JP2631935B2 - 電子写真装置用クリーニング・ローラ - Google Patents

電子写真装置用クリーニング・ローラ

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JP2631935B2
JP2631935B2 JP4157075A JP15707592A JP2631935B2 JP 2631935 B2 JP2631935 B2 JP 2631935B2 JP 4157075 A JP4157075 A JP 4157075A JP 15707592 A JP15707592 A JP 15707592A JP 2631935 B2 JP2631935 B2 JP 2631935B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置用クリーニ
ング・ローラに関し、詳しくは、長期にわたつて安定し
て感光体の表面の残留トナーを除去することができる補
助的なクリーニング手段としてのクリーニング・ローラ
を提供することを目的とする。
【0002】
【従来の技術】従来、普通紙を記録紙として用いる静電
式電子写真装置によれば、一般に、感光体の表面に放電
により静電荷を与え、その上に画像を露光して静電潜像
を形成し、次に、逆極性を帯びたトナーを静電潜像に付
着させて現像し、そのトナー像を記録紙に転写し、最後
に、トナー像が転写された記録紙を加熱加圧し、トナー
を記録紙上に定着させることによつて複写を行なう。
【0003】従つて、複数枚の記録紙に順次複写を行な
うためには、上記工程において、感光体より記録紙にト
ナー像を転写した後、感光体の表面に残留するトナーを
除去する必要があり、その除去方式の一つとして、クリ
ーニング・ブレードを感光体表面に圧接し、感光体を摺
擦してクリーニングするブレード・クリーニング方式が
知られている。この方式のためのブレードには、特に、
耐摩耗性等の機械的強度がすぐれていることから、ポリ
ウレタンエラストマーからなる成形物が好ましく用いら
れている。
【0004】しかし、感光体のクリーニングをクリーニ
ング・ブレードのみにて行なうときは、クリーニング・
ブレードにかかる負荷が大きく、寿命が短いので、従
来、クリーニング・ブレードにて感光体の表面を摺擦す
る前に、補助的なクリーニング手段によつて、感光体の
表面から残留トナーを予備的に除去する方式が採用され
ている。
【0005】かかる補助的なクリーニング手段として
は、例えば、フアーブラシ、弾性発泡体、弾性体、磁気
ブラシ等が知られている。しかし、フアーブラシは、長
期使用によつてへたりが生じて、クリーニングの信頼性
に劣り、弾性発泡体は強度が十分でなく、長期使用によ
つて摩耗し、弾性体は感光体との摩擦係数が高く、フイ
ルミイングを生じやすい等の問題がある。磁気ブラシの
採用は装置を大型化するので、電子写真装置を高価なも
のにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の電子
写真装置用の補助的なクリーニング手段における上記し
たような問題を解決するためになされたものであつて、
長期にわたつて安定して感光体の表面の残留トナーを除
去することができる補助的なクリーニング手段としての
クリーニング・ローラを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による電子写真装
置用クリーニング・ローラは、感光体の表面の残留トナ
ーを除去するためのクリーニング・ブレードを備えた電
子写真装置において、上記クリーニング・ブレードによ
る感光体表面のクリーニングを補助するためのクリーニ
ング手段としてのクリーニング・ローラであって、ロー
ラ芯金の外周に形成された硬度10〜40、体積抵抗率
105 〜109 Ω・cmを有するポリウレタンエラストマ
ーからなる導電性のローラ基材の表面に、研磨剤粒子
を含む導電性ポリウレタン塗膜が形成されていることを
特徴とする。本発明において、硬度は、JIS A硬度
を意味する。
【0008】本発明によるクリーニング・ローラにおい
て、導電性のローラ基材は、ポリウレタンエラストマー
からなり、感光体にある程度の面積をもつて接触すると
共に、その際に感光体を傷付けないように、その硬度
は、10〜40の範囲の低硬度であることが必要であ
る。反対に、このように、ポリウレタンエラストマーか
らなる導電性のローラ基材を感光体にある程度の面積を
もつて接触させることによつて、クリーニングするの
で、その製作に際して、ローラ基材の寸法精度を高いレ
ベルのものとする必要がなく、製作上、有利である。
【0009】かかるポリウレタンエラストマーからなる
導電性のローラ基材をそのまま、感光体の表面に接触さ
せるときは、ローラ基材と感光体との摩擦係数が高く、
感光体を回転させるために高トルクを必要とし、また、
感光体の表面にフイルミングを生じやすい。そこで、本
発明によれば、上記のような低硬度のポリウレタンエラ
ストマーからなるローラ基材の表面に研磨剤粒子を分
散させた塗膜を形成させ、更に、その塗膜を導電性とす
る。このように、ローラ基材表面に塗膜を形成し、
その塗膜中に研磨剤粒子を分散させることによつて、そ
のような研磨剤粒子は、感光体の表面を常に研磨しつ
つ、残留トナーを除去する。また、ローラ基材及びその
表面の塗膜共に導電性とすることによつて、得られる
クリーニング・ローラの摩擦による静電気の発生を防止
することができ、クリーニング・ローラにトナーが付着
しない。
【0010】本発明において、研磨剤粒子としては、特
に限定されるものではないが、シリカ、アルミナ等や、
その他の金属酸化物が好ましく用いられる。また、塗料
のビヒクルは、耐摩耗性にすぐれると共に、基材とのな
じみにすぐれるように、ポリウレタン樹脂であることが
好ましい。一般に、研磨剤粒子をローラ基材であるポリ
ウレタンエラストマー自体に均一に分散させることは容
易ではなく、また、分散させることができても、ポリウ
レタンエラストマーの永久歪等の特性を相当に損なう。
しかし、本発明によれば、研磨剤粒子を分散させた塗料
をローラ基材の表面に塗布し、塗膜を形成させ、この
塗膜中に研磨剤粒子を分散させているので、ローラ基材
であるポリウレタンエラストマーの特性を損なうことが
ない。
【0011】導電性塗膜を形成するには、塗料に導電性
粒子を配合してなる導電性塗料が用いられる。導電性粒
子としては、例えば、導電性カーボン、金属酸化物、界
面活性剤等が好適であるが、特に、導電性カーボンが好
ましく用いられる。
【0012】
【発明の効果】以上のように、本発明による電子写真装
置用クリーニング・ローラは、ポリウレタンからなるロ
ーラ基材の表面に研磨剤粒子を含む塗膜を形成してな
り、この研磨剤が感光体の表面を常に研磨しつつ、残留
トナーを除去すると共に、ローラ基材及びその表面の
塗膜共に導電性であるから、クリーニング・ローラの摩
擦による静電気の発生を防止することができ、クリーニ
ング・ローラにトナーが付着しない。かくして、本発明
のクリーニング・ローラによれば、長期にわたつて安定
して感光体の表面のクリーニングを行なうことができ、
延いては、クリーニング・ブレードの寿命を長くするこ
とができる。
【0013】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。
【0014】実施例1 ポリウレタン形成用の主剤として、ニツポランN403
2(日本ポリウレタン工業(株)製ポリエステルポリオ
ール)99重量部に導電性カーボン1重量部を配合し
て、導電性主剤を調製した。これを予め140℃で12
時間減圧脱泡した後、110℃に調整した。この導電性
主剤100重量部にコロネートT−80(日本ポリウレ
タン工業(株)製TDI−80)7重量部を硬化剤とし
て加え、空気を巻き込まないように、十分に注意しなが
ら、数分間、激しく混合し、これをローラ芯金を挿入し
た110℃の金型中に注入し、2時間硬化させた。次い
で、得られた硬化物を金型から取り出した後、更に11
0℃で16時間加熱して二次架橋させて、ローラ芯金の
外周に導電性ポリウレタンからなるローラ基材を形成し
。この導電性のローラ基材は、硬度25、体積抵抗率
5×105 Ω・cmであつた。この導電性のローラ基材の
外径を所定の寸法に研磨した。
【0015】導電性ポリウレタン塗料(大日精化工業
(株)製セイカセブンCD−727)の固形分100重
量部に対して、研磨剤として一次粒子径約16μmのシ
リカ5重量部を加え、ボールミルで12時間攪拌した。
このようにして調製した塗料をスプレーを用いて上記ロ
ーラ基材の表面に膜厚30〜70μmとなるように均
一に塗布し、常温で12時間乾燥させた後、100℃で
約30分間加熱硬化させて、研磨剤粒子を含む導電性ポ
リウレタン塗膜を形成して、本発明によるクリーニング
・ローラを得た。このクリーニング・ローラの体積抵抗
率は3.0×104Ω・cmであつた。
【0016】実施例2 実施例1において、導電性ポリウレタン塗料の固形分1
00重量部に対して、研磨剤粒子としてシリカ1重量部
を配合した以外は、同様にして、クリーニング・ローラ
を得た。 実施例3 実施例1において、導電性ポリウレタン塗料の固形分1
00重量部に対して、研磨剤粒子としてシリカ10重量
部を配合した以外は、同様にして、クリーニング・ロー
ラを得た。 実施例4 実施例1において、導電性のローラ基材を形成するため
に、導電性主剤100重量部に対して硬化剤6.0重量部
用いた以外は、同様にして、クリーニング・ローラを得
た。 実施例5 実施例1において、導電性のローラ基材を形成するため
に、導電性主剤100重量部に対して硬化剤8.5重量部
用いた以外は、同様にして、クリーニング・ローラを得
た。 実施例6 実施例1において、ポリウレタン形成用の主剤99.5重
量部に導電性カーボン0.5重量部を配合して導電性主剤
を調製した以外は、同様にして、クリーニング・ローラ
を得た。
【0017】比較例1 実施例1と同様にして、ローラ芯金の外周に所定の外径
を有する導電性のローラ基材を形成したが、その表面に
何ら塗膜を形成しなかつた。 比較例2 実施例1と同様にして、ローラ芯金の外周に所定の外径
を有する導電性のローラ基材を形成し、その表面に研磨
剤粒子を含まない導電性ポリウレタン塗膜を形成した。 比較例3 実施例1において、導電性カーボンを含む主剤に更に研
磨剤1重量%を配合したもの100重量部に対して硬化
剤7重量部を用いた以外は、同様にして、研磨剤粒子を
含む導電性のローラ基材を得た。その表面に何ら塗膜を
形成しなかつた。 比較例4 実施例1において、主剤に導電性カーボンを配合するこ
となく、ローラ基材を形成した以外は、同様にして、ク
リーニング・ローラを得た。 比較例5 実施例1において、導電性のローラ基材の外表面に形成
する塗膜のための塗料として、絶縁性ポリウレタン塗料
(大日精化(株)製レザミンME−823LP)を用い
た以外は、同様にして、表面を絶縁層としたクリーニン
グ・ローラを得た。 比較例6 実施例1において、導電性主剤100重量部に対して硬
化剤10重量部を用いて、導電性のローラ基材を形成し
以外は、同様にして、クリーニング・ローラを得た。
【0018】以上のようにして得たそれぞれのクリーニ
ング・ローラについて、ローラ外表面と芯金との間の体
積抵抗率及び複写クリーニング性を調べた。複写クリー
ニング性は、市販の電子写真装置にクリーニング・ロー
ラを据え付けて、複写を連続して行ない、複写画像にお
ける異常の有無及び感光体上のフイルミングの有無を調
べた。併せて、ローラ基材の硬度と体積抵抗率を調べ
た。結果を表1及び表2に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】表1及び2におけるクリーニング性の評価
は次のとおりである。 a:80000枚の複写後も複写画像に異常が認められ
なかつた。 b:5000枚の複写後に感光体にフイルミングが発生
した。 c:10000枚の複写後に感光体にフイルミングが発
生した。 d:感光体の表面が均一にクリーニングされず、300
0枚の複写によつて、クリーニング・ブレードに不均一
な摩耗がみられた。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体の表面の残留トナーを除去するため
    のクリーニング・ブレードを備えた電子写真装置におい
    て、上記クリーニング・ブレードによる感光体表面のク
    リーニングを補助するためのクリーニング手段としての
    クリーニング・ローラであって、ローラ芯金の外周に形
    成された硬度10〜40、体積抵抗率105 〜109Ω
    ・cmを有するポリウレタンエラストマーからなる導電性
    のローラ基材の表面に、研磨剤粒子を含む導電性ポリ
    ウレタン塗膜が形成されていることを特徴とする電子写
    真装置用クリーニング・ローラ。
  2. 【請求項2】研磨剤粒子がシリカ又はアルミナである請
    求項1に記載の電子写真装置用クリーニング・ローラ。
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