JPS5875182A - 電子写真クリ−ニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真装置の感光ドラムのごとき像担持体に
付着した不必要な現像剤を除去する電子写真クリーニン
グ装置に関し、特に、クリーニング時に発生する像担持
体の損傷・摩耗の減少、さらに像担持体が静止している
時に発生する竺担持体の変形の防止に有効なブレード形
弾性部材（以下、クリーニングブレードと言う）を使用
した電子写真クリーニング装置を提供するものである。

以下、図面を参照して従来例および本発明を説明する。

第１図（１）　、　（勾、　（Ｃ）　、　（ｄ）は従来
の各種クリーニングブレードが像担持体（以下、感光ド
ラムと言う）の外周に当接している状態を示した要部構
成図、第２図は本発明の一実施例の要部構成図、第３図
（ａ）　、　（ｂ）　、　（０）　、　（ｄ）　、　（
ｅ）　、　（ｆ）は本発明で使用するクリーニングブレ
ードの各側を示す側面（または断面）図である。まず第
１図に於て、１は感光ドラムで、矢印Ａの方向に回転し
ている。２，２′はクリーニングブレードで、感光ドラ
ム１の外周に当接している部分はどの形状のものもすべ
てゴム状弾性部材でできている。第１図の（ａｌ　、　
（ｂ）はり１７　　＝フグプレード２０基部をアルミニ
ューム等の支持材３で支持したもの、第１図の（０）　
、　（ｄ）はゴム状弾性部材６を帯状ばね板のごとき弾
性平板体６の先端部に装着したもので、それぞれ感光ド
ラム１に対して加圧状態で当接している。なお、図中の
４は感光ドラム１上に残留するクリーニングすべき現像
剤（トナー）で、これは転写後に残留した現像剤、また
は電子写真装置の作像プロセスの関係上不必要に感光ド
ラム上に付着している現像剤である。

次に第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ
）の従来例について詳しく説明する。第１図（ａ）にお
いて、感光ドラム１が矢印Ａの方向に回転すると、クリ
ーニングブレード２の先端部には感光ドラム１に喰い込
む力が作用する。このだめ、感光ドラム１には異常に大
−きな圧力が加わり、クリーニング時に感光体に損傷を
与える。特に現像剤中に磁性体微粉末を含んだ一成分現
像用の現像剤の場合には、非常に大量の傷が感光ドラム
に発生する。また、感光ドラムが静止した状態でクリー
ニングブレードを当接して、長時間放置すると、感光ド
ラムにクリーニングブレードが喰い込み感光ドラムが変
形する。本来、この様な弾性ゴム部材でできたクリーニ
ングブレードを用いるクリー二／グ法は、クリーニング
されるべき現像剤がクリーニングブレードと、感光ドラ
ム間に常に存在して潤滑剤の役割をしているため、感光
ドラム上に潤滑剤となるべき現像剤がない場合には、感
光ドラム表面に、さらに大量の傷が発生し、激しい場合
にはクリー二／グブレードが第１図（−１に破線で示し
た様に感光ドラムに巻き込まれてし１い、クリーニング
ができなくなるだけでなく、感光ドラムを破損してしま
うことがある。

第１図（ｂ）の場合は、感光ドラムの回転によってクリ
ーニングブレード２が浮き上がって、クリーニング効率
が著しく低下する。これを防止するためにクリーニング
ブレードのゴム弾性部材の肉厚を厚くするか、感光ドラ
ムに当接する圧接力を極めて大きくする必要がある。こ
の結果、りＩＪ　　＝ングプレードの感光ドラムに接触
する先端稜線部が感光ドラムの回転方向に変形し、本来
、ブレードクリーニング法の理想的な接触状態である感
光ドラムにゴム状弾性部材の稜線部のみが当接する状態
にはならない。その結果、りＩＪ　　＝ング効率が低下
し、さらに感光ドラムに多くの傷が発生する。これらを
防止するために、変形しない固さのゴム状弾性部材が選
ばれる。しかし、この場合でもクリーニング効率の低下
は防止できるが、ゴム状゛弾性部材が固くなった事によ
って、感光ドラム上の傷は多く発生する。

第１図（Ｃ）は弾性平板体６の先端部にゴム状弾性部材
６を設けたものであるが、そのゴム状弾性部材６の断面
形状は第１図（ａ）　、　（ｂ）と同様であり、クリー
ニング時に′発生すふ現像も第１図０））の−合と全く
同様である。

次に第１図（ｄ）の場合は、第１図（Ｃ）のクリーニン
グブレードの感光ドラムに対する取り付は位置を第１図
（ａ）と同様にしたものである。従って（ａ）の場合と
同じ原因による問題が生じる。すなわち、ゴム状弾性部
材６の感光ドラム１への喰い込み力が大きく、シかも、
クリーニングブレード自体、全体がゴム状弾性体でない
ため柔軟性に欠け、感光せるためには非常に大きなトル
ク を必要とするし、また、その様なトルクで感光ドラムを
回転させると感光ドラムの感光体が変形し第１図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）の従来例では、
クリーニングブレードの圧接力によって感光ドラムの感
光体が変形するのを防止するために、電子写真装置の停
止時にクリーニングブレードを感光ドラムの表面より離
したり、感光ドラムの傷の発生を少しでも減少させるた
めに、クリーニングブレードを感光ドラムの回転軸に沿
って軸方向に揺動させる事が一般に行なわれており、こ
のため装置そのものが複雑化し、コスト□高となってい
た。本発明は前述の従来例の問題番簡単な構造で解決し
うるものである。以下、本発明について詳細に説明する
。

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）ズ
説明した従来例のすべてが断面形状が４角形のクリーニ
ングブレードを使用したものであったのに対し、本発明
は第２図に例示する様に、感光ドラム１に圧接するクリ
ーニングブレード１０を構成するゴム状弾性部材１１の
断面形状を略三角形となし、しかも該略三角形を弾性平
板体１２の平面側に構成した事を特徴とするものである
。

し得るクリーニングブレードの例を示したものである。

これを説明すると、第３図（４）において、１２は燐青
銅板、ステンレス鋼板、鋼板等の弾力性のある弾性平板
体で、その厚みは０．１〜０．３　ｗｎのものが使用で
きる。特に燐青銅板の０．１６〜０．２ｍｍ厚のものが
良い。１１ａは該弾性平板体１２の先端部に設けたゴム
状弾性部材で、弾性平板体１２と一体成型により接着す
るか、または、ゴム状弾性部材のみを成型し、後で弾性
平板体と接着する。

ゴム状弾性部材としては、ウレタンゴム、シリコンゴム
、天然ゴム、ＣＲゴムが用いられる。中でもウレタンゴ
ムは加工精度、寿命の点から最適である。その硬度は５
００〜８５０（Ｊ　ＩＳ、に−６３０１、、、Ｘプリン
グ式硬さ試験Ａ型による）のものを使用する。なお、１
３は感光ドラムと当接する稜線部を現わしている。

第３図（ｂ）は弾性平板体１２を挾んで両面にゴム状弾
性部材１１ｂを構成したもので、片方の稜線部１３が損
傷したり摩損して使用不可能になった場合に他方の稜線
部１３′を使用することで２倍のクリーニングブレード
寿命が得られる様にしたものである。なお、稜線部の真
直度２表面粗さは、いずれも３０μ以下の精度を必要と
する事は従来例と同様である。

第３図の（ｃ）は、弾性平板体１２をゴム状弾性部材１
１ｃと同一の材料で一体的に形成してりＩＪ−ニングブ
レード１ｖＯを構成した例である。

第３図の（ｄ）は弾性平板体１２の上下両面部にゴム状
弾性部材１１ｄと同一の材料を装着してクリーニングブ
レード１ｏを構成した例、（ｅ）　、　（ｆ）はそれぞ
れ弾性平板体１２の下面部、上面部にゴム状弾性部材１
１ｅ、１１ｆと同一の材料を装着してクリーニングブレ
ード１０を構成した例である。

上記第２図、第３図（ａ）〜（幻に示すクリーニングブ
レード１０は、いずれも弾性平板体１２と、その弾性平
板体１２に結合され、かつ断面が三角形もしくは略三角
形の稜線部１３　、１３’を前記弾性平板体１２の平面
側に有するゴム状弾性部材１１゜１１１．１１ｂ、１１
Ｇ、１１ｄ、１１＠、１１ｆを含めて構成されている。

第２図は第３図（、）に例示したクリーニングブレード
１ｏを、そのゴム状弾性部材１１．（＝１１＆）の稜線
部１３を感光ドラム１の表面部に適度の圧接力で圧接し
た状態を示した。もので、このようにすると同図から明
らかな様に、感光ドラム１の矢印入方向の回転に対して
、ゴム状弾性部材１１の稜線部１３を構成する未クリー
ニング側の面とクリーニング側の面のうち、未クリーニ
ング側の面と弾性平板体１２とで構成される角が常に安
定した状態で感光ドラム１．１７）表面に対向している
ため、感光ドラムの回転時にり一リーニングブレードに
大きな圧力が加わったり、浮き上がる事がなく、しかも
感光ドラムの回転時、停止時共に常に一定した圧力がク
リーニングブレードに作用する。

次に第４図を参照して、さらに詳細に本発明と従来例、
すなわちクリーニング時に感光ドラムと、クリーニング
ブレードに作用する圧力関係について比較説明する。第
４図の（ａ）　、　（ｂ）は従来例を示し、（Ｃ）は本
発明に係るものである。

まず、第４図（ａ）の従来例では、クリーニングプレＬ
Ｊ −ド２を感光ドラム１に接触させるために加える力Ｐと
、感光ドラム１の回転力Ｆとが、クリーニングブレード
２と感光ドラム１の接触点では互いに正反対の方向に働
く。従って、クリーニングブレード２に加える力ＰはＦ
より大きくする必要がある。その結果、クリーニング時
には非常に大きな圧力を感光ドラム１に加える事になる
ため、クリーニング時に感光ドラムに多数の深い傷を発
生させる。また、この状態のまま感光ドラムを停止させ
ると、感光ドラムとクリーニングブレードに働く力Ｐは
解放されず、クリーニングブレードの接触している場所
を変形させてしまう。この変形を防止するために、通常
は感光ドラムが回転を停止すると、クリーニングブレー
ドも感光ドラムの表面から離すか、感光ドラムを少し反
転させて、圧力Ｐを解放する手段が講じられる。

次に第４図（ｂ）の従来例ては、感光ドラム１の回転力
Ｆはクリーニングブレード２′を浮かせる方向に働く。

特に、この従来例では、第４図（ａ）の従来例がこの感
光ドラムの回転力Ｆをほぼ垂直方向１１ に受けるのに対して、水平方向に受けるために、（ａ）
の従来例よりさらに大きな力Ｐでクリーニングブレード
２′を感光ドラム１に接触させなければならない。事実
、第１図（−）と（ｂ）とでは実用化されているゴム状
弾性部材の厚み、硬度共に伽）の方がはるかに大きい。

これは、感光ドラムの回転力Ｆに打ち勝つ力Ｐをクリー
二／グブレードの先端に加える必要があり、そのために
は、力Ｐに耐え得るゴム状弾性部材であり９弾性平板体
である必要がある。すなわち、全体的に硬く、弾力性の
あるクリー二／グブレードでなければ実用的でない。

その結果、感光ドラムが回転している時に発生する傷の
量も多くなり、停止時にはクリーニングブレードによっ
て起こる感光体の変形や現像剤の感光ドラムへのめり込
みが発生する。なお、第１図ル）のｄ来例は第４図（ｂ
）と同様に考えられる。つまり、前述の様に従来例では
感、光ドラムの回転時と停止時でクリーニングブレード
の先端に加わる圧力が大きく変化し、クリーニング時に
適正圧力が嘲 得られず、常に必要とする圧力より大きな圧力でクリー
ニングする事になり、その結果、感光ドラムの感光体を
変形させたり、傷を発生させたりすると考えられる。本
発明は、この点に着目し、感光ドラムの回転、停止に関
係なく常にクリー二／グブレードと感光ドラムの接触圧
力が安定するクリーニングブレードを提供するものであ
る。

第４図（Ｃ）に示す本発明の場合、感光ドラム１が回転
した時に発生する力Ｆはクリーニングプレード１０には
Ｆ　として働く。図から明らかな様に。

ＦとＦ、とは力の方向がほぼ平行であるため、感光ドラ
ム１の回転による力Ｆはクリーニングブレード１ｏを感
光ドラム１０回転方向に引張る力として働く。従って、
クリーニングブレードに加える力Ｐは、クリーニングブ
レードの先端部で感光体ドラム上の現像剤を堰止めるの
に必要な圧力で十分である。換言すれば、感光ドラムの
回転によって生じる力Ｆは、クリーニングブレードに加
える力Ｐにほとんど影響を与えないため、感光ドラムの
回転時、停止時共に安定した力が感光ドラムとクリーニ
ングブレードの接触部に作用する。そ３ の結果、感光ドラムの感光体を変形させたり、傷を発生
させる事が極めて少ない。もちろん、感光ドラムの停止
時にクリーニングブレードの感光ドラムに対する圧接を
解放する事も不要になる。

次に具体的実施例によって本発明の効′果を述べる。実
験に使用した装置は、松下電器産業株式会社製ＦＰ−ａ
ｏｏｏ型電子複写機の現像部を次の様に改造したものを
用いた。外径３１■のステンレス製スリーブ中に８極対
称型に着磁した永久磁石を内蔵し、スリーブも、永久磁
石も回転できるマグネットロールに変更した。マグネッ
トロールのスリーブ表面での磁力は１０００ガウスであ
る。

このマグネットロールのスリーブを１１　Ｏｒｐｍ　。

永久磁石を１３０　Ｏｒｐｍでそれぞれ同方向に回転さ
せ、感光ドラムとスリーブの回転方向は、現像点で反対
方向になる様にした。感光ドラムとスリーブの間隙は０
．４ｍを保っている。また、スリーブにはスリーブ上の
現像剤の量を一定にする目的て軟鉄製のドクターブレー
ドを設置してスリーブとの間隙を０．４　ｗｎに設定し
た。このドクターブレ４ −ドの厚みは３■である。

以上の様に現像部を改造した電子複写機を使用して、ク
リーニングブレードと、現像剤の種類を変えて、多数枚
のコピーをとり、その時の感光ドラム表面の傷の発生度
合、クリーニングブレードを感光ドラムに対して圧接し
た状態で、−夜装置した時の感光ドラムの変形の状態を
観察した。その結果を以下の実施例に示す。なお、使用
した感光ドラムは膜厚が約６０μμのセレン感光体から
成シ、外径は９０ｍ＋＋で回転時の周速度は１９０■／
秒である。実験に使用したキャリアは、すべてスチレン
、アクリル共重合物にマグネタイトを６０チ含有させた
もので、平均粒径は１０〜４０μである。

〔実施例１〕 第１図（ａ）に示した従来例のクリーニングブレードで
ゴム硬度６８°のものを用いた。クリーニングブレード
に加えた圧力は６り／副である。現像剤として、前述の
キャリアと、ポリスチレシ、アクリルの共重合樹脂とカ
ーボンを主成分とするト１６ ナーを使用した。コピー数２００００では感光体表面に
傷はほとんど認められなかった。しかし、−夜（約１４
時間）放置後にクリーニングプレー　ドと感光ドラムの
接触していた部分の感光体表面層にへこみが見られた。

〔実施例２〕 実施例１のトナーをポリスチレン、アクリルの共重合樹
脂中に４０チのマグネタイトを含んだものを用いた。コ
ピー数１ｏＯｏ枚で感光体表面に長さ１〜２ケｍｎ程度
のスジが１０ｄ当り２〜３ケの頻度で発生した。同時に
一夜後に感光体表面にへこみと、トナーのめり込みが見
られ泥。

〔実施例３〕 第１図（ｂ）の形状のものをクリーニングブレードとし
て用いた。加えた圧力は７．５　ｆ　７ｃｍでゴム硬度
は８ｏＯのものである。トナーは実施例１で使用したも
のを用いて、２００００枚のコピーを行なった。実験後
に感光体表面に無数の円周長相当の傷が認められ、また
、−夜放置後には感光体表面層が変形していた。

１）開ＢＲ５８−７５１８２（５ン 〔実施例４〕 実施例３で使用したクリーニングブレードを用いて、実
施例２で用いた現像剤でコピーを約６００枚行なった。

感光体表面には長さ１〜２簡の細長い傷が１−当り２〜
３個発生していた。

〔実施例６〕 実施例４と同じ条件で現像剤にポリ弗化ビニリデンの粉
末を１％加えてコピーを行なった。その結果、１５００
０コピ一終了時に感光体表面に１−当り４〜６個の長さ
１〜２叫の細長い傷が認められた。クリーニングブレー
ドを感光ドラムに対して圧接した状態で一夜放置したと
ころ、感光体表面に変形が見られ、同時にトナーが感光
体表面層にめり込んでいるのが認められた。

〔実施例６〕 本発明に係るクリーニングブレードを５　ｐ　／　ｃｍ
の圧力で感光ドラムに圧接して使用した。ゴム硬度は６
８°である。トナーは実施例１，３で用いたもので磁性
体は含有していない。約ｅｏｏｏ。

枚のコピー終了後の感光体表面には傷は認められ７ なかった。また、−夜放置後にも感光体表面の変形は認
められなかった。

〔実施例７〕 実施例６と同様に本発明に係るゴム硬度６８０のクリー
二／グブレードを５　Ｐ　／　ｃｍの圧力で感光ドラム
に圧接して使用した。トナーは実施例２゜４と同じもの
で樹脂にマグネタイトを含有したものである。５ｏｏｏ
ｏ枚のコピー終了後、感光体表面にはＩＣ１１１当り１
〜１．５個の長さ１〜２ｒＩｒＭの傷が認められた。ま
た、−夜放置後の状態は感光体表面に変形は認められな
かった。

〔実施例８〕 トナーに１チのポリ弗化ビニリゾ／粉末を添加した以外
は実施例７と全く同様である。１０００００枚のコピー
後の感光体表面の傷は皆無であった。

また、−夜放置後にも感光体表面層の変形も全く認めら
れなかった。

〔実施例９〕 実施例８で行なった実験のクリーニングブレードの感光
ドラムに対する圧接力を２．５Ｆ／３にし８ て行なった。現像剤その他の条件は実施例８と全く同様
である。本実験でもクリーニングブレードの圧力を小さ
くしたにもかかわらず、クリーニング状態は良好であっ
た。また、１０００００枚のコピー終了後の感光体表面
の傷や、−夜放置後の感光体表面の変形も全く認められ
なかった。

〔実施例１０〕 実施例８で行なった実験と同様の実験をゴム硬度を６０
°にして行なった。１０００００枚のコピー後の感光体
表面の傷は皆無であり、感光体表面層の変形も認められ
なかった。また、クリーニング状態も良好であった。

〔実施例１１〕 実施例１０と同様に実施例８の実験をゴム硬度を８６°
にして行なった。１０００００枚のコピー後の感光体表
面の傷は認められず、−夜放置後にも感光体表面層の変
形は認められなかった。

なお、本実施例で使用したクリーニングブレードは、す
べて、ポリウレタンゴムをゴム状弾性部材として使用し
、弾性平板体としては板厚が０．１６１９ ■のリン青銅板を使用した。

以上の実施例から明らかな様に、本発明のクリーニング
装置によれば、感光ドラムに与える傷を大巾に減少させ
ることができ、しかも感光体を変形させることもない。

特に現像剤中にマグネタイト粉末を含有した硬い現像剤
（トナー）を使用した場合には特に効果が顕著である。

なお、以上の説明に於ては像担持体である感光体として
ドラム形状のものを使用した場合であるが、シート状ま
だは板状のものでも本発明の効果は同様に得られるし、
感光体に限らず静電記録方式等によって得られた静電潜
像をトナーによって現像する場合も同様の効果が得られ
る。さらに、現像するトナーも乾式、湿式を限定するも
のではない。また、本発明で使用するクリーニングブレ
ードに於ては、感光ドラムのごとき像担持体に接するゴ
ム状弾性部材の断面形状が三角形または略三角形である
事に特徴があり、従って、弾性平板体は、金属゛、ゴム
、プラスチック等を単体もしくは複合化して用いても良
い。なお、上記三角形または略三角形とは、第５図（ａ
）　、　（ｂ）に１１Ａ、１１Ｂで示す形状のみならず
、第６図（Ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）に１１Ｃ９１
１Ｄ。

１１Ｅで示す様な形状をも含むものとする。つまり、弾
性平板体１２を底辺として、ゴム状弾性部材の感光ドラ
ムに当接する角の二辺とで基本的に三角形が形成される
ものをさす。従って、弾性平板体とゴム状弾性部材の結
合を強化するために必要な部分のある第３図の例や、第
６図（Ｃ）に示す様な形状のもの、または第６図（Ｃ）
　、　（ｄ）　、　（ｅ）に例示した様にクリーニング
性能に関係のない部分を省略した形状のものも、基本形
は図中に破線で示した様に三角形であり、本発明の意図
する略三角形に含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）は
従来の電子写真クリーニング装置の要部構成図、第２図
は本発明の一実施例の要部構成図、第５図（ａ）　、　
（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）　。 （ｆ）Ｆｉ本発明で使用するクリーニングブレードの各
個を示す要部側面図、第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　
（Ｃ）は従来例および本発明の実施例の作用効果を比較
説明するだめの要、部構成図、第６図（ａ）　、　（ｂ
）　、　ＣＣ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）は本発明で使
用するクリーニングブレードの他の例を示す側面図であ
る。 １・・・・・・感光ドラムＳ１０・・・・・・クリーニ
ングブレード、１１．１１ａ、１１ｂ、１１Ｃ，１１ｄ
。 １１ｅ、１１ｆ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ９１１Ｄ。 １１Ｅ　、、、、、、ゴム状弾性部材、１２　、、、、
、、弾性平板体、１３．１３’・・・・・・稜線部０代
理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１図 ｔｓ１！６Ａ ２′ 第２図 ０ 第４５１１ Ｐ 第５図 ｆｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弾性平板体と、その弾性平板体に結合され、かつ断面が
   三角形もしくは略三角形の稜線部を前記弾性平板体の平
   面側に有するゴム状弾性部材を含めて成るクリーニング
   ブレー、ドを具備し、前記ゴム状弾性部材の稜線部を、
   像担持体に圧接して、該像担持体に付着せる現像剤を掻
   き落して除去するようにしたことを特徴とする電子写真
   クリーニング装置。