質を十分に除去することが可能で
あるので、長期にわたってクリーニングを行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の像担持体クリーニング装置を備えた
クリーニング装置の一例の概略構成図である。

【図２】 本発明に使用するウエブ部材の縦断面図であ
る。

【図３】 本発明に使用するウエブ部材の一例の平面図
である。

【図４】 本発明に使用するウエブ部材の他の一例の平
面図である。

【図５】 本発明に使用するウエブ部材のさらに他の一
例の平面図である。

【図６】 従来のクリーニング装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１…ウエブ・セットロール、２…ウエブ部材、３…巻き
取りロール、４…プレッシャーロール、５…像担持体、
６…ブレードクリーニング装置、７…クリーニングブレ
ード、８…ＢＣＲ、９…アーム、１０…電磁ソレノイ
ド、１１…ウエブ基体、１２…研磨剤層、１３…潤滑剤
層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤木 秀行 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエブ部材および該ウエブ部材を像担持
   体表面に圧接するウエブ部材押圧手段を有する像担持体
   クリーニング装置において、ウエブ部材が片面に研磨部
   と潤滑部を有することを特徴とする像担持体クリーニン
   グ装置。
2. 【請求項２】 ウエブ部材押圧手段がリトラクト機構を
   有し、ウエブ部材を間欠的に像担持体表面に接触させる
   ように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の
   像担持体クリーニング装置。
3. 【請求項３】 ウエブ部材を用いて像担持体表面のクリ
   ーニングを行う像担持体クリーニング方法において、ウ
   エブ部材として片面に研磨部と潤滑部を有するものを使
   用し、リトラクト機構を有するウエブ部材押圧手段によ
   り、該ウエブ部材を像担持体表面に間欠的に接触させて
   クリーニングを行うことを特徴とする像担持体クリーニ
   ング方法。