JPS63218986A

JPS63218986A - 電子写真用クリ−ニング装置

Info

Publication number: JPS63218986A
Application number: JP5203887A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Fukuhara; 福原　政昭; Takanori Yamada; 山田　高徳; Masahiko Nakajo; 中条　晶彦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1987-03-09
Publication date: 1988-09-12

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、電子写真複写機やファクシミリ、プリンター
等の感光体に付着した残留トナーや紙粉等を、除去する
電子写真用クリーニング装置に関する。

従来の技術電子写真複写機やファクシミリ、プリンター等において
は、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像
装置によってトナー像として現像すると共に、そのトナ
ー像を転写器によって紙などの転写材に転写した後、前
記感光体に残っている残留トナーや紙粉などを除去する
目的で、クリ−ニング装置を具備している。

このようなりリーニング装置としては、ウレタンゴムな
どの弾性板材からなるブレード方式、磁気ブラシ方式、
ファーブラシ方式等の手段が用いられている。これらの
クリーニング手段は、ある程度のクリーニング機能を持
ち、従来から広く実用に供されている。更にブレード等
の通常のクリーニング手段に加えて、シリコーンゴムな
どの弾性ロールを感光体に圧接回転する装置を配して、
前記の感光体表面付着物の除去することなども提案され
ている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記従来のクリーニング手段は、感光体
表面に付着した転写紙から発生する微細な紙粉や、転写
紙から析出されるロジン、タルク等あるいは窒素酸化物
などのコロナ生成物を充分に除去するには未だ不充分で
ある。すなわち、画像の複写やプリントを長期に続ける
と、紙粉ヤトナー成分、コロナ放電によって生成したコ
ロナ生成物などが、感光体表面に強固に付着して、所謂
フィルミング膜を形成してしまう。

特にアモルファスシリコン感光体や有機感光体、あるい
は導電粉をポリマーに分散させた表面保護層を設けた感
光体等において、これら従来のクリーニング手段では前
記付着物等を充分に除去できない。これら前記付着物は
高い湿度環境において水分を吸収して、局部的に感光体
表面の電気抵抗を低下させ、画像流れや画像扱けを生ず
るなどの問題がおった。

このような問題を解決するために、従来からクリーニン
グブレードの形状や材質、硬さ等によりクリーニング性
を改善することが試みられているが、満足すべきものは
得られていない。

ざらに、上記クリーニング手段に加えて弾性ロールを用
いた場合でも、特にアモルファスシリコン感光体につい
ては、感光体表面付着物を充分に除去することはできな
かった。

本発明は、従来の技術における上記の問題点に鑑みてな
されたものである。

本発明の目的は、前述のような感光体表面付着物を充分
に除去し得るクリーニング装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段及び作用本発明者等は、上記目的を達成するために、先に、電子
写真用複写機やファクシミリ、プリンター等のクリーニ
ング装置において、感光体の表面にクリーニング部材を
当接するとともに、クリーニング部材の上流に、研磨材
を分散してなる弾性ロールを感光体に当接するように設
けてなるものを提案し、特許出願したが、更に、検討の
結果、研磨材を分散してなる弾性ロールにおいて、研磨
材の分散密度分布が、半径方向に傾きを持ち、弾性ロー
ル内部の研磨材密度が表面部よりも低くなるように構成
したものを用いると、残留トナーや紙成分、コロナ放電
生成物等の感光体表面付着物等を一層効率良く除去でき
ることを見出だし、本発明を完成するに至った。

したがって、本発明の電子写真用クリーニング装置は、
感光体の表面に当接するクリーニング部材と、クリーニ
ング部材の上流側で感光体の表面に当接するように設け
られた研磨材を分散してなる弾性ロール（以下、研磨ロ
ールと言う）とを有し、研磨ロールにおける研磨材の分
散密度分布が半径方向に傾きを持ち、研磨ロール内部の
研磨材密度が表面部よりも低いことを特徴とする。

本発明において、該研磨ロールは感光体と相対速度差を
もって回転するか、あるいは感光体表面に当接しながら
従動するよう構成される。

本発明においては、研磨ロールにあける研磨材の分散密
度分布が半径方向に傾きを持ち、研磨ロール内部の研磨
材密度が表面部よりも低くなるようにするが、そのよう
な研磨ロールを用いることにより、研磨ロールと感光体
表面間の接触による撮動や、それによる研磨ロールの磨
耗、画質上のムラの発生などに対して、ゴム弾性効果に
よる緩衝効果が発揮される。したがって、研磨材が均一
に分散した研磨ロールを用いた場合よりも、残留トナー
や紙成分、コロナ放電生成物等の感光体表面付着物等を
一層効率良く除去できる。

前記研磨材を分散してなる研磨ロールは、フッ素ゴム、
シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブチ
ルゴム、ブタジェンゴム等の弾性体にＳｉＣ，Ａｔ２０
３、ＴｉＮ、ＴｉＣ，ＢＮ、ＺｒＯ２、Ｂ４Ｃ，５ｉ０
２、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３またはその他の金
属、金属酸化物、もしくは金属炭化物、更にそれらを適
量比で混合した所謂研磨材を分散させた材料によって構
成される。

研磨材は粒径０．１〜２５μｍののちのが使用され、弾
性体中に分散される。本発明においては、研磨材は、研
磨ロール内部の研磨材密度が表面部よりも低くなるよう
に分散させるが、例えば、所定の金型に研磨材が分散さ
れた弾性体成分を流し込み、金型を回転させながら硬化
させることによって行うことができる。研磨材の粒径が
０．１μｍより小であると、粒子が個々に分離して分散
することが困難になり、また、２５μｍより大であると
、研磨材がロール表面から脱落し、感光体表面を傷付け
る。

又、研磨材は、その添加量が、研磨ロールの表面部分に
おいて、弾性体１００重量部に対して５〜３００重量部
の範囲になるような割合で用いる。

研磨ロールの表面部における研磨材の含有量が上記範囲
より低いと、研磨効果が不十分になり、又、高いと感光
体表面に磨耗を促進する。したがって、研磨材の粒径及
び添加量は、上記の範囲に設定することが好ましい。

モして又、研磨ロールの表面部における研磨材の分布密
度は、研磨ロール表面積に対する研磨材の投影面積（平
面とみなした場合の面積）比で１０％以上であることが
望ましい。この投影面積比は、研磨ロール表面の電子顕
微鏡撮影像から、研磨材の投影面積及び研磨ロール表面
積を算出することにより求めることができる。

研磨ロールを感光体表面に加圧当接し、感光体と相対速
度差をもって回転させる場合、研磨ロールの回転方向は
、感光体の移動方向と順方向であるのが好ましい。その
場合の研磨ロールの周速度は、感光体表面の周速度の３
０〜２００％であるが、あまり相対速度差があると、感
光体と研磨ロールとの間でぶれを生じるので、６０〜１
２０％程度に設定するのが好ましい。研磨ロールにはプ
ラスチック板または金属薄板のスクレーパ部材を設ける
ことが望ましい。また、研磨ロールは感光体との適当な
接触を保つために適度の弾性をもち、また感光体との接
触による摩損を防ぐために適度の硬さをもつ必要があり
、従って研磨ロールの表面ゴム硬度は４０〜８０度が望
ましい。

研磨ロールに充填する研磨材の量は、少な過ぎると研磨
効果、即ち、感光体付着物の除去効果が発揮されず、ま
た多過ぎると硬くなるために、感光体との適度な接触が
得られないことや、研磨材が研磨ロールから欠落しやす
くなることなどの問題が生まれるので、２０〜２００重
量部が望ましい。

本発明においては、研磨ロールが自由に回転するように
軸受は等で保持されていて、加圧当接した感光体表面の
回転に従動するように設けられていてもよい。その場合
でも、感光体表面付着物をかなり除去することができる
。

本発明においては、研磨ロールはクリーニング部材の上
流側に設けることが必要である。研磨ロールを上流側に
設けることにより、感光体上に残留トナーが存在した状
態で接触するため、残留トナー粒子がスペーサとして作
用し、研磨ロールと感光体とが適度の接触状態に保たれ
ると推測される。研磨ロールを下流に設けると、異物除
去が効果的に行われず、特にアモルファスシリコン感光
体を用いた場合には、コピー濃度が徐々に低下する傾向
がみられる。

本発明において、研磨ロールの下流に設けるクリーニン
グ部材は、ウレタンゴム等の弾性板材からなるブレード
方式のもの、磁気ブラシ方式のもの、ファーブラシ方式
のもの等、従来公知のものが使用できる。

実施例次に本発明を図面によって説明する。

第１図は、本発明のクリーニング装置の一実施例を示す
。第１図中、１は感光体で、その表面に当接するように
クリーニングブレード２が設けられている。クリーニン
グブレード２の上流側には、研磨材が分散してなる弾性
体部４１とシャフト４２からなる研磨ロールが感光体表
面に当接するように設けられている。又、クリーニング
ブレードでかき落とされて、研磨ロールで補集されたト
ナー等や、研磨ロールで除去された一部のトナーや紙粉
等を研磨ロールから除去するためのプラスチック板状の
スクレーパ５が、研磨ロールに接触するように配備され
ている。なお、３は清掃除去されたトナー等を補集する
ためのプラスチックフィルムである。

又、第２図は、本発明において使用する研磨ロールの他
の実施例であって、弾性体部４１が接着剤層４３によっ
てシャフト４２に取付けられている。

実施例１非晶質ケイ素を主体とした、いわゆるアモルファスシリ
コン感光体を装着した通常、の電子写真複写装置に、第
１図に示すクリーニング装置を装着した。クリーニング
ブレード２としてポリウレタンゴム製のものを用い、そ
の上流側にＳｉＣ研磨材（不二見研磨材工業株式会社製
Ｇ　Ｃ＃　１００００、平均粒径０．５μｍ）を４０＠
量部充填した熱加硫型シリコーンゴムからなる弾性体部
４１（ゴム硬度　ＪＩＳＡ６５度）及びステンレスｍ製
シャフト４２からなり、弾性体部４１において、研磨材
の分散密度分布が半径方向に傾きを持ち、内部の研磨材
密度が表面部よりも低くなるように構成した研磨ロール
４を感光体に対して３０　’ｊ　／　ｃｍで加圧当接さ
せた。この時の研磨ロール表面の研磨材分布密度は、そ
の投影面積比で５０〜６０％であった。又、プラスチッ
ク板状のスクレーパ５を研磨ロールに接触するように配
備した。

研磨ロールを感光体の回転方向と順方向に、感光体の周
速度に対して９０％の速度で回転させ、感光体の帯電、
像露光、現像、転写、クリーニング、一様露光除電の工
程によって複写作動を行ったところ、感光体ヒータを設
けなくても、複写枚数が２０００００枚でも、画像ぼけ
やその他の画像欠陥を生ぜず、良好な複写画像が得られ
た。又、感光体表面の目視観察でも、トナー等によるフ
ィルミング膜は観察されなかった。

比較例クリーニング装置として、第３図に示されるものを設置
した以外は、実施例１にあけると同様な電子写真複写装
置を用いた。第３図において、２はクリーニングブレー
ドで、ポリウレタンゴムより構成され、そして感光体１
の表面の残留トナー等を清掃除去するよう感光体表面に
当接するように設けられている。又、３は清掃除去され
たトナー等を補集するためのプラスチックフィルムであ
り、クリーニングブレードの上流側に設けられている。

上記の電子写真複写装置を用いて通常の複写動作を行っ
たところ、２０００枚程度１解像度の低下、いわゆる画
像ぼけ（像流れ）が発生した。この画像ぼけは高湿度環
境下で発生し易く、感光体の内側にヒータを設けて、感
光体の温度を上げてやるといくらかよくなった。更に１
００００枚程度の複写を行った後、感光体表面を観察し
たところ、表面はフィルミング膜で覆われていた。この
フィルミング膜の成分を調べた結果、トナー成分、紙成
分、コロナ生成物が含まれていることが分った。

なお、上記研磨ロールは、所定の金型にシャフトを配置
し、研磨材を分散させたシリコーンゴムベース材料を流
し込み、金型を回転させながら硬化させることによって
製造した。

実施例２研磨ロール４が、ＳｉＣ研磨材（不二児研磨材工業株式
会社製Ｇ　Ｃ＃　１００００　、平均粒径０．５μＴｒ
Ｌ）を４０重量部充填したポリウレタンゴムかななる弾
性体部４１及びステンレス鋼製シャフト４２（ゴム硬度
　ＪＩＳＡ６５度）からなり、弾性体部４１において、
研磨材の分散密度分布が半径方向に傾きを持ち、内部の
研磨材密度が表面部よりも低くなるように構成したもの
である以外は、実施例１におけると同様のクリーニング
装置を、実施例１におけると同様の電子写真複写装置に
設置した。この電子写真複写装置を用いて、実施例１に
おけると同様に通常の複写動作を行ったところ、感光体
用ヒータを設けなくても、複写枚数が２０００００枚に
なっても、画像ぼけやその他の画像欠陥は発生せず、良
好な複写画像が得られた。又、感光体表面の目視観察で
も、トナー等によるフィルミング膜は観察されなかった
。

なお、上記研磨ロールは、所定の金型にシャフトを配置
し、研磨材を分散させたポリウレタンゴムベース材料を
流し込み、金型を回転させながら硬化させることによっ
て製造した。

実施例３研磨ロール４が、ＳｉＣ研磨材（不二児研磨材工業株式
会社製Ｇ　Ｃ＃　１００００　、平均粒径０．５μｍ＞
を４０重量部充填したポリウレタンゴムからなる弾性体
部４１（ゴム硬度　ＪＩＳＡ６５度）、ステンレス鋼製
シャフト４２及び接着剤層４３からなり、弾性体部４１
において、研磨材の分散密度分布が半径方向に傾きを持
ち、内部の研磨材密度が表面部よりも低くなるように構
成したものである以外は、実施例１におけると同様のク
リーニング装置を、実施例１におけると同様の電子写真
複写装置に設置した。この電子写真後グ装置を用いて、
実施例１におけると同様に通常の複写動作を行ったとこ
ろ、複写枚数が２０００００枚になっても、画像ぼけや
その他の画像欠陥は発生せず、良好な複写画像が得られ
た。又、感光体表面の目視観察でも、トナー等によるフ
ィルミング膜は観察されなかった。

なお、上記研磨ロールは、所定の金型に、研磨材を分散
させたポリウレタンゴムベース材料を流し込み、回転さ
せながら硬化処理を施して板状のゴム材を成形し、金型
の外周面と逆の面が研磨ロールのシャフトに接するよう
に、接着剤を用いてシャフトに巻き付けることによって
製造した。

実施例４研磨ロール４が、アルミナを主体とした研磨材（不二児
研磨材工業株式会社製ＷＡ＃４０００、平均粒径３μｍ
）を、１００重量部充填した熱加硫型シリコーンゴムか
らなる弾性体部４１（ゴム硬度ＪＩＳＡ５０度）とステ
ンレス鋼製のシャフト４２からなるものである以外は、
実施例１にあけると同様のクリーニング装置を、実施例
１におけると同様の電子写真複写装置に設置した。ただ
し、研磨ロールは自由に回転するように軸受で保持され
ており、加圧当接した感光体表面の回転に従動するよう
に設けた。又、加圧力は３０’ｊ／ｃｍとした。この電
子写真複写装置を用いて、通常の複写動作を行ったとこ
ろ、複写枚数が１０００００枚になっても、画像ぼけや
その他の画像欠陥は発生せず、良好な複写画像が得られ
た。又、感光体表面の目視観察でも、トナー等によるフ
ィルミング膜は観察されなかった。

発明の効果本発明の電子写真クリーニング装置は、上記のような構
成を有するから、長期間の複写動作によっても感光体表
面に付着物を良好に除去することができる。したがって
、長時間の複写動作によっても画像ぼけやその他の画像
欠陥を発生することがない。

また、本発明の電子写真クリーニング装置は、アモルフ
ァスシリコン感光体や有機感光体或いは表面に導電性保
護層を設けた感光体、その中で特にアモルファスシリコ
ン感光体を使用する電子写真複写装置に有用である。即
ち、アモルファスシリコン感光体は、その表面の付着物
に起因する環境依存性のために、例えばドラムヒーター
等によって感光体を４０〜５５°Ｃに加熱して用いるの
が普通であるが、本発明の電子写真クリーニング装置を
用いると、感光体表面の付着物が良好に除去されるので
、それら付着物による影響がなくなり、したがって、感
光体の加熱定温化が不必要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の概略構成を示す説明図、第
２図は、本発明の他の実施例における研磨ロールの断面
図、第３図は、従来の電子写真クリーニング装置の構成
を示す説明図で必る。１・・・感光体、２・・・クリーニングブレード、４・
・・研磨ロール、５・・・スクレーパ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）感光体の表面に当接するクリーニング部材と、ク
リーニング部材の上流側で感光体の表面に当接するよう
に設けられた研磨材を分散してなる弾性ロールとを有し
、該弾性ロールにおける研磨材の分散密度分布が半径方
向に傾きを持ち、弾性ロール内部の研磨材密度が表面部
よりも低いことを特徴とする電子写真用クリーニング装
置。
（２）研磨材を分散してなる弾性ロールの表面が、感光
体の表面と相対速度差をもって回転する特許請求の範囲
第１項に記載の電子写真用クリーニング装置。
（３）研磨材を分散してなる弾性ロールの表面が、感光
体の表面に従動して回転する特許請求の範囲第１項に記
載の電子写真用クリーニング装置。
（４）研磨材を分散してなる弾性ロールの表面部におけ
る研磨材の分布密度が、該弾性ロール表面積に対する研
磨材の投影面積比で１０％以上である特許請求の範囲第
１項に記載の電子写真用クリーニング装置。