JPS61140974A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はクリーニング装置に関し、特に、電子写真複
写装置や電子写真プリンター等に使用され、像担持体の
表面に付着した残留トナーを除去するためのクリーニン
グ装置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、クリーニング装置にあっては、それに用いられ
るクリーニングブレードは厚さが２〜５鶴で、自由端長
が１０〜２０ｍ前後のポリウレタン製のものを用いてお
り、そしてゴム硬度は６０〜８０Ｈｓであった。

そして、このような値に決定するための要素としては、
クリーニングブレードの像担持体である感光体ドラムへ
の一様な当接性、現象剤のクリーニング性、クリーニン
グブレードの耐摩耗性等である。

そして、クリーニングブレードを感光体ドラムに一様に
当接するために先端部の凹凸をカバーするために先端部
をある程度以上の荷重で感光体ドラムへ押しつける必要
があるが、クリーニングブレードを像担持体の未清掃側
に傾斜させるトレール方式の場合であっても、また、像
担持体の既清掃側に傾斜させるカウンタ一方式の場合で
あっても適正条件で感光体ドラム八当接しておかないと
、トナーがクリーニングブレードの先端押圧部に位置し
たり、また、この部分をすり抜けてしまったり、クリー
ニングブレードの異状振動（鳴き）や感光体ドラムの過
度の削れ、クリーニングブレードの過度の摩耗が発生し
てしまった。

そして、クリーニングブレードは一般にはポリウレタン
で厚さｌ■以上のものを用いているが、この場合の欠点
としてはクリーニング作用を感光体ドラムへの押圧阻止
力に依存しているためにクリーニングブレードの先端当
接部がつぶれてしまう場合が多々あった。

すなわち、第６図に示すように像担持体である感光体ド
ラム２０への押圧が適切でない所やクリーニングブレー
ド先端精度の悪い所からトナー２２がクリーニングブレ
ード２１の先端部と感光体ドラムとの間に入り込むこと
になり、この入り込み、およびすり抜けを阻止するため
に押圧力を増加してしまうと、これが原因でトナー粒子
をこすりつけたり、あるいはトナーの感光体ドラム表面
への固着（所謂、黒ポチ）等のクリーニング不良が発生
していた。

特に、トレール方式の場合には第７図に示すようにある
程度以上の荷重を加えた場合に全体、特に先端部が撓ん
でしまい角度θが取付は時と実際の使用時とでは変化し
てしまい、実際の使用時には角度θが適正な角度より大
きくなってしまったり、また、小さくなってしまってい
た（第８図（８１世））。

したがってこのために、クリーニング性が悪くなり、ま
た荷重を増加することで補うとすれば再び撓みが増し、
これによって感光体ドラムとの当接角が小さくな、ると
いう悪循環を繰り返すという欠点があり、さらに、高荷
重にすればするほど感光体ドラムの削れとクリーニング
ブレードの摩擦とが激しくなり、それぞれの補修、交換
時期が短かくなり、また、感光体ドラムの回転トルクを
大きくするためにモータの大きさが大きくなり、従って
全体のコストが高くなってしまうという欠点を有してお
り、これらの欠点は、米国再発行特許第２９６３２号お
よび米国再発行特許第３０９２４号等に示されるものに
共通している欠点であった。

これらの欠点を解除子るために、特開昭５６−５５９７
９号、特開昭５５−１５１６８０号および特開昭５９−
１０１６８９号に示されているものが提案されており、
特開昭５６−５５９７９号に示されるものにあってはゴ
ム弾性基体と硬質樹脂層とを有する複合構成体、すなわ
ち、重層ブレードによってクリーニングブレードを構成
しているがゴム弾性基体と硬質樹脂層の貼り合せ構造が
複雑であるとともに、周囲環境の変化によってそれらの
接着部分が不安定で、剥がれ易いという欠点を有し、特
に高温度、高湿度の条件下では著しくなり、クリーニン
グ性能に影響が現われ、さらに、ゴム弾性基体の劣化も
生じるという欠点を有していた。

また、特開昭５５−１５１６８０号に示されるものにあ
っては、カーボン繊維を混入した樹脂板ブレードあるい
は異方向性を有する繊維ブレードを重層した構成を有し
ているが、これらのものにあっては可視性が不十分であ
り、したがって、感光体ドラムとの均一な当接が困難で
あるとともに、押圧先端の精度（エツジ精度）がでにく
く、さらに、コストが高くなってしまうという欠点を有
していた。

さらに、特開昭５９−１０１６８９号に示されるものに
あっては弾性ブレードの先端に貼合された可撓性薄板と
いう構成を有しているが、このものにあっては弾性ブレ
ード自体の弾性力によって可撓性薄板を感光体ドラムへ
押圧当接しているので特に高温度、高湿度の条件下では
弾性ブレードとの接着部分が不安定で剥がれ易いととも
に、弾性ブレード自体の劣化も生じ、クリーニング性能
に影響を与え、したがって実用的でないという欠点を有
していた。

〔発明の目的〕

この発明は前記のような従来のもののもつ欠点を排除し
て、低荷重で均一当接することができるので充分なりリ
ーニング性能を有するとともに、小型、かつ、安価にす
ることができ、特にクリーニング性能に重要な当接先端
部の耐摩耗性と、全体の耐久性にすぐれ、したがって長
期間に渡って良好なりリーニングを行なうことができる
とともに、簡単な構成であるクリーニング装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

この発明は、像担持体の表面の残留トナーをクリーニン
グブレードの先端を押圧当接することで前記トナーを除
去するクリーニング装置であって、前記クリーニングブ
レードを薄板ブレードで構成するとともに、前記像担持
体の未清掃側に傾斜させて配設し、この薄板ブレードは
、前記像担持体との当接点における像担持体の接線との
なす角度をθとしたときに、３０°≦θく９０°となっ
ている構成を有している。

〔発明の実施例〕

以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。

第１図にはこの発明によるクリーニング装置の一実施例
が示されていて、このクリーニング装置のクリーニング
方式はトレール方式となっていて、感光体ドラム１側が
開口しているケーシング２の内部には、下部にトナー搬
送スクリュー３が設けられているとともに、その上方に
位置して前記感光体ドラム１に接しているガイドローラ
４が設けられている。

前記ケーシング２の上部には外部の支持枠５から垂下し
てばね６が取りつけられていて、このばね６の下端には
支持部材７が取りつけられ、そして、この支持部材７の
下面先端部には両面テープを介してクリーニングブレー
ドである薄板ブレード８が貼合わされている。

この薄板ブレード８はポリエチレンテレフタレー）　（
ＰＥＴ）　、２軸延伸ポリプロピレン、ポリイミド（カ
プトン（デュポン社製）、ＴＩポリマー（東し製））、
ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリア
ミド等よりなる樹脂製あるいは金属、セラミックス等で
構成され、また、薄板ブレード８の軸線と、薄板ブレー
ド８と感光体ドラム１との当接点・における感光体ドラ
ム１の接線とのなす角度θは３０°≦θ＜９０”となっ
ている。

さらに、第２図に示すように前記薄板ブレード８の厚み
ｈは３０μｍ〜５００μｍのものが適用され、特に、５
０μｍ〜３００μｍのものが好ましい、また、自由端長
ｌと薄板ブレードの厚みｈとの関係では５≦ｌ／ｈ≦５
０の範囲が適用され、特に、１０≦Ｉｔ／ｈ≦３０の範
囲が好ましいものである。

この場合、クリーニングブレード材質により好ましい厚
みｈの範囲は若干変わるが、材質の強度、腰の強さ、ク
リーニングブレード取付け、組立て等の作業上の困難度
からでは３０μｍ以上が限界で、これより薄いと取付は
作業中に折り曲がり易いという欠点があり、５０μｍ以
上なら容易にできるものである。

また、クリー且ングブレードとして感光体ドラムに均一
に当接する場合、ある程度の可撓性が必要であること、
汎用の材料が使用可能であることなどからｈは５００μ
ｍ以下のものが適当であり、特に３００μｍ以下なら実
用上最適である。

さらに、ｊ／ｈの適用範囲の理由はクリーニングブレー
ドの厚みｈが上記の範囲のもので構成するとクリーニン
グブレードを感光体ドラムに均一に当接させ易いためで
ある。

さらに、前記ばね６によって前記薄板ブレードの先端が
感光体ドラムの表面に当接されるが、当接点における感
光体ドラムの接線の垂直方向の荷重成分ＦＭは５〜３０
ｇ／ｃｓとなっている。

上記のように構成されたクリーニング装置を用いた場合
の実験例を以下に記する。

〔実験例−Ｉ〕

この実験例にあっては第３図に示すようなりリーニング
装置を用いた。

すなわち、このクリーニング装置は感光体ドラム１側が
開口しているケーシング２内の下部にトナー搬送スクリ
ュー３が設けられるとともに、開口部の下部に、下方か
ら上方に向かって傾斜するトナー案内板１０を設けて、
このトナー案内板１０にトナー掻き取り部材１１を設け
、また、後端が支持された支持部材１２の後端に、先端
部が支持部材１２の上面先端を下方に押下げるばね１３
を設け、そして支持部材１２の先端下面にクリーニング
ブレード８を貼合わせである。

そして、このクリーニングブレード８をポリエチレンテ
レフタレー）　（ＰＥＴ）よりなる厚みｈ”２５０Ｅ１
ｍ、自由端長ｊ−５ｍ、θ＝３５°、Ｆｗ−約２０ｇ／
ａｍの条件とし、また、ばね１３は燐青銅の板ばねを用
いている。

そして、前記感光体ドラムｌはセレン系のもの、　とア
モルファスシリコンのものとを用いて、それぞれ３００
００回コピーと７００００回コピーとをを行った結果、
いずれの場合であってもクリーニングブレード８をばね
１３の付勢力と協動して均一当接することができて感光
体ドラム１の表面のトナーを確実に除去することができ
、良好なりリーニング結果を得ることができた。さらに
、継続してそのままの状態、すなわちクリーニングブレ
ードを交換することなくクリーニング動作を継続するこ
とができた。

〔実験例−■〕

この実験例にあっては第４図に示すようなりリーニング
装置を用いた。

すなわち、このクリーニング装置は前記実験例−■で用
いたものとほぼ同じであり、同一の部材には同一の“番
号を付して説明を省略するが、クリーニングブレード８
の下方において感光体ドラム１と接しているガイドロー
ラ１５が設けられているとともに、掻き取りベース１６
も設けられている。

そして、前記クリーニングブレード８にポリエチレンテ
レフタレー）　ＣＰＥＴ）を用い、前記感光体ドラム１
を有機感光体（特願昭５９−１０８２２５号明細書に記
載されているビスアゾ化合物を主成分とするキャリア発
生物質と、スチリル化合物と、アミン誘導体との少なく
とも一方を主成分とするキャリア輸送物質等からなる正
帯電用感光体）とし、２成分現像剤で現像を行い、クリ
ーニングブレード８の感光体ドラム１の表面に対する速
度を１４２■／ｓｅｃ、感光体ドラム１との当接角度θ
を４５＠、さらに、ＦＭを２５ｇ／備とした。

このような条件で、クリーニングブレードの厚みｈが５
０μｍで、自由端長ｌが０．５■の場合と、クリーニン
グブレードの厚みｈが２００μｍで自由端長ｌが４鶴の
場合とについてそれぞれ２００００コピ一以上をおこな
ったが、常にクリーニングブレード８を感光体ドラム１
の表面にばね１３の付勢力と協動して均一に当接させる
ことがてきたので感光体ドラム表面を良好にクリーニン
グすることができた。

さらに、第４図に示す装置を用いて薄板ブレードの感光
体ドラム表面との当接角度を振ってクリーニング特性を
評価した。

そして、実験方法としてブレードの厚みｈと、自由端長
ｌと、感光体ドラムとの当接角度θとをいろいろ変化さ
せて下表のような結果を得た。

なお、下記の表中、Ｏ印は感光体ドラムとの間でトナー
のすり抜けが発生することがなく、また、振動（鳴き）
も生じることがなく、したがって、良好な結果を得るこ
とができた場合、Δ印はトナーのすり抜け、振動ともに
一応良好な結果を得ることができた場合、ｘ印はトナー
のすり抜け、振動が発生した場合、−印は実験をしてい
ない場合である。

なお、上記表の結果は有機感光体を用い、二成分現像方
式でおこない、Ｕ−、□１６００改造機（小西六写真工
業株式会社製）を用いた。また、セレン感光体の場合も
結果はほぼ同様であった。

なお、第５図に示すものは、第４図に示すものの変形例
であって、このものは第４図のものの付勢部材１３を除
去した構造となっており、このように構成したものであ
っても充分に機能し得るものである。

さらに、本実施例においてはいずれのものであってもブ
レード８の長さく図面において紙面と垂直方向の長さ）
は３２０■前後のものと３４０鶴前後のものとを用いた
ものである。

〔発明の効果〕

この発明は前記のように構成したことにより、低荷重で
クリーニングブレードの先端を均一当接させることがで
きて充分なりリーニング性能を保持することができ、し
たがってクリーニングブレード先端の摩擦を減少させて
耐久性を増し、長期間に渡って良好なりリーニング性能
を維持させることができ、全体を小型、かつ、安価にす
ることができるなどのすぐれた効果を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるクリーニング装置を示す概略配
置図、第２図は第１図のものの要部を示す拡大図、第３
図は実験を行なったこの発明によるクリーニング装置を
示す概略配置図、第４図は他の実験を行なったこの発明
によるクリーニング装置を示す概略配置図、第５図は付
勢部材のないものを示す概略配置図、第６図は従来のも
ののクリーニングブレードと感光体ドラムとの当接部を
示す拡大図、第７図は従来のもののクリーニングブレー
ドの感光体ドラムに対する当接状態を示す概略図、第８
図（ａ）（ｂ）は第７図のものの当接角度が大きい場合
と小さい場合とをそれぞれ示す図である。 １．２０・・・・・・感光体ドラム ２・・・・・・ケーシング ３・・・・・・トナー搬送スクリュー ４．１５・・・・・・ガイドローラ ５・・・・・・支持枠 ６．１３・・・・・・ばね ７．１２・・・・・・支持部材 ８．２１・・・・・・クリーニングブレード（ｍ仮ブレ
ード） １０・・・・・・トナー案内板 １１・・・・・・トナー掻き取り部材 １６・・・・・・掻き取りベース ２２・・・川トナー 第１図 第３図 第４図 第５ｆ！！ ７Ｘ７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体の表面の残留トナーをクリーニングブレ
   ードの先端を押圧当接することで前記トナーを除去する
   クリーニング装置であって、前記クリーニングブレード
   を薄板ブレードで構成するとともに、前記像担持体の未
   清掃側に傾斜させて配設し、この薄板ブレードは、前記
   像担持体との当接点における像担持体の接線とのなす角
   度をθとしたときに、３０°≦θ＜９０°となっている
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. （２）前記薄板ブレードは、付勢部材で付勢される支持
   部材に配設されている特許請求の範囲第１項記載のクリ
   ーニング装置。
3. （３）前記薄板ブレードは、樹脂で構成されている特許
   請求の範囲第１項および第２項記載のクリーニング装置
   。
4. （４）前記薄板ブレードは、その厚みをｈ、自由端長を
   ｌとすると、１０≦ｌ／ｈ≦３０、また、５０μｍ≦ｈ
   ≦３００μｍである特許請求の範囲第１項記載のクリー
   ニング装置。