JPS61226774A - クリ−ニングブレ−ド - 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】 （１）　　発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は電子写真複写機、同プリンタなど静電転写プ
ロセスを利用する画像形成装置、とくにそのクリーニン
グブレード基にクリーニング装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 走行する像坦持体表面に可転写のトナー像を形成し、こ
れを紙を主とするシート状の転写材に転写し、このとき
転写に寄与せず像担持体にのこる残留トナーをクリーニ
ングする工程をくシ返す画像形成装置において、残留ト
ナーのクリーニング手段としてウレタンゴムなどからな
るクリーニングブレードを用いるものが従来からひろく
実用されている。

クリーニングブレードはその構成がコンパクトでコスト
も低く、残留トナー除去機能もすぐれているが、転写材
として主として使用される転写紙から生ずる、ロジン、
タルク、カオリンなどを含む紙粉などの除去にはあｔシ
効を奏しないことが判明しており、さらに、コロナ放電
によって生ずるコロナ生成物など、トナー以外のこれら
異物が像坦持体表面に付着し、高湿環境下で低抵抗化し
て静電潜像の乱れを生ずる欠点をまぬかれなかった。

このような欠点を回避するために、像担持体を加熱乾燥
したり、クリーニングブレードとともに磁気ブラシある
いは弾性材からなるクリーニングローラなどを像坦持体
表面に摺擦して前記のような異物を除去するようなもの
、ないしはトナー中に研磨剤を混在させて異物を研削除
去するようにしたものなどが提案されているけれども、
部品点数が増えたシ、消費電力が増大したりあるいは像
担持体の耐久性を著しく損ねることがらシ、これらの、
像担持体には各種の異物が付着することを前提とした従
来の提案には末だ満足すべき結果の得られるものはなか
った。

本発明は以上のような点にかんがみ、さらに、クリーニ
ングブレードのエツジに形成されるトナー溜りの実体を
検討した結果完成されたものである。

この点について、第１図に略示した、画像形成装置とク
リーニング装置について説明する。

像坦持体表面に紙粉などが付着する可能性が最も大きい
のは、像坦持体表面に、クリーニングブレードのエツジ
が圧接している部分である。第１図に示すように矢印Ａ
方向に回転する像担持体１にクリーニング装置２が近接
配置してあり、該クリーニング装置にはゴムなどの弾性
材からなるクリーニングブレード３のひとつのエツジが
圧接しており、像坦持体表面の残留トナー、紙粉などを
かき落すが、このとき、トナー等はブレードエツジによ
ってかきとられると直ちに落下するものではなく、第１
図に符号Ｔで示すように若干量のトナーがたまってトナ
ー溜シを形成してから塊状となって落下するのが普通で
あって、このトナー溜シの中に紙粉などの異物が共存し
ている。

さらに紙粉がこのトナー溜シＴに貯溜される態様を検討
の結果、クリーニングブレードの静電特性が大きく関係
していることが判明した。

すなわち、クリーニングブレードが像担持体に圧接摺擦
することによって当該部分のトナーとの間で摩擦帯電′
が生じ、ポジトナー（ネガトナー）の場合には、ブレー
ドはマイナス（プラス）に帯電し、ウレタンゴムからな
るクリーニングブレードの場合−２０００ないし−３０
００Ｖに達している。

このように帯電したブレードには静電誘導によって紙粉
が吸着する。もちろんトナーも同様に付着するが、粒径
も大きく（５〜１０μ）、また比重も大であるために比
電荷が紙粉に比してはるかに小さい。このためくシ返し
使用によって紙粉がトナー溜シにのこり、トナーのみが
落下する傾向となシ、トナー溜υ中の紙粉の量は次第に
増大する。

実際に複写機によって５０００枚通紙テストを行なった
ところ、トナー溜り中の紙粉含有率は、クリーニング装
置のトナー貯溜部のトナー中のそれのおよそ５倍に達す
ることが判った。

以上の観点から、クリーニングブレード自体を導電性と
して静電気の発生を阻止することは直ちに考えられるこ
とであり、実際にこのようなものもすでに提案されてい
る。

しかしながら、従来行なわれているような、たとえばカ
ーボン、銀粉、アンモニウム塩、酸化錫粉などをブレー
ド材中に分散させたようなものは、プレーし゛の耐摩耗
性、耐塑性変形性などが著しく低下してすみやかにクリ
ーニング不良を生じたシ、あるいは分散物質の種類によ
っては、これが像担持体を損傷して画質の劣化をもたら
すなどの欠陥をまぬかれなかった。また、ブレード表面
に、金。

銅、アルミニウムなどの薄膜を、真空蒸着、スパッタリ
ングなどで形成したものも知られてはいるが、この種の
ものはコストアップの原因とｎｂ、またゴム製ブレード
と表面導電層との接着強度を充分に得ることが困難で、
剥離しやすく、耐久性に欠ける難点をさけることができ
なかった。

本発明は以上のような残留トナー中の紙粉の存在態様の
変化、従来公知の導電性ブレードの欠陥に着目してなさ
れたものであって、クリーニングブレードの特性を維持
したまま、静電特性を変えてトナー溜シ中の紙粉含有率
の増大を来たさないヨウにし、コストも低く、これによ
って紙粉からのロジン、タルクなどの析出物の存在によ
る画質の劣化を阻止し長期に亘シ、安定した画像が得ら
れるブレードを具有するクリーニング装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（２）発明の構成 （問題点を解決する技術手段、その作用）上記の目的を
達成するために、本発明においては、クリーニングブレ
ードの少なくとも一方の表面ならびにこれに近い内部部
分のみを導電性としてなるものである。

このように構成することによって、クリーニングブレー
ドは基本的にそのトナー除去機能を維持したまま帯電に
よる紙粉の付着を阻止して、その析出物などによる画質
の劣化を解消することができる。

（実施例の説明） 本発明によるクリーニング装置に用いるクリーニングブ
レードに用いる導電性物質としては、カーボンブラック
＋　ＡＪ　ｒ　Ｃｕ　Ｉ　Ａｎ　ｌ　ｐｔ　ｔ　Ｉｎ２
Ｏ５１ＳｎＯ，、Ｔｔ０２　＊　Ｎｔ　＋ステンレス＊
　ＺｎＯなどの導電性材から製した粉体＊　ＮＨ４Ｃｊ
’　＋　ＮａＣＯ５ｌ　　ＺｎＳＯ４等の無機塩類、ポ
１ノアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、
アルギン酸ソーダ等のアニオン系ポリマ、ポリエチレン
イミン、４級アンモニウム塩系ポリマなどのカチオン系
ポリマなどをあげることができる。

基材たるブレード材としては、ウレタンゴム。

フッ素ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、インブチレ
ンイソプレンゴム、ポリイソブチレンゴム。

クロルスルフォン化ポリエチレンゴム、アクリロニトリ
ルゴム、ブタジェン系ゴム、スチレン系ゴム、あるいは
これらの複合材等が使用できる。

クリーニングブレードの表面によシ多くの導電性物質を
含有させる手段としては、ブレード成型用の型内直に、
前述のよう、な導電性物質°を単体、あるいはウレタン
ゴムその他前述のようなブレード材料ないしは、ボリア
リレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、ア
クリル樹脂、アクリロニトリル樹・脂、メタクリル樹脂
、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリ
カーボネート、ポリウレタンあるいはこれらの共重合体
、たとえばスチレンーブタジエンコポリマ。

スチレン−アクリロニトリルコポリマ、スチレン−マレ
イン酸コポリマまたはこれらの少なくとも２種以上の複
合体からなる結着材中に分散させたものをコーティング
または先に注入しておき、成型時ブレード基材に加熱融
着させることができる。

または、前述のような導電性物質を含むブレード材料を
型に注入した後、高速回転による遠心力によってブレー
ド材と混入物質の比重の差を利用して導電性物質をブレ
ード材の一方の側に偏在させることもできる。

とのさい与える遠心力は、ブレード材の材質。

温度、粘度、含有導電性物質の比重との差などによって
異なるが、１０ないし１００，０００　Ｇ　、このまし
くは１，０００ないし５０，０ＯＯＧである。

なお像担持体の形状は、第１図に示すような円筒形のみ
ならずシート状、無端ベルト状など種々なものが使用で
き、光導電性物質も公知の各種の物質が用いられること
はもちろんである。

本発明によるブレードを用いたクリーニング装置の作用
を確認するために以下のような実験を行なった。

実験例１ キャノン■製複写機ＮＰ−１５０ｚを使用し、クリーニ
ング装置に用いられるクリーニングブレードを、ウレタ
ンゴム中に５重量％の５ｎ０２の粉体（平均粒径０．０
５μ）を分散し、成型時、温度を２２０℃に保持し、１
０，０００　Ｇの遠心力で３分間処理したもので製した
ものと交換して用いた。

比較例としてＳｎＯ２を含有しないウレタンゴムブレー
ドを使用し、３５°Ｃ１９０チＲＨの環境で５０００枚
通紙テストを行なった。その結果を第１表に示す。

第　　　１　　　図 この結果からトナー溜シ中の紙粉含有量を大巾に減らし
画質を安定させることができた。

りぎに、クリーニングブレードの厚みが２１１ｍ１にな
るような型内に、カーボンブラック（平均粒径０．１μ
）を２０重量％分散したウレタンゴムを厚みが０．２鵡
となる量だけ予め注入しておいて、後でカーボンブラッ
クを含まないウレタンゴムを注入成型してクリーニング
ブレードを形成して一面にのみ導電材を含んだものとし
、これとカーボンブラックを全く含まないブレードとを
、前記実験例と同一条件で対比実験した。

５０００枚通紙テストを行なったところ、カーボンブラ
ックを含むブレードの場合にはまったく異常がなかった
が、含まないものでは縦すじ状の画像流れが発生した。

さらに、第２図に略示するように、感光体へ転写紙を案
内する通路８にもうけられた給紙ローラ６に、マイラシ
ートからなるスクレーパを取シ付け、該ローラに付着し
九紙粉を除去するように構成し、３５℃、９０１ＲＨの
環境下で、前述のＳｎｏｗによる導電処理ブレードと通
常のブレードによって３０，０００枚通紙テストを行な
った。その結果を第２表に示す。

第　　　２　　　表 以上のように、導電性ブレードとスクレーパによって予
め紙粉を除去する手段とを組み合せることによってさら
に好適な結果が得られることがわかる。

なお、感光体表面にシリコンスポンジ環の弾性ローラを
摺擦させることによって、通常ブレードの場合にも画像
流れの発生は防止されたが、１６，０００枚付近から感
光体に不均一を削れ、傷が生じ画質が劣化した。

（３）発明の詳細 な説明したように、クリーニングブレードを用いるクリ
ーニング装置において、該クリーニングブレードの表面
ならびにこれに近い内部部分にのみ導電処理をほどこす
ことによって、ブレードの静電特性を改良するとともブ
レード自体の本来の機能を損することなく長期に亘って
安定した画像を得ることができる。

また、遠心力を利用してクリーニングブレード材の一面
にのみ導電物質を偏倚存在させることによってきわめて
安価に良質のクリーニングブレードを製作することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクリーニングブレードの圧接エツジへのトナー
の堆積を生ずる態様を示す要部側面図、第２図は、給紙
ローラにスクレーパを付した複写機の一部を略示する側
面図である。 ｌ・・・感光体、２・・・クリーニング装置、３・・・
クリーニングブレード、６・・・給紙ローラ、７・・・
スクレーパ 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像坦持体表面に圧接する弾性クリーニングブレー
   ドをそなえたクリーニング装置において、該クリーニン
   グブレードの表面ならびにこれに近い内部部分のみを導
   電性に形成してなるクリーニングブレード
2. （２）クリーニングブレードが、遠心成形方法によつて
   、ひとつの面に近い側に導電性物質を偏在させてなるも
   のである特許請求の範囲第１項記載のクリーニング装置
   。