JPH09218625A - クリーニング部材及びその部材を用いる画像形成方法及びその方法に用いる装置 - Google Patents

クリーニング部材及びその部材を用いる画像形成方法及びその方法に用いる装置

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JPH09218625A
JPH09218625A JP2447396A JP2447396A JPH09218625A JP H09218625 A JPH09218625 A JP H09218625A JP 2447396 A JP2447396 A JP 2447396A JP 2447396 A JP2447396 A JP 2447396A JP H09218625 A JPH09218625 A JP H09218625A
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cleaning
temp
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JP2447396A
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Masahiro Watabe
政弘 渡部
Toshinari Miura
俊成 三浦
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電転写プロセスに用いる電子写真感光体表
面における残留融着トナーの残らないクリーニング。 【解決手段】 クリーニング部材として動的粘弾性試験
のtan δピーク温度が電子写真感光体表面温度に等
しいか近傍にあるものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は静電複写機、静電複
写プリンターなど、静電転写プロセスを利用する画像形
成装置に係り、特にその際のドラムのクリーニング技術
に係り、電子写真感光体表面を摺擦して表面に残留する
トナーを清掃除去するクリーニング部材及び一定温度に
温度調整する装置を付加した画像形成装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】電子写真感光体表面に形成した可転写ト
ナー像を、紙などの転写材に転写する工程を繰り返す公
知の画像形成装置においては、転写工程ごとに、転写さ
れずに感光体表面に残るトナーはきれいに除去されて次
の転写に臨むことが必要不可欠であり、このために、ゴ
ム弾性体を感光体表面に均一に精度良く接触させ、感光
体表面を摺擦させることにより残留するトナーを清掃除
去する方法が広く用いられ、クリーニング部材としては
ウレタンゴム材が使われている。
【0003】ウレタンゴム材としては、ポリエステル系
ポリオールを分子骨格にしたアジペート系、ラクトン系
等のポリウレタンゴム組成物が耐摩耗性に優れている為
用いられている。
【0004】また、最近のフルカラー複写機や高速複写
機においては、露結防止や水分の透湿を防ぎ高画質を得
るために感光ドラムやその周辺を室温以上の一定温度に
保温し、その条件でクリーニングする画像形成装置があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光ド
ラムやその周辺を室温以上の温度に保温するとクリーニ
ング時にドラムにトナー融着が生じ易く、クリーニング
不良が発生する問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上述問題点
を解決するために、クリーニング部材として使用するゴ
ム材のtanδピーク温度が、感光ドラムとそのユニッ
トを室温以上の一定温度に保温する温度付近にあるクリ
ーニング部材とすることにより、トナー融着のないクリ
ーニング部材と画像形成装置を得、本発明を完成するに
至った。
【0007】クリーニング部材として使用するゴム材の
tanδピーク温度が、感光ドラムとそのユニットを室
温以上の一定温度に保温する温度付近にあるクリーニン
グ部材とすることにより、その設定温度でゴム材の弾性
成分を減らし粘性分を最大にだせるため、感光ドラムと
クリーニング部材の摺動時に発生する摩擦力によって生
じるスティックスリップの周期と振幅が小さくなること
や、見かけの動摩擦係数が低下するなどによりクリーニ
ング部材先端部のエッジでのトナーとの擦れが減少し、
トナー融着が生じないことが発明者らの研究の結果明ら
かになった。
【0008】tanδとは、動的粘弾性試験から得られ
る数値で、ゴム材の粘性分(損失弾性率 E”)を弾性
分(貯蔵弾性率 E’)で割った数値である。
【0009】tanδが大きいことは、粘性分が大き
く、振動減衰性に優れた特性を示し、小さいことは、弾
性分が大きく良く弾むゴム材であることを示す。
【0010】ゴム材は低温域から高温域に温度を上昇さ
せると、E’、E”とも低下し、ガラス状態からゴム状
態に変化する。その変化にともない、E’とE”が最も
接近する温度に於いて、tanδがピークを示す。即
ち、ゴム材においてtanδピーク温度の上側(高温
側)は、弾性領域であり、下側(低温側)は非弾性領域
である。
【0011】tanδピーク温度の測定はレオメトリッ
クス・ファーイースト株式会社製の動的粘弾性測定機R
SAII(ソフト;Rhios)を使用し、ゴム試験片
(断面:1.5mm×6mm、長さ:22.5mm)
を、その両端から6mmの位置で測定機に固定し、一定
荷重(200g)の張力を加え、10Hzの周波数で歪
をかけ、それによって試験に生じる応力を測定し、これ
を弾性応力と粘性応力に分解し、さらにこれらから貯蔵
弾性率E’と損失弾性率E”を算出し、E”をE’で割
った値がtanδ値として求められ、この測定を低温か
ら高温域まで0.1℃/分で昇温させながら、各温度に
おけるtanδ値を計測し最大値を示す温度をtanδ
ピーク温度とした。なお、ゴムの試験片にかける歪は、
予め加えられている200gの張力に±agの張力を1
0Hz周期で加えることによって生じさせるものであ
り、agの値は(測定温度により変化させるもので)オ
ートストレインモードで設定される。
【0012】クリーニング部材の材質としては、耐摩耗
性の観点から、ポリエステル系ポリオールを骨格とした
ウレタンゴムが良く、アジペート系やラクトン系のポリ
オールやこれらの混合物系等のポリオールとポリイソシ
アナート類及び鎖延長剤としてのグリコール類、アミン
類、架橋剤としての多官能ポリオール類やポリアミン類
が用いられ、所望するブレード機能を満足するウレタン
ゴムを分子設計して合成し、成形してブレードに形成し
たものを用いる。
【0013】また、摩擦係数は低いほどクリーニング部
材として良いから、ウレタンゴムでもシリコーン変性し
た低摩擦材は本発明の目的にはより好ましい。
【0014】ウレタンゴムのゴム硬度については、残留
トナーのクリーニング性の点から、クリーニング部材を
所定以上の距離及び荷重で所定の圧力になるよう感光体
に押し当てるよう設定するが、あまり硬度が低すぎると
圧力不足やゴムの腰が弱くなりクリーニング部材が大き
な面で感光体に接するようになり摺動時の摩擦力が増加
し摺動性が悪くなる為、(JIS)Aで40°以上の硬
度が好ましく、また硬度の硬いクリーニング部材では有
機光半導体等の感光体表面への傷の原因となるため、
(JIS)Aで90°以下のものが好ましい。さらに、
より好ましくは、(JIS)A50°〜80°のものが
よい。
【0015】感光体へのクリーニング部材の圧接力が変
動することは、その変動幅がある最低圧接力より低下す
ると、残留するトナーのクリーニングができなくなる問
題があり、これを避けるため一定値以上の圧接力を維持
する必要がある。しかしゴムには、圧接力に対しゴム内
部での塑性流動に起因して起こる非可逆的な変形すなわ
ちクリープがあるため、クリーニング部材としてはこれ
の小さいものが好ましく、この目安として圧縮永久歪が
20%以下のものが好ましいが、クリープ性の悪いブレ
ードの場合でもクリーニング部材をバネ材加圧下にて圧
力保持する方法やエッジ当接部近傍まで金属箔や薄板の
背板にてバックアップした構成とし、見かけのクリープ
を減らす方法で用いることもできる。
【0016】クリーニングブレードの使用に際しては、
ゴム材のtanδピーク温度については各請求項に記載
の条件が、本発明の効果のために必要であるが、実際に
使用される温度領域を越えるよりもそれ以下であること
が好ましい。
【0017】画像形成装置としては、感光ドラム及びそ
のユニットを室温以上の一定温度に保温するため、感光
ドラム内面部に、円筒状の面状発熱体を配し、所定温度
まで加温し、その感光ドラムユニットに、その温度付近
にtanδピーク温度を有する板状のクリーニング部材
を装着しスプリングのバネ圧で一定の荷重で感光ドラム
に接触したクリーニングユニットを配して、画像形成装
置を構成する。
【0018】
【発明の実施の態様】本発明は上記の説明の通りにして
実施できるが、以下に更に詳しく実施例を用いて発明の
効果と比較しながら説明する。
【0019】
【実施例】
実施例1 次に示す材料をゴム原料とし溶剤中で混合反応させ、反
応終了後溶剤を蒸留で除き、NCO%7.0のプレポリ
マーを得た。
【0020】 『ゴム材料原料』 エチレンブチレンアジペート系ポリオール 19gr (日本ポリウレタン工業製 N141) ジフェニルメタンジイソシアネート 37 変性シリコーンオイル 44 (信越化学製 X−22−160AS) このプレポリマーに、硬化材(下記)を80℃で混ぜ、
あらかじめ130℃に加熱した型に、注型し次の条件即
ち、 成形温度 130℃、 成形時間 30分、 二次加硫温度 130℃、 二次加硫時間 4時間で 加熱硬化させ、厚さ3ミリのシート状のウレタンゴムが
得られた。
【0021】 『硬化剤』 1,4−ブタンジオール 4.4gr トリメチロールプロパン 2.4gr 得られたウレタンゴムを幅20ミリで長さ315ミリの
ブレード形状に加工した。得られた成形物物性はゴム硬
度(JIS)A 79であった。 比較例1 ゴム材料としてエチレンアジペート系ウレタンプレポリ
マー(日本ポリウレタン工業製 Mn1500 NCO
6.2wt%)100grを用い、 成形温度 130℃、 成形時間 30分、 二次加硫温度 130℃、 二次加硫時間 4時間 加熱溶解したウレタンプレポリマーに硬化剤(1,4−
ブタンジオール3.9gr,トリメチロールプロパン
2.1gr)を混合し、加熱した型に注型し加熱硬化さ
せ、厚さ3ミリのシート状のウレタンゴムが得られた。
これを幅20ミリ長さ315ミリのブレード形状に加工
した。得られた成形物物性はゴム硬度(JIS)A 6
2であった。
【0022】以上の成形物をクリーニング部材として、
動的粘弾性試験機(レオメトリックス社製 RSAII)
にて、10Hzで−30℃から70℃まで1分間に3℃
の昇温をさせtanδピーク温度を測定した。
【0023】トナーの融着性は、CLC−1(キヤノン
製)の感光ドラム温度を任意に設定できるように改造し
て、感光ドラムを35℃に成るように設定し、これに実
施例1と比較例1で試作した板形状のブレードゴムを、
支持板金2枚に挟み込み式に固定できるユニットに組立
固定し、これをバネ加圧にて一定の当接圧を保持できる
クリーニングユニットに装着し、1万枚連続通紙後に画
像評価を行ない融着の有り無しで判定した。
【0024】
【表1】 以上の結果から明らかなように、本発明の画像装置に装
着したクリーニング部材は、比較例に比べ実施例はトナ
ー融着がないクリーニング性が得られることが明らかで
ある。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像装置
にtanδピーク温度が設定温度付近にあるクリーニン
グ部材を用いれば、トナー融着のないクリーニング性が
得られる信頼性の高い画像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクリーニング部材の説明図
【図2】本発明の画像形成装置の模式的概念図
【符号の説明】
1 感光ドラム 2 帯電ローラー 3 現像ローラー 4 転写ローラー 5 現像ブレード 6 定着ローラー 7 クリーニングブレード 8 ヒーター 9 温度調整器 10 加圧ローラー

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電転写プロセスを利用する画像形成装
    置において、感光ドラムユニット及びその周辺を室温よ
    り高い一定温度に温度調整する装置を備え、電子写真感
    光体表面に残留するトナー粉体を清掃除去するクリーニ
    ング装置に使用されるクリーニング部材であってその動
    的粘弾性試験のtanδピーク温度が温調設定温度付近
    にあることを特徴とするクリーニング部材。
  2. 【請求項2】 上記クリーニング部材の材質がポリウレ
    タンゴムから成ることを特徴とするクリーニング部材。
  3. 【請求項3】 上記クリーニング部材の材質がシリコー
    ン変性ポリウレタンゴムから成ることを特徴とするクリ
    ーニング部材。
  4. 【請求項4】 静電転写プロセスを利用する画像形成装
    置において、感光ドラムユニット及びその周辺を室温よ
    り高い一定温度に温度調整する装置を備え、電子写真感
    光体表面に残留するトナー粉体を清掃除去するクリーニ
    ング装置において、使用されるクリーニング部材の動的
    粘弾性試験のtanδピーク温度が温度調整設定温度付
    近にあるクリーニング部材を備えたことを特徴とする画
    像形成装置。
  5. 【請求項5】 静電転写プロセスに用いる電子写真感光
    体表面から残留トナーを清拭除去するクリーニング部材
    の動的粘弾性試験のtan δピーク温度が、運転時の
    電子写真感光体表面温度の±5℃以内であることを特徴
    とするクリーニング部材。
  6. 【請求項6】 クリーニング部材が、ポリウレタンゴム
    であることを特徴とする請求項5に記載のクリーニング
    部材。
  7. 【請求項7】 ポリウレタンゴムが、シリコーン変性ポ
    リウレタンゴムであることを特徴とする請求項6に記載
    のクリーニング部材。
  8. 【請求項8】 静電転写プロセスによる画像形成装置で
    あって、その電子写真感光体表面から残留トナーを清拭
    除去するクリーニング部材の動的粘弾性試験のtan
    δピーク温度が、運転時の電子写真感光体表面温度の±
    5℃以内であることを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】 クリーニング部材が、ポリウレタンゴム
    であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装
    置。
  10. 【請求項10】 ポリウレタンゴムが、シリコーン変性
    ポリウレタンゴムであることを特徴とする請求項9に記
    載の画像形成装置。
  11. 【請求項11】 静電転写プロセスによる画像形成方法
    であって、その電子写真感光体表面温度を残留トナーを
    清拭除去するクリーニング部材の動的粘弾性試験のta
    n δピーク温度の±5℃以内として行うことを特徴と
    する画像形成方法。
  12. 【請求項12】 静電転写プロセスによる画像形成方法
    であって、その電子写真感光体表面から残留トナーを清
    拭除去するクリーニング部材の動的粘弾性試験のtan
    δピーク温度を、運転時の電子写真感光体表面温度の
    ±5℃以内の部材として行なうことを特徴とする画像形
    成方法。
JP2447396A 1996-02-09 1996-02-09 クリーニング部材及びその部材を用いる画像形成方法及びその方法に用いる装置 Pending JPH09218625A (ja)

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