JPH0810382B2

JPH0810382B2 - クリーニングブレード

Info

Publication number: JPH0810382B2
Application number: JP62277041A
Authority: JP
Inventors: 洋木梨; 格川端; 秀信山根; 好治辻本; 信也後藤; 政良名和
Original assignee: Kao Corp; Sharp Corp
Current assignee: Kao Corp; Sharp Corp
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH01118182A

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。

（ｂ）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サイ
クルに入り、クリーニング装置において除去され回収さ
れたトナーは、現像装置に帰還され再使用される。

上記の画像形成装置におけるクリーニング装置では、
小型設計性、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。

一方、近年画像形成装置の高速化、メインテナンスフ
リーの傾向に伴い、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。

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せることにある。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。

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ッジ面に十分に付着しておら
ず、製品に予め付着させて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護層の形
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、ブレードエッジ面の両端部に
引き裂き破壊が発生する。従って、ブレードエッジ面に
前記樹脂粉末粒子をできるだけ長く、そしてトナー粒子
を最初から付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。

このようなク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44−2034,56−51347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。

（ｃ）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56−51347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を利用する場合に、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大掛かりとなってしまう
問題があった。

本発明の目的は、上述の如き欠点を解消し、一般的な
クリーニングブレードを少し工夫するだけで、その他の
装置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、ブレードエッジ面の摩耗、
特にエッジ面の両端部の引き裂き破壊をなくし、長寿命
のクリーニングブレードを提供することになる。

（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は、画像形成装置のク
リーニング装置に取り付けられるクリーニングブレード
であって、ゴム弾性体の表面に、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帯電防止
層を形成したことを特徴とする。

（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帯電防止層を形
成してあるので、ブレードエッジ面に付着したトナー粒
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、ブレードエッジ面
への十分な量のトナー付着が極めて短時間に実現され
る。そしてブレードエッ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。

（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
ドを適用したクリー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パイプ３が設けられている。

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パイプ３を通り図示せぬ現像装置
へ戻り再利用される。

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。

第３図は、本実施例のクリーニングブレードを、周速
360mm/secで回転するセレン系感光体を備えた画像形成
装置に適用して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、10万枚の画
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ッジ面の両端部の摩
耗量（引き裂き破壊を含む）をプロットした。一般に両
端部の摩耗量が約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300μ
ｍ以上の摩耗が発生することなく、極めて良好な結果が
得られた。

以上の実施例の他にも、ゴム弾性体と帯電防止層の種
類を変えて実験を行った。

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/secで感光体を回転させ、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。

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。

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ングリコール脂肪酸エステル、がありアニオン系として、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート、がありカチオン系として、テト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、イミダゾリン型両性、がある。

なお、前記HLB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＝（オキシエチレン含
有率％）/5,アニオ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HLB＝７＋Σ（親水基の基数）−
Σ（親油基の基数）（Davisの式）（Proc.2nd.Intern.C
ongress of Surface Activity,1426〔1957〕）等があ
る。

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10万枚の耐刷試験の結果で
ある。使用開始直後の摩耗が激しいのを確認するため
に、千枚の画像形成後も摩耗量を実測した。画像形成枚
数千枚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40
0μｍ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。

（ｇ）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
付着させて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、特にそのエッ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。

【図面の簡単な説明】

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
10万枚耐刷試験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５図は、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
ドのエッジ面両端部に、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山根秀信大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者辻本好治大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者後藤信也和歌山県和歌山市湊1334番地花王株式会社和歌山研究所内 (72)発明者名和政良和歌山県和歌山市湊1334番地花王株式会社和歌山研究所内 (56)参考文献特開昭60−243688（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−68572（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置のクリーニング装置に取り付
けられるクリーニングブレードであって、ゴム弾性体の
表面に、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。