JPS6148882A - クリーニング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光体表面に残留するトナーを除去する電子
写真複写機のクリーニング装置に関し、特にクリーニン
グブレードを用いて上記トナーを除去するクリーニング
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電子写真複写機においては、第２図に示すように
、矢印Ａ方向へ回動する感光体（ａｌの表面を帯電器（
ｂ）により帯電し、かつこの表面に光学系ｔｃ＋を用い
て静電潜像を形成し、この潜像を現像器（ｄｌによりト
ナー現像してトナー像（ｅｌとした後、このトナー像（
ｅｌをトナー転写用帯電器（ｆｌにより用紙（ｇ）上に
転写すると共に、この用紙（ｇ）を、用紙剥離用帯電器
（ｈｌにて上記感光体（ａｒから剥がし、かつ定着器（
ｉ）により上記トナーを定着して複写物を得ている。

一方、上記用紙（ｇ）が剥がされた後の感光体（ａｌは
、必要に応じ除電用帯電器（コ）により除電され、かつ
その表面に残留するトナーをクリーニング装置（ｋ＋に
より除去されて、再使用に供されるように構成されてい
る。

ところで上記クリーニング装置としては、従来、ファー
ブラシ方式、磁気ブラシ方式、及びブレード方式が知ら
れているが、上記ファーブラシ方式は、その構成上、取
除かれたトナーが飛散するため、吸収機構や濾過機構が
必要となり、装置が複雑かつ大型化し、コストも割高と
なる欠点を有しており、一方磁気ブラシ方式も、高価な
マグネット収容クリーニングスリーブが別個必要となり
、かつ残留トナーζこ逆極性トナーがあると除去できな
いという欠点を有しているため、一般には上記欠点のな
いブレード方式のクリーニング装置が広く利用されてい
る。

すなわちこの装置は、第３図に示すように、感光体（ａ
ｔの近傍位置に、その長さ方向に沿って設けられ、かつ
感光体（ａ）に面する一部が開放されたクリーニングボ
ックス（幻と、このボックス（Ｒ）内に設けられ、その
先端を、上記感光体（ａ）表面に圧接して取付けられた
クリーニングブレード（ｍｌとから構成され、上記クリ
ーニングブレード（間により感光体（ａ）表面上をこ残
留するトナーを掻落してクリーニングを行うもので、そ
の構成が簡単で、小型化、低コスト化、及び省電力化等
が図られるため、広く利用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このクリーニングブレード（（６）を用
いたクリーニング装置においては、上記ブレード（間の
先端が常時上記感光体（ａ）表面に接触しているため、
感光体（ａ）表面との摩擦作用によって上記ブレード（
ｒｎｌの先端が摩耗し、クリーニング効果が著しく低下
するという欠点があった。

特にコンピュータのアウトプット原稿のように、黒字の
画像ラインと余白の非画像ラインとが規則的に繰り返さ
れるようなパターンの原稿を連続して複写した場合、上
記感光体（ａ）の一部と上記ブレード（（６）とが残留
トナーを介さずに、直接長時間接触することになるため
、その摩擦作用が大きくなり、その結果上記ブレード（
ホ）が反って大きくめくれたり、スティックスリップ現
象によって振動したり、あるいは部分的にめくれたりし
て、クリーニングブレード（ｍｌが変形してしまうこと
があった。

このようなりリーニングブレード−の不均一な摩耗、あ
るいは変形が進むと、複写紙上にゴースト像が現われた
り、条線が現われて複写画像を著しく劣化させてしまっ
たり、上記感光体（ａ１表面に付着して搬送されてくる
キャリヤーや用紙粉が、上記ブレード−と感光体（ａｌ
との隙間に入り込み易すくなるため、これらキャリヤー
やブレード（ｍ）によって感光体（ａＪ表面が損傷され
てしまう欠点があった。

このようになると、感光体（ａ）表面の傷内に残留トナ
ー等が詰まってしまい沿面導電して感光体（ａｌの一部
に電荷がのらなくなったり、あるいは詰まったトナーが
部分的に用紙（ｇｌに転写されたジして、複写画像に白
抜けや、黒点が現われる原因となって、複写画像の劣化
を更に増大させてしまう弊害を有していた。

このため、上記ブレード方式のクリーニング装置におい
ては、通常４００００枚〜６００００枚程度のコピーを
とる度に、上記クリーニングブレード（（６）を交換す
る必要があり、その保守管理が面倒な欠点があった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明はかか
る観点に鑑みなされたもので、ブレード方式のクリーニ
ング装置を前提とし、上記クリーニングブレードと感光
体表面との摩擦抵抗を減少させるため、上記クリーニン
グブレード内に減摩効果のあるポリフッ化ビニリデンを
含ませると共に、研摩剤である二酸化ケイ素を含ませて
上記感光体表面に発生する傷等を取除き、もって、上記
欠点のない電子写真複写機のクリーニング装置を提供す
ることを目的とするものである。

すなわち本発明は、一定方向へ回動する感光体の近傍位
置に、クリーニングブレードを配設し、その先端を上記
感光体表面へ圧接させてその表面に残留するトナーを掻
落し、除去する電子写真複写機のクリーニング装置にお
いて、上記クリーニングブレードを、粒径０．１μｍ〜
１．０μｍのポリフッ化ビニリデン２０重量部〜５０重
量部と、粒径１０ｍμｍ〜１．０μｍの酸化ケイ素１０
重量部〜６０重量部添加したポリウレタン樹脂にて形成
することにより、上記感光体表面とクリーニングブレー
ドとの摩擦抵抗を減少させ、これによって上記ブレード
の摩耗あるいは変形を防止すると共に、上記感光体表面
を研摩してその表面に発生した傷等を取除き、長期に亘
って安定したクリーニング効果を維持すると共に、複写
画像に黒点等が発生しないようにしたものである。

ここで上記ポリフッ化ビニリデンは、その粒径が１０μ
ｍ以上のものを使用すると、クリーニングブレードの耐
摩耗性を低下させる傾向があり、一方０．１μｍ以下の
ものを使用するとその取扱いが不便で上記ポリウレタン
樹脂中への均一な分散が困難となるため、上記したよう
にその粒径が０１μｍ〜１．０μｍの範囲のものが良い
。

またその添加量は、２０重量部以下の場合、摩擦抵抗を
下げるには不充分で、上記スティックスリップ現象に効
果がなく、また５０重量部以上添加すると、ポリウレタ
ン樹脂との混線が困難となるため、その添加量は２０重
量部〜５０重量部の範囲が良い。

一方、酸化ケイ素は、その粒径が１．０μｍ以上のもの
を使用すると、上記ポリフッ化ビニリデンと同様クリー
ニングブレードに摩耗が起こフ易すくな、ｊ７．１０ｍ
μｍ以下のものを使用するとその取扱いが不便となるた
め、１０ｍμｍ〜１．０μｍの範囲のものが良い。

またその添加量についても、上記ポリフッ化ビニリデン
と同様、その添加効果並びに分散性の理由から１０重量
部〜６０重量部の範囲が良い。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明すると、本発明のクリ
ーニング装置は、第１図に示すように、感光ドラム（１
）の近傍位置に配設され、以下の方法により製造された
クリーニングブレード（２）と、このブレード（２）の
周囲を覆うクリーニングボックス（３）とから構成され
るものである。

まず上記クリーニングブレード（２）は、以下の製造方
法により得られ、ベース材料であるポリウレタン樹脂と
、潤滑剤であるポリフッ化ビニリデン及び研摩剤である
酸化ケイ素とから成るものである。

すなわち、商品名サイアナプレンＡ−７（日本サイアナ
ミツド社製ポリウレタン）に、ポリフッ化ビニリデン８
０重量部、商品名アエロジルＲ−９７２（日本エアロジ
ル株式会社製煙霧状酸化ケイ素）２０重量部及び消泡剤
０．０５重量部を添加し、十分真空脱泡した後、この中
に約１２０°Ｃに加温されている架橋剤を添加し、かつ
真空脱泡したものを、クリーニングブレード用金型内に
注入する。

次いで１００℃、８０〜９０分間の条件下で１次加硫を
行い、かつ上記金型から取出した後、１００’Ｃ。

２４時間の２次加硫を行い、更に室温で１日以上熟成さ
せてＪＩＳＡ硬さで７４°のウレタン硬化物よジ成るク
リーニングブレードを製造する。

次に、このクリーニングブレード＋２１　’！ｒ　、そ
の先端と感光ドラム（１）表面との接触角（θ）が５〜
１５°となるように感光ドラム（１）の近傍位置に取付
け、かつ上記ブレード（２）と感光ドラム（１）間に１
０１０−４０Ｖの圧力を臣加させて、本発明のクリーニ
ング装置は成るものである。

そして本発明のクリーニング装置と、クリーニングブレ
ードに他の添加剤を加えたクリーニング装置、並びに、
クリーニングブレードに添加剤を加えていない従来のク
リーニング装置を使用して、各装置におけるクリーニン
グブレードと感光ドラム表面との摩擦の程度、及び複写
画像の黒点等の発生の有無を比較するため、以下の比較
実験を行った。

すなわち各装置の感光ドラム表面をイソプロピルアルコ
ールで清掃して、その表面に付着するトナーや紙粉等を
除去した後、感光ドラムを回動させてその表面とクリー
ニングブレードを長時間直接接触させ、その摩擦作用に
よる各クリーニングブレードの部分的めくれ、及びステ
ィックスリップ現象の発生の有無を調べ、併せて多数枚
のコピーを連続的にとって、複写画像に白抜けや、黒点
等が発生しているか否かを調べた。

その結果、以下の表１に示す結果が得られた。

表　　　　１ Ｏ発生なし　　Δ　少し発生あり ×　発生あり この結果から明らかなように、本発明のクリーニング装
置は、比較した他の装置と較べて、クリーニングブレー
ドの部分的めくれや、スティックスリップ現象の発生が
無く、その寿命が著しく長いと共に、感光ドラム表面に
傷等が付きにくく、複写画像に白抜けや、黒点等も見ら
れなかった。

そして、コンピュータのアウトプット用紙を原稿にして
実際に、１２００００枚のコピーを連続してとったとこ
ろ、上記クリーニングブレード並びに感光ドラムの異常
は見られず、ポリフッ化ビニリデンの減摩効果、並びに
酸化ケイ素の研摩効果が著しいことが確認できた。

一方、ポリフッ化ビニリデン以外の潤滑剤が添加された
クリーニングブレードを使用した装置（５〜１１）にお
いては、若干の減摩効果が現われて、クリーニングブレ
ードのスティックスリップ現象の発生はみられなかった
が、クリーニングブレードが部分的にめくれてしまい、
その寿命はそれ程延びなかった。

尚、ＭｏＳ２を添加した場合には、ポリフッ化ビニリデ
ンと同様の減摩効果が現われて、クリ一二ンクブレード
の部分的めくれ等の発生は無かったが、その反面クリー
ニングブレードの耐摩耗性が劣化してしまい、本発明に
おける添加剤としては適さなかった。

また、酸化ケイ素以外の研摩剤が添加されたクリーニン
グブレードを使用した装置（１〜３）においては、研摩
効果が激しくて、クリーニングプレー１・の耐摩耗性が
劣化してしまい、好ましくなかった。

当然のことながら、従来の装置においては、クリーニン
グブレードと感光ドラム表面との摩擦作用が太きいため
、クリーニングブレードの寿命が極端に短いと共に、複
写画像に多数の白抜は及び黒点がみられた。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、クリーニングブレードを備えた
電子写真複写機のクリーニング装置において、上記クリ
ーニングブレードを、粒径０１μｍ〜ｌＯμｍのポリフ
ッ化ヒニリデン２０重量部〜５０重量部と、粒径１０ｍ
μｍ〜１．０μｍの酸化ケイ素１０重量部〜６０重量部
添加したポリウレタン樹脂にて形成しているため、上記
ポリフッ化ビニリデンの潤滑作用、並びに酸化ケイ素の
研摩作用により、上記クリーニングブレードと感光体表
面との摩擦抵抗を著しく減少させると共に、感光体表面
に付いた傷等を取除くことができる。

従って上記クリーニングブレードの摩耗あるいは変形を
有効に防止してその寿命を飛躍的に延ばすことができ、
長期に亘って初期のクリーニング効果を維持することが
できると共に、複写画像に現われる白抜けや黒点等を未
然に防止することができる等、本発明の実用上の効果は
多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るクリーニング装置の側面
断面図、第２図は従来の電子写真複写機の構成説明図゛
、第３図はそのクリーニング装置の側面断面図を示す。 〔符号説明〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定方向へ回動する感光体の近傍位置に、クリーニング
   ブレードを配設し、その先端を上記感光体表面へ圧接さ
   せてその表面に残留するトナーを掻落し、除去する電子
   写真複写機のクリーニング装置において、上記クリーニ
   ングブレードを、粒径０．１μｍ〜１．０μｍのポリフ
   ッ化ビニリデン２０重量部〜５０重量部と、粒径１０ｍ
   μｍ〜１．０μｍの酸化ケイ素１０重量部〜６０重量部
   添加したポリウレタン樹脂にて形成したことを特徴とす
   る電子写真複写機のクリーニング装置。