JP3264078B2 - 感光ドラムのクリーニング方法及びクリーニング助剤を付着させた感光ドラムユニット - Google Patents

感光ドラムのクリーニング方法及びクリーニング助剤を付着させた感光ドラムユニット

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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の感光ドラ
ムにクリーニングブレードを当接させてドラム上のクリ
ーニング・回収を行うに際して、ドラムの回転を円滑に
させるためのクリーニング助剤を用いるクリーニング方
、及びこの助剤を使用した感光ドラムユニットに関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子写真技術における感光ドラムに帯電
・露光を行い、次いでトナーを使用して像様の現像を行
い、転写紙に転写せしめた後、ドラム上の残留トナーを
クリーニングして再使用するのが通常の電子写真方法で
ある。前記残留トナーへのクリーニング方法としては、
ウレタンゴム等のゴム材から成るクーニングブレードを
感光ドラム表面に当接させる方法が一般的である。この
ブレードクリーニング方法においては、残留トナーの除
去が不十分であるようなクリーニング不良があって
らないのはもちろんであるが、そのほか、クリーニング
ブレードの異音(摺動音)、めくれ、等の異常にも注意
して、クリーニングブレードの設計に当たらなければな
らない。ところで、クリーニング結果の良否としては、
通常使用時のクリーニング性の評価だけでなく、最初に
感光ドラムとクリーニングブレードを当接させて回転さ
せる時の問題も忘れてはならない。すなわち、最初の状
態では感光ドラム上にトナーが存在しておらず、感光ド
ラムとクリーニングブレードが直接に当接しているの
で、摩擦抵抗が極めて高いのである。その状態で感光ド
ラムを回転させると、摩擦のために感光ドラム表面やク
リーニングブレードのエッジを損傷させたり、回転不可
能でクリーニングブレードがめくれることがある。
【0003】従来、前記の様な問題を防止するため、最
初は適当な潤滑性の粉体を感光ドラム及び/またはクリ
ーニングブレードに付着させておく方法が行われてい
た。そのような粉体はクリーニング助剤と呼ばれてお
り、テフロンやポリフッ化ビニリデン(商品名:カイナ
ー、ペンウォルト社製)の如き粉体が用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のクリーニン
グ助剤を用いて感光ドラムを回転させる場合、クリーニ
ング助剤自体が摩擦により強く負に荷電して、結果的に
感光ドラム側が正に帯電されるという問題が発生してい
ることが判明した。感光ドラムとして負帯電性の有機感
光体ドラム(以下、「OPC」ドラムという。)を使用
する場合、正帯電荷は放電されることがないので、感光
ドラム表面に長く残留し、画像形成時には欠陥を生じ
る。この現象は帯電メモリーと呼ばれ、感光ドラムの包
装材の場合には、特開昭64−70785号公報に記載
されているように、感光ドラムの帯電極性と同一極性の
摩擦帯電電荷を生じさせるものを使用しなければならな
いとされている。クリーニング助剤においても同様であ
るはずのものである。本発明は前記した従来技術におけ
る問題点を解消し、クリーニング助剤を用いて感光ドラ
ムのクリーニングを行っても、感光ドラムに帯電メモリ
ーによる画像欠陥を生じさせることがないクリーニング
方法及びクリーニング助剤を付着させた感光ドラムユニ
ットを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、感光ドラムの
感光層に対して摩擦された場合に、有機感光ドラムの摩
擦帯電電位がプラス100V以下である場合には、いわ
ゆる帯電メモリーに起因する画像形成時の欠陥が実用上
発生しないことを知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、電子写真装置における有機感光ド
ラムにクリーニングブレードを当接させ、該有機感光ド
ラムを回転させてクリーニングを行う際にクリーニング
助剤を有機感光体ドラム及び/又はクリーニングブレー
ドに付着させて使用するクリーニング方法において、該
クリーニング助剤として、有機感光ドラムとクリーニン
グブレードが摩擦した場合に有機感光ドラム表面の摩擦
帯電電位をプラス100V以下にする滑剤粉体であっ
て、アルキレンビスステアリルアミド又はポリメタクリ
ル酸メチルの粉体よりなるものを使用することを特徴と
する。また、本発明の電子写真装置用の感光ドラムユニ
ットは、有機感光ドラムとクリーニングブレードとの摩
擦により有機感光ドラムの摩擦帯電電位をプラス100
V以下とする滑剤粉体であって、該滑剤粉体がアルキレ
ンビスステアリルアミド又はポリメタクリル酸メチルの
粉体よりなるクリーニング助剤を、有機感光ドラム表
面、及び/またはクリーニングブレードに付着させて組
み立てたことを特徴とする。
【0006】以下に、本発明の構成と作用を説明する。
本発明においては、クリーニング助剤として、有機感光
ドラムとクリーニングブレードが摩擦した場合に有機
光ドラム表面の摩擦帯電電位をプラス100V以下にす
る滑剤粉体を用いる。有機感光ドラム表面の摩擦帯電電
位がプラス100Vよりも高くなると、有機感光ドラム
は正の帯電メモリーが残るようになるので、滑剤粉体
有機感光ドラム表面の摩擦帯電電位をプラス100V以
下にするものでなければならない。
【0007】本発明において使用される滑剤粉体として
は、具体的にエチレンビスステアリルアミド、イソブ
チレンビスステアリルアミドなどのアルキレンビスステ
アリルアミド、およびポリメタクリル酸メチルの粉体
使用される。なお、従来使用されているポリフッ化ビニ
リデンやテフロンのごとくフッ素が結合している物質
は、摩擦帯電電位が上記の値よりも高くなるので、本発
明においては使用できない。これらの物質は、電気陰性
度が高く、摩擦帯電時に強く負に帯電するため、結果的
に感光ドラム側の正帯電が強くなるものと考えられる。
本発明において、滑剤粉体の平均粒径は、0.02〜
2.0μmの範囲が好ましい。
【0008】本発明のクリーニング助剤によりクリーニ
ング性が改善される有機感光ドラムとしては、表面に電
荷輸送層を有する負帯電性OPCドラムが使用され、特
に、有機感光ドラム表面に、ポリカーボネート樹脂を含
有する層が形成されているのが好ましく使用される。こ
のようなOPCドラムは、通常は負帯電の後に画像露光
・現像・転写等の工程が繰り返される。正帯電が印加さ
れた場合には、正帯電は放電されることがなく、負帯電
時までメモリーとなって残るのである。電荷輸送層は、
ヒドラゾン、ピラゾリン、ベンジジン、トリフェニルア
ミン、スチルベン等の化合物からなる電荷輸送材料と、
ポリカーボネート、ポリメタクリル酸エステル、ポリア
リレート、ポリスチレン等の結着樹脂とを混合して形成
されるが、結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂が
好ましい。
【0009】クリーニング助剤を有機感光ドラム表面お
よび/またはクリーンニングブレードに付着させる方法
としては、如何なる方法を採用してもよく、例えば、単
にまぶすだけでもよいが、その他、細かい目を有するよ
うな布袋にクリーニング助剤を入れて擦ったり、叩いた
りして付着させる方法、クリーニング助剤を空気と共に
吹き付ける方法等があげられる。クリーニング助剤を吹
き付ける方法を採用する場合には、飛散を防止するため
に、静電気を帯びさせる静電塗装による方法が好まし
い。また、クリーニング助剤を液状分散媒に分散させて
塗布する方法は、粉体飛散がなく、むらなく均一に付着
させることができるので作業上好ましい。使用する液状
分散媒としては、OPCドラムの表面を溶解させたり、
浸透することが全くないものでなければならない。その
ような分散媒としては水が代表的なものとしてあげられ
るが、水は分散させにくいので、一般式:C
n+2 (ただし、n=4〜10の整数)で示される液状含
フッ素炭化水素が特に好ましく使用できる。これらの液
状含フッ素炭化水素は、OPCドラム表面に対して全く
不活性であるばかりでなく、揮発残渣を生じることがな
いので、OPCドラムの電気特性を損なうことがない。
クリーニング助剤を液状分散媒に分散する手段として
は、ボールミル、サンドミル、ホモジナイザー、超音波
分散、ペイントシェーカー等、通常の塗料用分散機を使
用することができる。クリーニング助剤の分散濃度は、
分散媒に対して2〜20重量%の範囲が好ましく、この
範囲において塗布量と作業性に応じて適宜設定すればよ
い。上記のようにして得られた分散液は、適宜の手段に
よって有機感光ドラム表面および/またはクリーニング
ブレード表面に塗布した後、分散媒を自然乾燥すること
によってそれらの表面にクリーニング助剤を付着させる
ことができる。
【0010】
【実施例】滑剤粉体をクリーニング助剤として使用する
方法の一例として、電子写真装置本体に組み込む感光ド
ラムユニットに使用してもよい。感光ドラムユニット
は、図1に示すように少なくとも有機感光ドラム1とク
リーニングブレード2及び回収トナー収容ボックス等を
備えており、必要に応じて現像器を一体化させてもよ
い。その組み立て時において、クリーニング助剤3を
感光ドラム表面および/又はクリーニングブレードに
付着させればよく、有機感光ドラムは円滑に回転させる
ことができる。感光ドラムユニットにおいて、有機感光
ドラムは、現像を行う前に、クリーニング助剤が有機
光ドラムの全周面に行き渡るように1回転以上回転させ
ることが好ましい。
【0011】クリーニング助剤と有機感光ドラムの感光
層との摩擦帯電を調べるためには、感光層表面にクリー
ニング助剤をまぶし、次いでクリーニングブレードで摩
擦させ、有機感光ドラムの帯電電位を測定すればよい。
その場合、クリーニングブレードの当接条件は実際に使
用される条件に合わせればよい。下記の各種滑剤よりな
るクリーニング助剤を用いて、下記の条件の下に有機
光ドラムの帯電電位を測定した。
【0012】・クリーニングブレード ポリウレタンゴム、厚さ1.5mm、有機感光ドラムに
対する当接角20°、圧力:ブレード1cm当たり50
g重。・有機感光ドラム 40mmφアルミニウムパイプ上に、クロロインジウム
フタロシアニン顔料を含有する電荷発生層と、ポリカー
ボネートZ樹脂及びベンジジン化合物を含有する電荷輸
送層を形成したOPCドラム(特開平1−257966
号公報参照) ・クリーニング助剤を構成する滑剤粉体 (1)ポリフッ化ビニリデン(商品名:カイナー46
1、ペンウォルト社製) (2)テフロン(商品名:ルブロンL2、ダイキン工業
社製) (3)ポリメチルメタクリレート (4)ステアリン酸亜鉛 (5)エチレンビスステアリルアミド (6)イソブチレンビスステアリルアミド (7)ポリエチレン
【0013】摩擦帯電電位の測定結果は、表1に示す通
りであった。
【表1】
【0014】次にこれらの有機感光ドラムをレーザープ
リンター(XP−11、富士ゼロックス社製)に取り付
け、得られた画像を比較した。その結果を表2に示す。
【表2】
【0015】上記結果が示すように、摩擦帯電電位が
ラス100V以下のものは、問題がなかったのに対し、
それ以外のものは正帯電部にかぶりを生じた。かぶり
は、正帯電メモリーによって電位が低下することによっ
て起こる現像である。
【0016】なお、上記(3)ポリメチルメタクリレー
ト、(5)エチレンビスステアリルアミド、(6)イソ
ブチレンビスステアリルアミドの各粉末1部を、液状フ
ッ素系炭化水素:C6 14(商品名:PF5060、住
友スリーエム社製)20部に添加し、ボールミルにて分
散させ、その少量をクリーニングブレードのエッジ部に
塗布したところ、前記と同様な効果が得られた。また、
液状含フッ素炭化水素を用いて塗布した場合には、クリ
ーニング助剤を単にまぶす場合に比べて、むら無く確実
に付着させることができ、かつ粉末が周囲に飛散するこ
とがないので、有利であった。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるから、本発明クリーニング助剤の使用により有機
光ドラム表面の残留トナーをクリーニングしても、クリ
ーニングブレードとの摩擦によって発生する摩擦帯電電
位がプラス100V以下であるため、画像形成時の障害
となる帯電メモリーが実用上問題なくなり、また、本発
明の感光ドラムユニットは、何等の支障なく画像形成を
行うことが可能であり、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の感光ドラムユニットの斜視図であ
る。
【符号の説明】
1…有機感光ドラム、2…クリーニングブレード、3…
クリーニング助剤。
フロントページの続き (72)発明者 中島 文隆 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 澁谷 裕作 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 穂積 正彦 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 大木 譲 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 伊藤 孝 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 青木 孝義 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−240267(JP,A) 特開 昭54−160246(JP,A) 特開 平3−158884(JP,A) 特開 平2−287483(JP,A) 特開 平4−123081(JP,A) 特開 昭63−97983(JP,A) 特開 昭63−261380(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 9/00 - 9/18

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真装置における有機感光ドラムに
    クリーニングブレードを当接させ、該有機感光ドラムを
    回転させてクリーニングを行う際にクリーニング助剤を
    有機感光ドラム及び/又はクリーニングブレードに付着
    させて使用するクリーニング方法において、該クリーニ
    ング助剤として、有機感光ドラムとクリーニングブレー
    ドが摩擦した場合に有機感光ドラム表面の摩擦帯電電位
    をプラス100V以下にする滑剤粉体であって、アルキ
    レンビスステアリルアミド又はポリメタクリル酸メチル
    の粉体よりなるものを使用することを特徴とするクリー
    ニング方法。
  2. 【請求項2】 有機感光ドラムとクリーニングブレード
    との摩擦によりドラムの摩擦帯電電位をプラス100V
    以下とする滑剤粉体であって、アルキレンビスステアリ
    ルアミド又はポリメタクリル酸メチルの粉体よりなるク
    リーニング助剤を、有機感光ドラム表面、及び/または
    クリーニングブレードに付着させて組み立てたことを特
    徴とする電子写真装置用の感光ドラムユニット。
  3. 【請求項3】 有機感光ドラムの表面がポリカーボネー
    ト樹脂を含有する層よりなる請求項2記載の感光ドラム
    ユニット。
  4. 【請求項4】 有機感光ドラムに対して現像剤を付着さ
    せる前に、有機感光ドラムをクリーニングブレードに対
    して1回転以上、回転せしめたものである請求項2記載
    の感光ドラムユニット。
  5. 【請求項5】 静電気によりクリーニング助剤を有機感
    光ドラム表面、及び/またはクリーニングブレードに付
    着させたものである請求項2記載の感光ドラムユニッ
    ト。
  6. 【請求項6】 一般式:C n+2 (ただし、n=4〜
    10の整数)で示される液状含フッ素炭化水素にクリー
    ニング助剤を分散した分散液を有機感光ドラム表面およ
    び/またはクリーニングブレードに付着させて組み立て
    たことを特徴とする請求項2記載の感光ドラムユニッ
    ト。
  7. 【請求項7】 有機感光ドラムに対して現像剤を付着さ
    せる前に、有機感光ドラムをクリーニングブレードに対
    して1回転以上回転せしめることを特徴とする請求項1
    記載のクリーニング方法。
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