JPS5968770A - 電子写真感光体のクリ−ニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真感光体表面のクリーニング装置に関
するもので、より詳細にはトナー像転写後感光体表面に
残留するトナーを、感光体表面に傷をつけることなしに
該表面から有効に除去できるクリーニング装置に関する
。

電子写真法においては、第１図に示す通り、光導電性感
光体１の表面をチャージャー１１で帯電させ且つ光学系
１２を介して画像露光することにより静電潜像を形成さ
せ、この静電潜像を現像機構１６によりトナー１４で現
像し、形成されるトナー像を複写紙１５にチャーヂャー
１６により静電的に転写し、転写後感光体表面に残留す
るトナーを必要によりチャーヂャ１７で除電後クリ一二
ング機構２により除去する一連の工程を反復して複写を
行っている。転写行程後において、感光体表面に残留す
るトナーは感光体表面に静電的に吸引されているものも
あり、クリーニングによる除去は必ずしも容易ではない
。

従来、トナーのクリーニングには、ノアブラシ法、弾性
ブレードを用いる法、磁気ブラシを用いる方法等が使用
されているが、ノアブラシ法ではトナー飛散の問題があ
り、磁気ブラシ法では、高価なマグネット収容クリーニ
ングスリーブを別個に必要とし、また現像スリーブをク
リーニングにも併用する場合にはクリーニング作業のた
めに複写サイクルが長くなるという問題がある。弾性ブ
レードを感光体表面と摺擦させてクリーニングを行う方
式は、機構も操作も簡単であるという利点を有するが、
トナー粒子の感光体表面への静電的吸引力に打ち勝って
！・カー粒子を感光体表面から除去するためには、ブレ
ード先端にかなり大きな押圧力乃至は圧接力を及ぼさな
ければならず、これにより感光体表面に傷が入ったり、
或いは感光体の寿命が短か（なるという欠点がある。

従って、本発明の目的は、トナー像転写後に感光体表面
に残留するトナー粒子を、感光体表面に傷をつげること
なしに該表面から有効に除去できるクリーニング装置を
提供するにある。

本発明の他の目的は、クリーニング時における弾性体ブ
レードと感光体表面との摩擦力が著しく小さいレベルに
抑制され、感光体表面の傷の発生が抑制され、感光体の
寿命を著しく長しし得るクリーニング装置を提供するに
ある。

本発明の更に他の目的は、弾性体ブレードのゴム弾性、
柔軟さ、機械的性質を実質上変化させることなく、感光
体表面との摩擦力を有効に低減させたクリーニング装置
を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、極めて簡便な操作及び構成で
前述した改善がなされた電子写真感光体のクリーニング
装置を提供するにある。

本発明によれば、可動の電子写真感光体表面からトナー
を除去するために、先端が該感光体表面と接触するよう
に設けられた弾性体ブレードを有する電子写真用りＩＪ
　　＝ング装置において、前記弾性体ブレードは感光体
表面に接触する表面に該弾性体に埋込まれた形で保持さ
れるフッ素系樹脂の微細球状粒子の層を有することを特
徴とする電子写真用クリーニング装置が提供される。

本発明を、添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する
。

本発明のクリーニング装置の概略配置を示す第１及び２
図において、可動の感光ドラム１の移動路に沿って、全
体として２で示すクリーニング装置が設けられる。この
クリーニング装置２は弾性体ブレード６を有しており、
この弾性体ブレード３はその先端４がドラム１の表面と
軽く摺接するように、その根本の部分で保持具５により
保持されている。

本発明に用いる弾性体ブレード６は感光体１の表面と接
触する表面（以下有効表面と呼ぶことがある）に、以下
に詳述するフッ素系樹脂の微細球状粒子の層６を有して
おり、この層６においては、第６図の拡大図に示す通り
、ブレード６を構成す５− る弾性体相７中にフッ素系樹脂の微細球状粒子乃至はそ
の２次粒子８が埋込まれた形で有効表面に一様に保持さ
れていることが顕著な特徴である。

このフッ素系樹脂粒子の層６の存在は、必らずしも肉眼
で確認されないが、ブレード６の有効表面を顕微鏡で観
察すると、第６図の組織構造の存在を容易に確認できる
。

この表面層６において、フッ素系樹脂粒子が弾性体表面
に埋込まれている事実は、この表面層を布等でこすって
もフッ素系樹脂粒子が剥離せず、第６図の構造が繊持さ
れることで確認でき、またフッ素樹脂粒子が表面に保持
されている事実、即ち該粒子の一部が表面に露出してい
る事実は、弾性体ブレード先端と感光体表面との摩擦力
が前記表面埋込み層の存在によって大巾に減少すること
から確認できる。

従来フッ素系樹脂が著しく小さい摩擦係数を有し、ベア
リング等の固体摺動材として有用であることは周知に属
する。しかしながら、本発明においては、このフッ素系
樹脂を微細球状粒子乃至は６一 その二次粒子の形で使用し、しかもこの球状粒子乃至は
二次粒子を弾性体ブレードの有効表面に埋込んだ形で保
持させることが重要なのである。即ち、このフッ素系樹
脂の球状粒子は、弾性体ブレードと感光体表面との界面
にコロ的滑性を与えるものと信じられ、このことは本発
明の弾性体ブレードにおいては、該ブレード全面がフッ
素系樹脂で完全に覆われていない、即ちブレード表面に
はフッ素系樹脂粒子が分散した形で存在するにもかかわ
らず、感光体表面との摩擦が著しく減少するという事実
とも良く符合するものである。しかも、弾性体ブレード
の表面全体をフッ素樹脂のフィルム等で被覆する場合に
は、ブレード表面の硬度が高（なり、そのためにクリー
ニング時に感光体に傷が入るという副次的な欠点を生ず
るが、本発明の弾性体ブレードの有効表面には、フッ素
系樹脂の微細球状粒子乃至はその二次粒子が分散した状
態で存在するため、弾性体ブレードの表面は弾性体本来
の柔軟さやクッション性等が実質上そのまま繊持され、
表面の硬さ等による傷の発生は解消されるものである。

更に、このフッ素樹脂の球状粒子乃至はその二次粒子は
弾性体ブレード表面に埋込まれた形で保持されているた
め、長期間にわたってクリーニングに使用した場合にも
、該表面から離脱することがなく、安定した摩擦低下作
用が長期間にわたって得られる。この表面への保持性は
弾性体ブレード先端が次第に摩耗した場合にさえも安定
であり、従って一旦本発明の処理を行うと、弾性体ブレ
ードの寿命迄、前述した利点が達成されるものである。

本発明において弾性体ブレード乙の有効表面にフッ素系
樹脂粒子の層６を形成させるには、可動の電子写真感光
層表面と弾性体ブレード先端とを係合させた状態でのな
じみ運転に際して、両者の保合界面に該粒子を供給し、
これによって弾性体ブレード表面にフッ素系樹脂の球状
粒子乃至はその二次粒子を埋込む操作が有利に使用され
る。

この操作を説明するための第４図において、弾性体ブレ
ード３の先端４を感光体ドラム１に押し当て、感光体ド
ラム１を矢印方向に回転させる。

この接触位置よりも上流側でフッ素系樹脂の粉末を供給
すると、先端４０部分には該粉末の溜り９が形成される
。この溜り９の粉末に対しては、先端４とドラム１との
相対的移動による剪断力が作用するので、この粉末は一
次球状粒子乃至はその二次粒子の形に解砕され、解砕さ
れた粒子はブレード先端４とドラム１との接触界面に噛
み込まれ、弾性体ブレード表面への埋込みが行われるも
のである。このなじみ運転による埋め込みは、一般にド
ラムを１０乃至５００回転させて行えばよく、フッ素系
樹脂の供給は、例えば感光体表面に予めまぶしておく方
式、トナー中で予め添加してお（方式等で行うことがで
きる。また、このなじみ運転は、クリーニング装置を実
際に組込んだ複写機について行う他に、複写機に組込む
前の弾性体ブレードに対して別個に行ってもよいことは
当然である。

本発明に用いるフッ素樹脂の球状粒子は、一般に乳化重
合法によるフッ素樹脂粉末として入手できる。この球状
粒子は電子顕微鏡観察によると真９− 円状であり、その−成粒径（電子顕微鏡写真法による数
平均粒径）は、０．１乃至１ミクロンの範囲にあり、一
般に１乃至７ミクロンの二次粒子の形で存在する。フッ
素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テト
ラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合
体等も使用し得るが、ポリフッ化ビニリデンを用いた場
合に最も良好な結果が得られる。本発明の目的に最も好
適なポリフッ化ビニリデン球状粒子は、カイナア（、Ｋ
ＹＮＡＲ−ペンウォルト・コーポレーションの商標）の
商品名で市販されているものである。

弾性体ブレードとしては、それ自体公知の天然ゴム或い
は合成ゴムから成る任意のブレードが使用されるが、ポ
リウレタンエラストマーから成るものが特に有利に使用
される。ポリウレタンエラストマーとしては、従来この
分野で使用されているポリウレタンゴム、一般にポリエ
ステルポリオール或いはポリエーテルポリオールから誘
導される柔かいセグメントと芳香族ジイソシアネートか
ら誘導される硬いセグメントから成るポリウレター１〇
− ンが使用される。

弾性体ブレードの諸寸法は、特に制限はないが、ブレー
ド長が１５乃至３０朋、厚みが０．５乃至５ｍｍのもの
が有利に使用される。

フッ素系樹脂粒子のブレード先端へ施こす量は、有効表
面に第６図の如き埋込みが行われるようなものであれば
よく、極めて微量でよいことから、−概に規定すること
が困離である。一般的には、ブレードの巾５００酊当り
０．０００１乃至１０１ｎ９の範囲から適当な量を定め
るのがよい。

実施例１゜ 以下の手順に従い有機感光ドラムを作製した。

上記秤量した試薬をステンレス製ボールミルに入れ、１
昼夜分散を行ないドラム感光液を得た。

次に、この感光液をブレードコーティング法に従ってア
ルミニウムドラム表面上に塗工し、１００℃で１時間の
乾燥を行ない、厚さ１０μの感光層をもった感光層をも
った感光ドラムを作製した。

次にこのドラムを用いて、以下の手順によりブレードに
よるテストを行なった。

上記ドラムを三田工業に、に製Ｐ、　Ｐ、Ｃ複写機ＤＣ
＝１６２に装着し、ウレタンゴム製クリーニングブレー
ドをドラム表面上に圧着させた。

次にドラム表面上にポリフッ化ビニリデン（カイカー社
製）の微粉末を均一にまぶし、なじみ運動としてドラム
を２０回転、回転させ、ドラム表面上にまぶしたポリフ
ッ化ビニルデン微粉末をウレタンゴムブレードの圧接部
分にうめこんだ。

確認テストとして、ウレタンゴムブレードとドラムの圧
接部分を顕微鏡により観察したところ、ウレタンゴムブ
レードの表面中にポリフッ化ビニリデン微粉末がうめ込
まれた状態になっており、ウレタンゴム表面上をガーゼ
でこすってもうめ込まれたポリフッ化ビニリデン微粉末
は脱離１−なかつた。

次に耐摩耗性テストとして５０００サイクルの複写テス
トを行なった後ドラム表面上の観察を行なった。その結
果ドラム表面上にはブレードによるキズの発生がまった
く無く、未使用のドラム表面と大差はなかった。

比較例１゜ 実施例１とまった（同様の方法でドラムを作製した。

次に、このドラムを三田工業に、に製Ｐ、Ｐ、Ｃ複写Ｄ
Ｃ−１６２に装着しウレタンゴム製クリーニングブレー
ドをドラム表面上に圧着させた。

次に、耐摩耗性テストとして５０００サイクルの複写テ
ストを行なったが、約５００サイクル程度でブレードに
よるキズの発生が目立ち、５０００サイクルのテストに
は至らなかった。

実施例２゜ セレン感光ドラム表面上にポリフッ化ビニリデン（カイ
カー社製）の微粉末を均一にまぶし、クリーニング方式
としてウレタンゴムブレードラ用１６− いた三田工業に、に製ＤＣ−１９１に装着し、なじみ運
転として、ドラムを２０回転、回転させドラム表面上に
まぶした、ポリフッ化ビニリデン微粉末ヲウレタンゴム
ブレードの圧接部分にうめこんだ。

確認テストとしてウレタンゴムブレードとドラムの圧接
部分を顕微鏡により観察したところ、ウレタンゴムブレ
ード表面中にポリフッ化ビニリデン微粉末がうめ込まれ
た状態になっており、ウレタンゴム表面上をガーゼでこ
すっても、うめ込まれたポリフッ化ビニリデン微粉末は
脱離しなかった。

次に耐キズ性テストとして１０万枚の複写テストを行な
ったが、画像にはキズの影響は表われなかった。

比較例２゜ セレン感光ドラム表面上にポリフッ化ビニリデン微粉末
をまぶさなかった以外は実施例２とまったく同様の方法
でテストを行なった。

その結果、約５万枚でハーフトーン部の画像に１４− ドラムキズによる筋が発生１−１１０万枚ではドラムキ
ズによる画質の不鮮明さが目立った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクリーニング装置を取付けた電子写真
複写機の概略配置図であり、 第２図は第１図のクリーニング装置をフッ素系樹脂粉末
の適用状態で拡大して示す一部破断側面図であり、 第６図は弾性体ブレードの有効表面を顕微鏡規模で拡大
して示す斜視図であり、 第４図は、本発明のクリーニングブレードのフッ素系樹
脂層を形成させる方法についての説明図である。 引照数字１は感光体、２はクリーニング装置、３は弾性
体ブレード、４は先端、６はフッ素系樹脂粒子の層、７
は弾性体相、８はフッ素系樹脂粒子。 特許出願人　三Ｈ１工業株式会社 １５−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）可動の電子写真感光体表面からトナーを除去する
   ために、先端が該感光体表面と接触するように設けられ
   た弾性体ブレードを有する電子写真用クリーニング装置
   において、前記弾性体ブレードは感光体表面に接触する
   表面に該弾性体に埋込まれた形で保持されるフッ素系樹
   脂の微細球状粒子の層を有することを特徴とする電子写
   真用クリーニング装置。
2. （２）前記フッ素系樹脂の微細球状粒子がポリフッ化ビ
   ニリデンから成る数平均−欠粒径が０．１乃至　１　ミ
   クロンの球状粒子である特許請求の範囲第１項記載のク
   リーニング装置。
3. （３）前記弾性体ブレードがポリウレタンエラストマー
   から成る特許請求範囲第１項記載のクリーニング装置。
4. （４）前記フッ素系樹脂の微細球状粒子は、可動の電子
   写真感光体表面と弾性体ブレード先端とを係合させた状
   態でのなじみ運転に際して、両者の保合界面に該粒子を
   供給することによって弾性体ブレード表面に埋込まれた
   ものである特許請求の範囲第１項記載のクリーニング装
   置。