JPH01118182A - Cleaning blade - Google Patents

Cleaning blade

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JPH01118182A
JPH01118182A JP62277041A JP27704187A JPH01118182A JP H01118182 A JPH01118182 A JP H01118182A JP 62277041 A JP62277041 A JP 62277041A JP 27704187 A JP27704187 A JP 27704187A JP H01118182 A JPH01118182 A JP H01118182A
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blade
cleaning
edge face
cleaning blade
toner
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木梨 洋
Itaru Kawabata
川端 格
Hidenobu Yamane
山根 秀信
Koji Tsujimoto
辻本 好治
Shinya Goto
信也 後藤
Masayoshi Nawa
名和 政良
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Sharp Corp
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Kao Corp
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve cleaning performance and to expand the life of a blade by forming a layer consisting of a material for preventing the generation of frictional electrification to the surface of a rubber elastic body. CONSTITUTION:The antistatic layer 1b is formed on the surface of a blade main body 1a consisting of the rubber elastic body. Thereby, toner particles stuck to the edge face of the blade are comparatively prevented from being scattered by repulsion caused by the electrification of the blade due to friction with a photosensitive drum and the adhesion of sufficient quantity of toner to the edge face of the blade can be attained within an extremely short period. The toner particles stuck to the edge face of the blade act as lubricant and the application of excess stress into the blade can be suppressed. Consequently, the cleaning performance can be improved, friction on the edge face of the blade, especially tearing destruction on both the end parts of the edge face, can be removed and the long-life cleaning blade can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は画像形成装置のクリーニング装置に取り付ける
クリーニングブレードに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a cleaning blade attached to a cleaning device of an image forming apparatus.

(bl従来の技術 一般に、画像形成装置による画像形成は、まず、光学系
が原稿を走査し、感光体ドラムが露光され、感光体ドラ
ム上に潜像が形成され、現像装置において前記潜像部分
にトナーが付着する。そのトナー像は給紙された用紙に
転写され、定着装置啼 で定着され、画像形成が完了した用紙は排紙される。転
写終了後の感光体ドラム上の残留トナーは、除電チャー
ジャにより残留電荷が除去されたあと、クリーニング装
置においてクリーニングブレードにより清掃除去され、
感光体ドラムは再び画像形成ナイクルに入り、クリーニ
ング装置において除去され回収されたl・ナーは、現像
装置に帰環され再使用される。
(BL Conventional Technology) Generally, when an image is formed by an image forming apparatus, an optical system scans a document, a photoreceptor drum is exposed to light, a latent image is formed on the photoreceptor drum, and a developing device is used to remove the latent image. Toner adheres to the paper.The toner image is transferred to the fed paper, fixed by the fixing device, and the paper on which image formation is completed is ejected.After the transfer is completed, the remaining toner on the photoreceptor drum is removed. , after the residual charge is removed by a static elimination charger, it is cleaned and removed by a cleaning blade in a cleaning device,
The photosensitive drum enters the image forming unit again, and the l-ner removed and recovered in the cleaning device is returned to the developing device and reused.

上記の画像形成装置におけるクリーニング装置では、小
型設工1性、クリーニングの確実性、回収したトナーの
再利用性等を考慮し、現在、ゴム弾性体よりなるクリー
ニングブレードが広く使用されている。
In the cleaning device for the image forming apparatus described above, a cleaning blade made of a rubber elastic body is currently widely used in consideration of the ease of small construction, reliability of cleaning, reusability of collected toner, and the like.

一;方、近年画像形成装置の高速化、メインテナンスフ
リーの1頃向に伴い、各種消耗部品の長寿命化が要求さ
れ、当然、クリーニングブレードの寿命を伸ばす提案も
数多く出されている。
On the other hand, in recent years, as image forming apparatuses have increased in speed and become maintenance-free, there has been a demand for longer lifespans for various consumable parts, and naturally, many proposals have been made to extend the lifespan of cleaning blades.

ところが、クリーニングブレードの寿命は他の部品に比
較して短く、その原因はクリーニング性能の向上のため
に感光体への圧接力を増加さ−ヒることにある。圧接力
の増加はブレードの摩耗を引き起こし、摩耗を防止する
には圧接力を減少させなくてはならずクリーニング性能
の低下を来たす。従ってクリーニング性能を低下させる
ことなく摩耗を軽減する必要がある。周知のようにトナ
ー粒子はブレードと感光体の接触面で潤滑剤の役割を担
って摩耗を防止している。従ってこの潤滑剤の役割を最
大限に利用すれば問題は解消する。
However, the life of the cleaning blade is shorter than that of other parts, and the reason for this is that the pressing force against the photoreceptor is increased in order to improve cleaning performance. An increase in the pressure contact force causes blade wear, and in order to prevent wear, the pressure contact force must be reduced, resulting in a decrease in cleaning performance. Therefore, there is a need to reduce wear without reducing cleaning performance. As is well known, toner particles serve as a lubricant at the contact surface between the blade and the photoreceptor to prevent wear. Therefore, if the role of this lubricant is utilized to the fullest, the problem will be resolved.

しかし、クリーニングブレード交換直後の使用開始時に
はトナーがブレードエツジ面に十分に付着しておらず、
製品に予め付着させである表面保護用の樹脂粉末粒子も
回転と同時に摩擦帯電による反発力や遠心力により飛散
してしまう。このようにブレードの表面保38 Nの形
成されない空白時間において、大きな摩擦力が原因とな
り、第6図に示すような、ブレードエツジ面の両端部に
引き裂き破壊が発生する。従って、ブレードエツジ面に
前記樹脂粉末粒子をできるだけ長く、そしてトナー粒子
を最初からイ」着させることが必要である。樹脂粉末粒
子が飛散したりトナー粒子が付着し難い最大の理由は、
クリーニングブレードが感光体と圧接して摩擦帯電し粒
子を反発してしまうためである。
However, at the beginning of use immediately after replacing the cleaning blade, toner does not adhere to the blade edge surface sufficiently.
As the product rotates, resin powder particles for surface protection, which are pre-attached to the product, are also scattered due to the repulsive force and centrifugal force caused by frictional charging. In this way, during the blank time when the blade surface retention 38N is not formed, a large frictional force causes tearing failure at both ends of the blade edge surface as shown in FIG. Therefore, it is necessary to extend the resin powder particles as long as possible on the blade edge surface and to deposit the toner particles from the beginning. The main reason why resin powder particles scatter and toner particles are difficult to adhere to is as follows.
This is because the cleaning blade comes into pressure contact with the photoreceptor and is triboelectrically charged, repelling particles.

このようなりリーニングブレードの帯電を防止する目的
で提案されたのが、特公昭44−2034.56−51
347等で、これらはクリーニングブレードを導電性な
らしめ接地するようにしたものである。
In order to prevent charging of leaning blades, a proposal was made in 56-51 of 2034.
347, etc., and these cleaning blades are made conductive and grounded.

(C1発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記特公昭44−2034や5G−51
347等のクリーニングブレードは、セレン系感光体や
有機感光体、アモルファスシリコン感光体等を用いて、
いわゆるカールソンプロセス番利用する場合に、クリー
ニング工程において感光体ドラム表面を接地することに
なり、次の工程で感光体ドラム上への帯電が困難になる
という欠点があった。また、接地せずに一定の電圧を印
加するという方法は電源部が必要となり火打トかりとな
ってしまう問題があった。
(Problems that the C1 invention attempts to solve However, the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 44-2034
Cleaning blades such as 347 use selenium-based photoreceptors, organic photoreceptors, amorphous silicon photoreceptors, etc.
When the so-called Carlson process is used, the surface of the photoreceptor drum is grounded in the cleaning step, which has the disadvantage that it becomes difficult to charge the photoreceptor drum in the next step. Furthermore, the method of applying a constant voltage without grounding requires a power supply section, which poses the problem of causing problems.

本発明の目的は、上述の如き欠点を解消し、−般的なり
リーニングブレードを少し工夫するだけて、その他の’
AC等への不都合を生じさせることなく、クリーニング
性能を向上させるとともに、ブレードエツジ面の摩耗、
特にエツジ面の両端部の引き裂き破壊をな(し、長寿命
のクリーニングブレードを提供することになる。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to improve other
Improves cleaning performance without causing any inconvenience to AC, etc., and reduces wear and tear on the blade edge surface.
In particular, it prevents tearing and breaking of both ends of the edge surface, thereby providing a cleaning blade with a long life.

(d)問題点を解決するための手段 本発明のクリーニングブレードでは、ゴム弾性体の表面
に摩擦帯電を防止する材料よりなる層を形成したことを
特徴とする。
(d) Means for Solving the Problems The cleaning blade of the present invention is characterized in that a layer made of a material that prevents frictional charging is formed on the surface of the rubber elastic body.

(e)作用 本発明に係るクリーニングブレードでは、転写終了後、
帯電チャージャにより残留電荷が除去された感光体ドラ
ム上の残留トナーは、感光体ドラムにクリーニングブレ
ードが密着圧接した状態でドラムが回転することにより
除去される。このとき、ゴム弾性体よりなるクリーニン
グ−ブレードの表面には帯電防止層を形成しであるので
、ブレードエツジ面に付着した)・す−粒子が、感光体
ドラムとの摩擦によるブレードの帯電による反発を受け
て飛散するのを緩和し、ブレードエツジ面一・の十分な
量のトナー付着が極めて短時間に実現される。そしてブ
レードエツジ面に付着しているトナー粒子が潤滑剤とな
り摩擦による過大な応力がブレード内に作用するのを防
止する。これによってブレードの使用開始直後の引き裂
き破壊を防止する。
(e) Function In the cleaning blade according to the present invention, after the transfer is completed,
The residual toner on the photoreceptor drum from which residual charges have been removed by the charger is removed by rotating the drum while the cleaning blade is in close pressure contact with the photoreceptor drum. At this time, since an antistatic layer is formed on the surface of the cleaning blade made of rubber elastic material, the particles adhering to the blade edge are repelled by the static charge on the blade due to friction with the photoreceptor drum. This reduces toner scattering and allows a sufficient amount of toner to adhere flush to the blade edge in an extremely short time. The toner particles adhering to the blade edge surface act as a lubricant to prevent excessive stress from acting within the blade due to friction. This prevents the blade from tearing and breaking immediately after starting to use it.

(f)実施例 第2図は、本発明の実施例であるクリーニングブレード
を適用したりIJ−ニング装置の断面図である。感光体
ドラム5に密着圧接しているのがクリーニングブレード
1で、前記クリーニングブレード1をブレード支持体2
が支え、前記ブレード支持体2は図示しないブレード固
定シャフトで固定されている。クリーニング装置4の下
部には公知のトナー回収用バ・イブ3が設けられている
(f) Embodiment FIG. 2 is a sectional view of an IJ-ning device to which a cleaning blade is applied, which is an embodiment of the present invention. A cleaning blade 1 is in close pressure contact with the photoreceptor drum 5, and the cleaning blade 1 is attached to a blade support 2.
The blade support body 2 is fixed by a blade fixing shaft (not shown). A known toner collection valve 3 is provided at the bottom of the cleaning device 4.

定着終了後、図示せぬ除電チャージャにより残留電荷が
除去された感光体5上の残留トナーは、クリーニング装
置4のクリーニングブレード1が回転する感光体ドラム
5に圧接することにより取り除かれる。除去され回収さ
れたトナーは回収用バイブ3を通り図示せぬ現像装置へ
戻り再利用される。
After the fixing is completed, the residual toner on the photoreceptor 5 from which the residual charge has been removed by a charger (not shown) is removed by the cleaning blade 1 of the cleaning device 4 coming into pressure contact with the rotating photoreceptor drum 5. The removed and collected toner passes through the collection vibrator 3 and returns to the developing device (not shown) to be reused.

第1図は、本発明の実施例であるクリーニングブレード
の断面図である。ゴム弾性体よりなるブレード本体1a
の表面に帯電防止層1bが形成されている。ゴム弾性体
としては、ゴム硬度73度、厚さ3mmのウレタンゴム
を用い、その表面に水とアルコールで希釈したリン酸ア
ルキル形陰イオンの活性剤の帯電防止層を浸漬塗布によ
り形成した。
FIG. 1 is a sectional view of a cleaning blade that is an embodiment of the present invention. Blade body 1a made of rubber elastic body
An antistatic layer 1b is formed on the surface. Urethane rubber with a rubber hardness of 73 degrees and a thickness of 3 mm was used as the rubber elastic body, and an antistatic layer of an alkyl phosphate type anion activator diluted with water and alcohol was formed on its surface by dip coating.

第3図は、本実施例のクリーニングブレードを、周速3
60mm/secで回転するセレン系感光体を備えた画
像形成袋=に適用して10万枚の耐刷試験の結果を示し
たグラフである。3千枚、5千枚、1万枚、5万枚、1
0万枚の画像形成毎に、ブレードの摩耗量を測定し、横
軸に画像形成枚数、縦軸に実測したブレードエツジ面の
両端部の摩耗量(引き裂き破壊を含む)をプロットした
。−般に両端部の摩耗鼠力C!勺300μmを越すと画
像上にクリーニング不良が発生する。本実施例の場合は
10万枚まで300μm以上の摩耗が発生ずることなく
、極めて良好な結果が得られた。
Figure 3 shows the cleaning blade of this embodiment at a circumferential speed of 3.
It is a graph showing the results of a 100,000-sheet printing durability test applied to an image forming bag equipped with a selenium-based photoreceptor that rotates at 60 mm/sec. 3,000 pieces, 5,000 pieces, 10,000 pieces, 50,000 pieces, 1
The amount of wear on the blade was measured every time 0,000 images were formed, and the number of images formed was plotted on the horizontal axis, and the amount of wear (including tearing damage) at both ends of the blade edge surface actually measured was plotted on the vertical axis. - In general, wear force C on both ends! If the thickness exceeds 300 μm, cleaning defects will occur on the image. In the case of this example, very good results were obtained without abrasion of 300 μm or more occurring up to 100,000 sheets.

以−トの実施例の他にも、ゴム弾性体と帯電防止層の種
類を変えて実験を行った。
In addition to the examples described above, experiments were conducted with different types of rubber elastic body and antistatic layer.

例えば、他の実施例では、ゴム弾性体としては、ゴム硬
度66度、厚さ3mmのウレタンブレードを用い、その
表面に水とアルコールの混合液で希釈したベタイン形の
界面活性剤を帯電防止層として刷毛で塗布したクリーニ
ングブレードを備えたクリーニング装置を、アモルファ
スシリコン感光体を設けた画像形成形成装置に適用し、
周速360mm/5ecT:怒光体を回転させ、10万
枚の耐刷試験を行った。結果は第4図に示したが、前記
実施例とほぼ同様に良好であった。
For example, in another embodiment, a urethane blade with a rubber hardness of 66 degrees and a thickness of 3 mm is used as the rubber elastic body, and a betaine type surfactant diluted with a mixture of water and alcohol is coated on the surface of the blade as an antistatic layer. A cleaning device equipped with a cleaning blade applied with a brush is applied to an image forming apparatus equipped with an amorphous silicon photoreceptor,
Peripheral speed: 360 mm/5 ecT: The phosphor was rotated and a printing durability test of 100,000 sheets was conducted. The results are shown in FIG. 4, and were almost as good as in the previous example.

本発明の効果を示すために、ゴム弾性体と帯電防止層の
種類を変えて、いろいろ実験を行ったが、いずれの場合
も、第3図および第4図とほぼ同様な結果が得られた。
In order to demonstrate the effects of the present invention, various experiments were conducted by changing the types of rubber elastic bodies and antistatic layers, and in all cases, almost the same results as shown in Figures 3 and 4 were obtained. .

帯電防止層を形成するための摩擦帯電を防止する材料と
しては上記実施例のように、いわゆる界面活性剤が用い
られる。界面活性剤には非イオン系、アニオン系、カチ
オン系、両性系、導電性樹脂系等があるが、いずれの使
用も可能である。以上のうち、分子量やHLB(界面活
性剤の親油性と親水性のバランス)等を考慮しつつ数多
くの実験を行ったが、分子量150〜3000でHLB
が5以上の界面活性剤を用いると極めて良い結果を得る
ことが判明した。具体的には、 非イオン系として、 N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン、 ポリオキシエチレンアルキルアミンの脂肪酸エステル、 グリセリン脂肪酸エステル、 ソルビタン脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルポリオキ
シンチレン脂肪アルコールエーテルポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテルポリエチレグリコール脂肪酸
エステル、がありアニオン系として、 アルキルスルボン酸塩、 アルキルベンぎンスルホン酸塩、 アルキルベタイン−1・、 アルキルボスフェート、があり カチオン系として、 テ1−ラアルキルアンモニウム塩、 トリアルキルベンジルアンモニウム塩、があり両性系と
して、 アルキルベタイン、 イミダシリン型両性、がある。
As the material for preventing frictional electrification for forming the antistatic layer, a so-called surfactant is used as in the above embodiment. Surfactants include nonionic, anionic, cationic, amphoteric, and conductive resin surfactants, and any of them can be used. Among the above, we conducted many experiments while taking into consideration the molecular weight and HLB (balance between lipophilicity and hydrophilicity of surfactants), and found that the HLB was
It has been found that very good results can be obtained by using a surfactant with a value of 5 or more. Specifically, nonionic types include N,N-bis(2-hydroxyethyl), polyoxyethylene alkylamine, fatty acid ester of polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid. Ester polyoxytyrene fatty alcohol ether polyoxyethylene alkylphenyl ether polyethylene glycol fatty acid ester, anionic type, alkyl sulfonate, alkyl benzine sulfonate, alkyl betaine-1, alkyl bosphate, cationic type As examples, there are tetra-alkyl ammonium salts and trialkylbenzylammonium salts, and as amphoteric systems, there are alkylbetaine and imidacilline type ampholytes.

なお、前記HL Bの計算式は、例えばポリオキシエチ
レンアルキルエーテルの場合は、HLB=(オ オギシエチレン含有率%)15.アニ≠ン性基を含むよ
うな場合には親油基及び親水基の基数からHL B =
 7+Σ(親水基の基数)−Σ(親油基の基数)  (
Davisの式)  (P roc、 2 nd、  
I ntern、 Congress ofsurfa
ceAcLivity 、  1426  (1957
〕)等がある。
In addition, the formula for calculating HLB is, for example, in the case of polyoxyethylene alkyl ether, HLB=(Ogishiiethylene content %) 15. In cases where anionic groups are included, HL B = from the number of lipophilic groups and hydrophilic groups.
7 + Σ (Number of bases of hydrophilic groups) - Σ (Number of bases of lipophilic groups) (
Davis equation) (Proc, 2nd,
International, Congress of surfa
ceAcLivity, 1426 (1957
]) etc.

第5図は、帯電防止層を形成していないクリーニングブ
レードを備えたクリーニング装置の、感光体の異なる各
種の画像形成装置における1a万枚の耐刷試験の結果で
ある。使用開始直後の摩耗か激しいのを確認するために
、千秋の画像形成後も摩耗量を実測した。画像形成枚数
千秋で早くも亀裂が生じ、その中には300μm以上の
摩耗量の引き裂き破壊が発生したり、また3千枚で約4
00μmの大幅な摩耗も発生する等、使用開始直後の摩
耗が激しいことが確認されるとともに、本実施例のクリ
ーニングブレードにおいて長寿命化が達成されたことが
判る。
FIG. 5 shows the results of a 1 million sheet printing test in various image forming apparatuses with different photoreceptors using a cleaning device equipped with a cleaning blade on which no antistatic layer was formed. In order to confirm whether the wear was severe immediately after starting use, the amount of wear was actually measured after Chiaki's image formation. Cracks appear as early as after a few thousand sheets have been formed, and some of them tear and break due to abrasion of 300 μm or more.
It was confirmed that the wear was severe immediately after the start of use, with significant wear of 0.00 μm occurring, and it was also found that the cleaning blade of this example achieved a long service life.

(g1発明の効果 以上のように本発明によれば、現在広く使用されている
ゴム弾性体よりなるクリーニングブレードから製品に付
着させである樹脂粉末がその使用開始直後の飛散を防ぐ
とともに、トナー粒子を急速に付着させることができる
ため、その付着トナーが潤滑剤として直ちに作用する結
果、ブレード表面、特にそのエツジに摩耗による過大な
応力が発生するのを防止する。従って、ブレードの使用
開始直後の摩耗が大幅に減少するためクリーニング性能
が向上するとともに、ブレードの長寿命化も達成できる
(g1 Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the resin powder that is attached to the product from the currently widely used cleaning blade made of rubber elastic body is prevented from scattering immediately after the start of use, and the toner particles are prevented from scattering immediately after the start of use. Because the toner can be rapidly deposited, the deposited toner immediately acts as a lubricant, thereby preventing excessive stress on the blade surface, especially on its edges, due to wear. Abrasion is significantly reduced, which improves cleaning performance and extends the life of the blade.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例であるクリーニングブレード
の断面図である。第2図は、本発明の実施例であるクリ
ーニングブレードを適用したクリーニング装置の断面図
である。第3図は、本実施例のクリーニングブレードの
10万枚耐刷試駁結果のグラフである。第4図は、他の
実施例のクリーニングブレードの10万枚耐刷試験結果
のグラフである。第5121は、帯電防止層を有しない
クリーニングブレードの10万枚耐試験結果のグラフで
ある。第6図は、帯電防止層を形成していないクリーニ
ングブレードのエツジ面両端部に、その使用開始直後に
発生する引き裂き破壊の模様を表している。 1a−ゴム弾性体よりなるブレード本体、1b−帯電防
止層、 1−クリーニングブレード、 1′−従来のクリーニングブレード、 4−クリーニング装置。
FIG. 1 is a sectional view of a cleaning blade that is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a cleaning device to which a cleaning blade according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a graph showing the results of a 100,000-sheet printing test of the cleaning blade of this example. FIG. 4 is a graph of the results of a 100,000-sheet printing durability test of the cleaning blade of another example. No. 5121 is a graph of the results of a 100,000-sheet durability test of a cleaning blade without an antistatic layer. FIG. 6 shows a pattern of tearing and fracture that occurs immediately after the start of use at both ends of the edge surface of a cleaning blade on which no antistatic layer is formed. 1a - Blade main body made of rubber elastic body, 1b - Antistatic layer, 1 - Cleaning blade, 1' - Conventional cleaning blade, 4 - Cleaning device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ゴム弾性体の表面に摩擦帯電を防止する材料より
なる帯電防止層を形成したことを特徴とするクリーニン
グブレード。
(1) A cleaning blade characterized in that an antistatic layer made of a material that prevents frictional charging is formed on the surface of a rubber elastic body.
(2)前記帯電防止層が、分子量が150〜3000で
あり、且つHLBが5以上の界面活性剤よりなる特許請
求の範囲第1項記載のクリーニングブレード。
(2) The cleaning blade according to claim 1, wherein the antistatic layer is made of a surfactant having a molecular weight of 150 to 3000 and an HLB of 5 or more.
JP62277041A 1987-10-30 1987-10-30 Cleaning blade Expired - Lifetime JPH0810382B2 (en)

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