JP3112362B2 - クリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電複写機、同プリン
ターなど静電記録プロセスを利用する画像形成装置用ク
リーニング装置に関するものであり、より詳しくは、粉
体潤滑剤を表面に設けたクリーニングブレードが配置さ
れた画像形成装置用クリーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】弾性体材料からなるク
リーニングブレードの一方のエッジを像担持体に圧接し
て像担持体表面に残留する未転写トナーを除去する画像
形成装置用クリーニング装置は広く知られているところ
である。このクリーニングブレード装置において、未転
写トナーを効率よく除去するために、エッジの像担持体
表面への圧接面は通常表面粗さが１μ以下となるように
調整されているうえに該ブレードには適度な圧接力が与
えられているので、像担持体表面の未転写トナーを除去
し始めると、クリーニングブレードのエッジ面と像担持
体表面との間の摩擦抵抗が増大し、やがてはクリーニン
グブレードのエッジ面が、いわゆる”めくれ”てしまい
易くなり、未転写トナーの除去能が大幅に低下する恐れ
があった。

【０００３】そこで、かかる問題点を解決する手段とし
て特にクリーニングブレードのエッジ部分に、例えば、
ＰＴＦＥ、ＰＶｄＦ、ＳｉＯ₂ 、トナーなどから構成さ
れ、粒径が２０μ以下の流動性のよい微粒子を潤滑剤と
して塗布する技術が提案されている。この技術において
は、微粉体が前記エッジと像担持体との間隙を通り抜け
潤滑作用をもたらすので、前記のようなブレードのめく
れ現象を回避することができるものである。

【０００４】ところがこの潤滑剤をブレードのエッジ部
に塗布しても、該ブレードがクリーニング装置に、そし
て画像形成装置に組み込まれ、輸送されあるいは保管さ
れる間に、該潤滑剤の多くは剥離されあるいは飛散され
てしまい、据えつけられた画像形成装置を用いて複写操
作を行っても潤滑剤を塗布した時の作用を奏することが
できず、クリーニングブレードのめくれ現象が時として
生じてしまうという欠点がある。

【０００５】潤滑剤のクリーニングブレードへの密着力
を高めるために、例えば特開平２−８２２８３号公報に
開示されているような、潤滑剤を有機溶媒に分散させ、
ブレード表面に塗布後乾燥させる技術が提案されている
が、該潤滑剤を有機溶媒に均一に分散させることは極め
てむずかしいうえに、該溶媒に対しては速乾性で、引火
性が低く、毒性のないものが好ましいという要請があ
り、それらの条件を満足する溶媒を見出すことは困難で
ある。また、フロンなどの溶媒は、近年のオゾン破壊等
の大きい問題があり、使用することは避けるべきであ
る。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上述のような問題を解決するた
めになされたものである。つまり、その目的は、できる
だけ安全な溶媒を使用し、作業性や経済性に優れ、しか
も有機溶媒を用いる方法と同等あるいはそれ以上の未転
写トナーの除去能を有するクリーニング装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、前記目
的を達成すべく鋭意研究した結果、クリーニングブレー
ドの像担持体表面への圧接面に、ＰＴＦＥ水分散液を塗
布し乾燥すると、予想外にも該ＰＴＦＥ粒子が確実に、
しかも強固に付着されることを見出し、その点に基づき
さらに研究した結果、ついに本発明に到達したものであ
る。すなわち、本発明によれば、像担持体表面の残留ト
ナーをクリーニングブレードによって除去するクリーニ
ング装置において、少なくとも該クリーニングブレード
が像担持体に圧接する部分の一部に、アクリル系エマル
ジョンあるいはアクリル系ディスパージョンを含む水系
溶媒に粉体潤滑剤を分散させた潤滑剤含有液を塗布し、
ついで該水系溶媒を乾燥させて得られたクリーニングブ
レードを使用することを特徴とする画像形成装置用クリ
ーニング装置が提供される。なお、上記、少なくとも該
クリーニングブレードが像担持体に圧接する部分の一
部、とは、クリーニングブレードの像担持体への圧接面
の一部、あるいは全部、さらにはクリーニングブレード
の像担持体への圧接面以外の部分を意味するものであ
る。

【０００８】

【発明の具体的な説明】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明でいうクリーニング装置は、クリーニングブ
レードを用いて像担持体表面の未転写トナーを除去する
ことを特徴とする画像形成装置用クリーニング装置を意
味するものであり、クリーニングブレードとその支持部
材等の周辺部材とから構成されるものである。該クリー
ニングブレードは、通常高分子化合物、特に高分子弾性
体から得られる板状体のものであり、ブレードホルダー
などを使用してクリーニング装置内の任意の部位に支持
固定される。

【０００９】該高分子化合物としては、クリーニングブ
レードとして常用のものであれば特に制限されるもので
はないが、例えば、ブタジエンゴム、イソプレンゴムな
どのジエン系ゴムあるいはポリウレタンゴム等が利用可
能であり、とくに、ポリウレタンゴムを使用することが
好ましい。これらの高分子化合物には、常用の配合剤を
配合させておいてもよい。

【００１０】本発明においては、これらの高分子化合物
からなるクリーニングブレードの表面、特に像担持体と
の圧接面さらにはその圧接面の一部に粉体潤滑剤が設け
られていることが、重要な特徴である。すなわち、本発
明では、潤滑剤が強固にブレード表面に付着されている
ので、該潤滑材の塗布面積が狭くとも、潤滑作用が長時
間に亘って保持できることを可能としたものである。

【００１１】本発明の粉体潤滑剤は、例えばＰＥ、ＰＰ
などのポリオレフィン系樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＶｄＦなど
の含フッ素系樹脂、ＳｉＯ₂ 、ＭｏＳ₂ 、トナーあるい
はそれらの表面処理されたものなど、本出願前公知のも
のが使用可能であるが、とくに含フッ素系樹脂のものが
好ましく、さらに、ＰＴＦＥを使用することが好まし
い。これら潤滑剤を先ず水系溶媒に分散させる。この粉
体潤滑剤の配合量は、通常水系溶媒１００重量部に対し
て、３０ないし２５０重量部用いられるが、さらに好ま
しくは６０ないし１８０重量部である。

【００１２】本発明の水系溶媒としては、アクリル系樹
脂を水に乳化または懸濁したもの、つまり、アクリル系
エマルジョンあるいはアクリル系ディスパージョンを用
いる。これによって、アクリル系エマルジョンあるいは
アクリル系ディスパージョンが、前記潤滑剤の分散性を
向上させると共に、ブレードに対して潤滑剤を付着させ
るバインダーとして機能する。ブレード表面に粉体潤滑
剤が強固に付着される結果、長期にわたって高い摩擦係
数を保持することができる。本発明においては、発明の
効果を損なわない範囲で、自体公知の界面活性剤、樹脂
分散剤、樹脂乳化剤、潤滑助剤、各種重合体などを配合
することができる。

【００１３】前記界面活性剤としては、とくにポリアル
キレングリコール系、ポリフルオロアルキルエーテル系
などのノニオン系界面活性剤の使用が望ましい。また、
樹脂エマルジョンや樹脂ディスパージョンとしては、酢
酸ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデンなどの含ハロゲ
ン系樹脂などを乳化剤等に配合したエマルジョンやディ
スパージョンを例示することができる。該乳化剤として
は、前記ノニオン系界面活性剤を使用することが好まし
い。前記界面活性剤あるいは樹脂エマルジョンやディス
パージョンの水への配合量は、使用する潤滑剤、界面活
性剤、乳化剤、分散剤、樹脂などの種類や濃度によって
異なるものであり分散させようとする粉体潤滑剤が均一
に分散され、しかも、所期の目的を達成しうる範囲内で
あれば、特に制限されるものではないが、例えば、水１
００重量部に対して２０重量部以下とすることができ
る。

【００１４】該粉体潤滑剤、水、界面活性剤あるいは樹
脂エマルジョンやディスパージョンの量割合が適切でな
いと、潤滑剤の均一分散性、作業性、潤滑剤のブレード
への付着性、あるいはクリーニングブレードの未転写ト
ナーの除去能などに不都合が生じる。

【００１５】前記ブレードの表面に水系溶媒を塗布する
方法は、スプレー塗布法、ロール塗布法または刷毛塗り
法など公知の方法を採用することができる。またブレー
ドへの塗布部位は、ブレードの像担持体表面に圧接され
る全ての面に塗布してもよいが、必ずしも全ての面に塗
布する必要がない。つまり、とくにブレード両端部はト
ナーのまわりが少なく、”めくれ”が発生し易いので、
例えば図２にも示されるように、ブレードの両端部分の
みに塗布するだけでも”めくれ”が発生しにくくなるな
どの優れた効果をもたらすものである。

【００１６】該クリーニングブレードの像担持体への圧
接面に、潤滑剤含有水系溶媒を塗布する具体的方法とし
ては、例えば、本発明で用いるクリーニングブレードの
斜視図（「図２」）にもあるように、該クリーニングブ
レード表面の水系溶媒が塗布される部位（２１）は露出
されているが、該水系溶媒が塗布されることを望まない
部位にはマスクされることができるようなマスキング材
（２０）にて、予めマスクをしておき、次いで該水系溶
媒を塗布することが好ましい。

【００１７】この塗布された水系溶媒をブレード表面か
ら乾燥させることが必要であるが、その乾燥条件は、３
０ないし９０℃、好ましくは４０ないし７０℃にて、数
秒ないし数分間、該ブレードを加熱することにより達成
される。加熱手段としては、恒温槽を用いる方法、温風
を吹きかける方法等が好適である。

【００１８】本発明のクリーニング装置の一例を複写機
に備えた状態を説明する。クリーニング装置を備えた感
光体の要部を示す断面図である「図１」により説明する
と、感光体ドラム（１）の像担持体（１１）表面はコロ
ナ放電器により帯電され潜像が形成される。該潜像は、
現像装置（３）により現像され、搬送されてくる複写紙
（７）上に転写装置（４）により転写される。複写紙は
定着装置（５）により定着される。一方、像担持体表面
に残留するトナーはブレードホルダー（６１）により支
持され、像担持体表面に圧接されるクリーニングブレー
ド（６１）によりかき落とされる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこの実施例に限られるものでな
いことはいうまでもない。

【００２０】実施例１ １０重量部のアクリル系水乳化液（JLK-150:日本アチソ
ン社製）に、１５重量部のポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）（平均粒径φ＝２ないし３μ；ルブロンＬ
−２：ダイキン工業社製）を分散させ、潤滑剤含有水分
散液を得た。一方、予め製造されているポリウレタン製
クリーニングブレードの感光体への圧接面であってエッ
ジ部より５ｃｍ程度の部分（図２を参照）以外をマスキ
ング材にてマスクする。このブレード表面の塗布部に前
記水分散液をスプレー法により塗布し、約６０℃の温風
を約３０秒間吹きつけ乾燥させる。エッジ部に膜厚が６
μの膜が形成されたクリーニングブレードが得られた。
このブレードのエッジ部の紙に対する摩擦係数は０．４
であった。

【００２１】実施例２ 実施例１で得られたクリーニングブレードをセレニウム
製の感光体（φ：８０）表面にトレール方式、荷重３．
５ｇ／ｍにて圧接させ、感光体を回転（３３ｒｐｍ）さ
せた。感光体の初期回転トルクは２．５ｋｇ・ｃｍであ
った。

【００２２】比較例１ 実施例１で得られたクリーニングブレードを用い、水系
溶媒で処理していないブレードを得た。この未処理のク
リーニングブレードのエッジ部の摩擦係数は１．５であ
った。

【００２３】比較例２ アクリル系水乳化液の代わりにシンナーを用いる以外は
実施例１と同様な操作を行い、クリーニングブレードを
得た。このブレードのエッジ部の紙に対する摩擦係数は
０．６であった。

【００２４】比較例３ 比較例１で得られたクリーニングブレードを用い、実施
例２と同様な操作を行い、感光体を回転させた。感光体
の初期回転トルクは３．０ｋｇ・ｃｍであった。

【００２５】

【発明の効果】本発明のクリーニングブレードを備えた
クリーニング装置は、ブレードのエッジ部に粉体潤滑剤
が一様に、しかも強固に付着されているので、画像形成
装置の組立時や輸送時にブレード表面からの潤滑剤の剥
離や飛散が防止され、長期にわたって良好な潤滑性が保
たれる。それゆえ、像担持体にクリーニングブレードを
圧接し、像担持体を回転しても、長期にわたってクリー
ニングブレードのいわゆるめくれ現象が生じることな
く、かつ像担持体表面に存する未転写トナーの除去も確
実にしかも長時間に亘って行われることを可能にした。
さらに、従来から、クリーニングブレードの像担持体表
面への圧接面のすべてに潤滑剤含有液を塗布していたの
であるが、本発明により、ブレードの両端のエッジ部を
含む極僅かの部分を塗布するだけでも、優れた潤滑作用
を与えることができるのであり、人体、環境等に対して
安全な水系溶媒を使用することと併せて、作業性、経済
性、未転写トナー除去能等に格段に優れたクリーニング
装置を提供することを可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーニング装置の要部を示す断面図
である。

【図２】本発明で用いられるクリーニングブレードにマ
スキング材を用いた状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ コロナ放電器 ３ 現像装置 ４ 転写装置 ５ 定着装置 ７ 複写紙 １１ 像担持体 ２０ マスキング材 ２１ 潤滑剤が塗布される部位 ６１ クリーニングブレード ６２ ブレードホルダー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体表面の残留トナーをクリーニン
   グブレードによって除去するクリーニング装置におい
   て、少なくとも該クリーニングブレードが像担持体に圧
   接する部分の一部に、アクリル系エマルジョンあるいは
   アクリル系ディスパージョンを含む水系溶媒に粉体潤滑
   剤を分散させた潤滑剤含有液を塗布し、ついで該水系溶
   媒を乾燥させて得られたクリーニングブレードを使用す
   ることを特徴とする画像形成装置用クリーニング装置。